SU985912A1 - Устройство дл автоматического управлени асинхронным двигателем в режиме частотного торможени - Google Patents

Description

(5t) УСТРОЙСТВО дл  АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ В РЕЖИМЕ ЧАСТОТНОГО

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в устройствах дл  автоматического , управлени  электроприводами, в частности электроприводами с асинхронными двигател ми и статическими преобразовател ми частоты с промежуточным звеном посто нного тока в режиме генераторного торможени  на реостат .

Известно устройство дл  автоматического управлени  асинхронным двигателем в режиме частотного тор- . можени , содержащее преобразователь частоты с блоком регулировани  напр жени  в звене посто нного тока инвертора , блок тормозных резисторов, блок регулировани  тормозного режима , датчик тока в цепи питани  инвертора , блок задани  тока и датчик частоты вращени  двигател . Эффективное торможение двигател  с критическим значением тормозного момента при минимально возможной величине тоТОРМОЖЕНИЯ

ка, потребл емого из сети, достигаетс  путем введени  в канал управлени  частотой инвертора нелинейных блоков коррекции ll.

Недостатками этого устройства  вл ютс  довольно сложна  реал заци  и невозможность использовани  в разомкнутых по скорости асинхронных частотно-регулируемых электроприводах .

10

Наиболее близкое к предлагаемому устройство дл  торможени  частотнорегулируемого электропривода содержит трехфазный инвертор напр жени , вход которого подключен к регул то15 ру напр жени , блок управлени  частотой инвертора, датчик входного тока инвертора, тормозной резистор, подключенный через прерыватель тока параллельно конденсатору на входе

20 инвертора, блок стабилизации момента двигател  в режиме торможени , состо щий из последовательно соединенных блока определени  режима ра-. 3 98 боты двигател  и блока стабилизации входного тока инвертора, выход которого подключен к прерывателю тока, а вход блока определени  режи ма работы подключен к датчику входного тока инвертора. Эффективное торможение дайгат(2л  в широком диап йоне регулировани  частоты вращени  осуществл етс  путем изменени  продолжительности подключени  тормо ного резистора в функции входных напр жени  и тока инвертора 2. Недостатком известного устройства  вл етс  возможность по влени  значительных по амплитуде выбросов напр жени  в промежуточном звене по сто нного тока (т.е. на входномкон денсаторе инвертора напр женид) при большой интенсивности уменьшени  вы ходной частоты инвертора, что снижа ет надежность работы электроприво1да в режиме частотного торможени  двигател , ; Цель изобретени  - повышение на1дежности работы электропривода в режиме частотного торможени  двига ,тел . Поставленна  цель достигаетс  тем, что блок управлени  частотой инвертора подключен к зажимам кон™ денсатора на входе инвертора. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства} на фиг.2 - временные диаграммы его работы. Устройство дл  автоматического управлени  асинхронным двигателем в режиме частотного торможени  содержит регул тор 1 напр жени  с кон денсатором 2 на выходе, который  вл етс  одновременно входным конденсатором инвертора 3 напр жени , бло j управлени  частотой инвертора, асинхронный двигатель 5, даТчик 6 входного тока инвертора, блок 7 ста билизации момента двигател  в режиме частотного торможени , состо щий из блока 8 определени  режима работы двигател  и блока 9 стабилизации входного тОка инвертора, соединенных последователъно, и прерыватель 10 тока тормозного резистора 11, ко тйрые образуют последовательную цепь подключенную параллельно конденсатору 3. Устройство работает следующим об разом. При посто нном напр жении задани  входе регул тора 1 напр жени  (интервал времени (фиг. напр жение на конденсаторе 2 и пропорциональна  ему выходна  частота 60 блока k управлени  частотой инвер тора также посто нны, т.е. имеет место установившийс  режим работы. Асинхронный двигатель 5 работает в двигательном режиме и среднее значение напр жени  на датчике 6 входного тока инвертора больше нул . На выходе блока 8 определени  режима работы двигател  присутствует сигнал логического 0 соответствующий Двигательному режиму работы. Этот сигнал блокирует блок 9 стабилизации входного тока инвертора при торможении, и на,его выходе,  вл ющемс  выходом блока 7 стабилизации момента двигател  в режиме частотного торможени , будет сигнал логического О. Прерыватель 10 тока тормозного резистора 11 находитс  в разомкнутом состо нии, и ток через тормозной резистор 11 равен нулю. При уменьшении напр жени  изадмомент времени t переключающий элемент регул тора 1 напр жени  закрываетс  и находитс  в этом состо нии до окончани  торможени  двигател . Под действием тока нагрузки напр жение на конденсаторе 2 и пропорциональна  ему выходна  частота инвертора 3 -уменьшаютс . Ротор же двигател  5 в силу присущего ему момента инерции не может быстро изменить частоту t02 вращени  и в промежутке времени tij-tn продолжает вращатьс  практически с прежней скоростью . По мере разр да конденсатора 2 и уменьше(и  выходной частоты инвертора 3 скольжение двигател  5 и входной ток инвертора напр жени  уменьшаютс . В момент времени t2 скольжение двигател  становитс  равным нулю и двигатель работает в режиме идеального холостого хода,  вл щегос  границей между двигательным и генераторным режимами его работы . В этом режиме входной ток инвертора 3 имеет минимально возможное , близкое к нулю, положительное значение, равное активной составл ющей намагничивающего тока двигател . Активна  составл юща  намагничивающего тока обусловлена электрическими потер ми а активном сопротивлении обмотки и магнитными потер ми в сердечнике статора двигател  Уменьшение входного тока инвартора 3 по мере подхода двигател  5 к режиму идеального холостого хода сопровождаетс  уменьшением напр же ни  Ug датчика 6 входного тока до значени , равного б инвихх ы; где ц„д, - входной ток инвертора при работе двигател  в режиме идеально го холостого хода; RU - сопротивление шунт датч ка входного тока. На интервале времени t -«t , RT где 12 - ток разр да конденсатора выходного фильтра регул тора напр жени . i| - ток через тормозной резис момент времени t2 выход ной сиг нал Ug блока 8 определени  режима работы двигател  становитс  равным логической 1, блокировка с блока 9 стабилизации (напр жение U) вход ного тока инвертора снимаетс  и на выходе блока 7 (напр жение 1)7) стабилизации момента двигател  при тор можении формируетс  команда (логическа  ) на замыкание прерывател  10 тока тормозного резистора. Это вызывает скачок тока разр да Ij конденсатора 2 . . Гдеи2112) - напр жение на конденсаfope 2 в момент времени t. Начинаетс  более быстрый разр д конденсатора с посто нной времени t RT-C где R-,. - величина сопротив лени  тормозного резистора, С - величина емкости конденсатора 2, и уменьшение выходной частоты инверто напр жени . i . . Скольжение двигател  становитс  отрицательным, и он переходит в гене раторный режим работы с рекуперацией энергии в промежуточное звено посто нно о тока, где она рассеиваетс  в виде тепла в тормозном резисто . ре 11. . По мере увеличени  скольжени  в процессе разр да конденсатора 2 вход ной ток инвертора 3 сначала умеиьшаетс  до нул , затем измен ет направ ление и начинает плавно нарастать. На интервале времени t.2-ti ц 2инв- 8 момент времени t входной ток инвертора 3 достигает тока отсечки, определ емого величиной напр жени  задани  блока 9 стабилизации входного тока инвертора 3, и на выходе блока 7 стабилизации момента двигател  при торможении формируетс  команда, {логический О) на размыкание прерывател  10 тока тормозного резистора 11. В момент времени tj ток через конденсатор 2 измен ет как направление, так и свое значение (скачкообразно) на величину Начинаетс  подзар д конденсатора 2 током инвертора напр жени , вследствие чего выходна  частота инвертора 3 увеличиваетс , а скольжение двигател  уменьшаетс  Уменьшение скольжени  вызывает уменьшение тока инвертора 3, и при определенном его значении, завис щем от величины гистерезиса устройства отсечки в блоке 9 стабилизации тока инверто3 при торможении, на выходе бло ка 7 стабилизации момента двигател  5 при торможении вновь формируетс  команда (логическа  1).на замыкание прерывател  10 тока тормозного резистора 11. На интервале времени U ИН8 RT Такие последовательно смен ющие друг друга процессы включени  и выключени  прерывател  тока тормозного резистора происход т в устройстве томрожени  до момента времени t, когда напр жение на конденсаторе 2 становитс  равным ановь заданному значен. На интервале времени промежуточное звено посто нного тока сов местно с блоком 7 стабилизации момента при торможении представл ет обой импульсный стабилизатор тока (входного тока инвертора напр жеи ) релейного типа. В течение всео процесса частотного торможени  лительность импульсов тока через ормозной резистор 11 и частота ледовани  автоматически измен тс  так, что среднее значение входoro тока инвертора 3 напр жени  стаетс  посто нным. В результате

7 ,

этого абсолютное скольжение двигател  5 и его ,  вл ющийс  тормоз.ным, будут также примерцо постойнными .

На интервале времени t2,-t2j двигатель переходит и,з генераторного режима работы через режим идеального холостого хода в двигательный режим с вновь заданной частотой вращени . В момент времени на выходе блока 7 стабилизации момента двигател  5 при торможении по вл етс  логический О, который удерживает прерыватель 10 тока тормозного резистора 11 в разомкнутом состо нии.

Применение предлагаемого устройства в асинхронных частотно-регулируемых электроприводах позвол ет по высить надежность его работы в режи ме частотного торможени  двигател . Исключение возможности по влени  выбросов входного напр жени  инвертора при частотном торможении дает возможность автоматически поддерживать интенсивность изменени  выходной частоты инвертора напр жени  на таком уровне, при котором момент двигател  при торможении будет равен критическому значению. При этом врем  торможени  двигател  будет минимальным, что способствует увеличению производительности установок .

28

формула изобретени  Устройство дл  автоматического управлени  асинхронным двигателем в режиме частотного торможени , содержащее трехфазный инвертор напр жени  , вход которого Подключен к регул тору напо жени , блок управлени  частотой инвертора, датчик входного тока инвертора, тормозной резистор, подключенный через прерыватель тока параллельно конденсатору на входе инвертора, блок стабилизации момента двигател  в режиме частотного торможени , состо щий из последовательно соединенных блока определени  режима работы двигател  и блока стабилизации входного тока инвертора, выход которого подключен к прерывателю тока, а вход блока определени  режима работы подключен к датчику входного тока инотличающеес 

вертора,

тем, что, с целью повышени  надежности работы электропри.рода в режиме частотного торможени  двигател , блок управлени  частотой инвертора подключен к зажимам конденсатора на входе инвертора.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 68U27, кл. Н 02 Р 3/22, 1979.

2.Авторское свидетельство СССР № 661706, кл. Н 02 Р ,

Н 02 Р , 1979 (прототип).

R

f

§

h

-

fI

4

«Si

Uj Ut

iff / г

tio

/

Л

Claims (1)

1. Формула изобретения Устройство для автоматического управления асинхронным двигателем в режиме частотного торможения,

   5 содержащее трехфазный инвертор напряжения, вход которого Ьодключен к регулятору напряжения, блок управления частотой инвертора, датчик входного тока инвертора, тормозной 1® резистор, подключенный через прерыватель тока параллельно конденсатору на входе инвертора, блок стабилизации момента двигателя в режиме частотного торможения, состоящий ^,5 из последовательно соединенных блока определения режима работы двигателя и блока стабилизации входного тока инвертора, выход которого подключен к прерывателю тока, а вход ²⁰ блока определения режима работы под ключей к датчику входного тока инвертора, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы электропривода в режи25 ме частотного торможения двигателя, блок управления частотой инвертора подключен к зажимам конденсатора на входе инвертора.