WO2022186684A1 - Устройство плавного пуска асинхронных двигателей синхронного вращения - Google Patents
Устройство плавного пуска асинхронных двигателей синхронного вращения Download PDFInfo
- Publication number
- WO2022186684A1 WO2022186684A1 PCT/KZ2021/000003 KZ2021000003W WO2022186684A1 WO 2022186684 A1 WO2022186684 A1 WO 2022186684A1 KZ 2021000003 W KZ2021000003 W KZ 2021000003W WO 2022186684 A1 WO2022186684 A1 WO 2022186684A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- phase
- electric motors
- motors
- outputs
- stator
- Prior art date
Links
- 230000006698 induction Effects 0.000 title abstract 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000009960 carding Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/16—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters
- H02P1/54—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting two or more dynamo-electric motors
- H02P1/56—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters for starting dynamo-electric motors or dynamo-electric converters for starting two or more dynamo-electric motors simultaneously
Definitions
- the invention relates to electrical engineering, in particular to multi-motor AC drives used, for example, in multi-carding machines.
- Known multi-motor AC drive [Chilikin M.G., Sandler A.S. General course of the electric drive, M.: Energoizdat, 1981, pp. 226-231, Figure 5.18], containing two asynchronous motors with phase rotors, the stator windings of which are intended for connection to the power supply, three-phase adjustable resistors, phase outputs of the rotor winding of each of the electric motors connected to the corresponding terminals of the respective three-phase adjustable resistors, and the other terminals of the resistors are connected to a common point.
- the disadvantages of the above device are the increased electrical losses on the resistors, according to I 2 R, where I is the current passing through the resistors, R are the values ⁇ u200b ⁇ u200bof the resistors in individual phases, as well as the starting step.
- I is the current passing through the resistors
- R are the values ⁇ u200b ⁇ u200bof the resistors in individual phases, as well as the starting step.
- the start-up occurs in 2-3-4 stages, for example, as in electric drives of carding units.
- the disadvantage of the above device is that the start-up occurs in an asymmetric supply voltage mode, leading to overheating of the motors, due to the non-linearity of the magnetic field in the stator winding and the presence of thyristors, which turn on and off during one half-cycle occurs only once.
- the technical task is to ensure a smooth start of all motors of a multi-motor electric drive.
- a multi-motor AC drive containing N three-phase asynchronous electric motors with phase rotors, the stator windings of which are designed to be connected to the power supply network through three stator contacts, N control units, N voltage regulators, a block for determining the degree of loading of electric motors with N inputs and outputs, each of the N outputs of which is connected to the input of the corresponding control units, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding voltage regulators, N three-phase resistor groups, N EMF sensors, three adjustable resistors, the phase outputs of the rotor winding of each of the electric motors are connected to the corresponding outputs of the corresponding three-phase resistor groups and the corresponding inputs of the corresponding EMF sensors, the other outputs of the three-phase resistor groups are combined in phase and connected to one output of the corresponding adjustable resistors, the other outputs of which are combined, the outputs of the EMF sensors are connected to the corresponding inputs of the block for determining
- Figure 1 shows a block diagram of a multi-motor AC drive
- figure 2 the structure of a three-phase voltage regulator, made on 12 diodes and 3 IJBT transistors
- Figure 3 diagrams of the generated voltage of one phase on thyristors (a) and on transistors (b).
- a feature of the transistor voltage regulator is that the transistors open and close repeatedly during one half-wave of the phase voltage, depending on the switching frequency of the transistor itself.
- a multi-motor AC drive contains N three-phase asynchronous electric motors 1-3, N transistor voltage regulators 4-6 with N control units 7-9, N rotary EMF sensors 10-12, a block for determining the degree of loading of asynchronous electric motors 13, three closing contacts 14-16 stator contactor, loads 17-19 mounted on the shafts of asynchronous electric motors 1-3, adjustable resistance 20, to transistor voltage regulators 4-6, ends of voltage regulators 4-6 are connected to the kstator windings of asynchronous electric motors 1-3, the control electrodes of the voltage regulators are connected to the outputs of the control units 7-9, one input of the control units is connected to the setting signal U3, and the other inputs of the control units 7-9 are connected to the output of the unit for determining the degree of loading 13, three closing contacts 14-16 of the stator contactor of asynchronous motors 1-3 are loaded on the shafts of asynchronous motors 17-19, and the inputs of the block for determining the degree of loading 13 are connected to the outputs of rotary EMF sensors 10
- the electric drive works as follows:
- the start occurs when contacts 14-16 of the stator contactor are closed.
- asynchronous electric motors 1-3 receive three-phase power, a synchronous start occurs, according to the smooth opening of the transistors.
- the setting signal U3 is used, and voltage regulators 4-6 are used to regulate equalizing moments at different loads 17-19.
- the voltage regulator transistors 4-6 of the most loaded engine open completely, i.e. full energy is supplied to the loaded motor, and less energy is supplied to less loaded motors depending on the load, regulated by the opening of transistors connected to the phase stator windings of asynchronous motors 1-3.
- Preliminary synchronization of the rotors of asynchronous electric motors occurs by opening some transistors of the corresponding phases, after some oscillations of the rotors, the transistors of the remaining phases open.
- the smooth start of asynchronous motors is made by setting the drivers of IJBT transistors of all phases of all motors.
- the diagram of phase voltages on transistor regulators of one phase is shown in Figure 3. At the same time, the voltage of one phase is regulated in a wide range, thanks to the very good controllability of the transistors during two half-waves, obtained by the method of controlling the transistor pulse-width modulation.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электротехнике, в частности, к многодвигательным электроприводам переменного тока, используемых, например, в многопрочесных чесальных аппаратах. Технической задачей является обеспечение плавного пуска всех двигателей многодвигательного электропривода. В предложенном изобретении обеспечивается симметричный режим питающего напряжения, который обеспечивается выполнением регуляторов напряжения в каждой фазе в виде симметричного транзисторного регулятора, включённого между соответствующих фазных обмоток асинхронных электродвигателей и источником питающего напряжения. Плавность пуска асинхронных электродвигателей производится настройкой драйверов ПВТ транзисторов всех фаз всех двигателей.
Description
УСТОЙСТВО ПЛАВНОГО ПУСКА АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ СИНХРОННОГО ВРАЩЕНИЯ СИНХРОНДЫ АЙНАЛАТЫН АСИНХРОНДЫ КО В А П КЫШТЛРДЫ Б1РТ1НДЕП ICKE КОС У УРЫЛГЫСЫ
Изобретение относится к электротехнике, в частности, к многодвигательным электроприводам переменного тока, используемых, например, в многопрочесных чесальных аппаратах.
Известен многодвигательный электропривод переменного тока [Чиликин М.Г.,Сандлер А.С. Общий курс электропривода, М.:Энергоиздат, 1981, стр.226-231, рисунок 5.18 ], содержащий два асинхронных двигателей с фазными роторами, статорные обмотки которых предназначены для подключения к сети питания, трехфазные регулируемые резисторы, фазные выводы роторной обмотки каждого из электродвигателей присоединены к соответствующим выводам соответствующих трехфазных регулируемых резисторов, а другие выводы резисторов включены в общую точку.
Недостаткам выше изложенного устройства является повышенные электрические потери на резисторах, согласна I2R, где I- ток, проходящий через резисторов, R- значения резисторов в отдельных фазах, а также ступенчатось пуска. Как правило, в таких устройствах, пуск происходит в 2-3- 4 ступени, например, как в электроприводах чесальных аппаратов.
Известен многодвигательный электропривод переменного тока [АС РК Ао19647,опубл.вбюл. Ns 6,16.06.2008], содержащий N трехфазных асинхронных электродвигателей с фазными роторами, статорные обмотки которых предназначены для подключения к сети питания, N блоков управления, N регуляторов напряжения, блок определения степени нагруженности электродвигателей с N входами и выходами, каждый из N выходов которого соединен с входом соответствующих блоков управления, N датчиков ЭДС, дополнительно содержащий три замыкающие контакты статорного контактора, три замыкающих контакта с задержкой по времени контактора времени, первые концы трех замыкающих контактов статорного контактора соединены к питающей сети, вторые концы двух замыкающих контактов статорного контактора соединены к статорным обмоткам асинхронных двигателей, а конец третьего замыкающего контакта статорного контактора соединен к регулятором напряжения, замыкающие контакты с задержкой по времени контактора времени соединены между блоками управления и регуляторами напряжения.
Недостатком выше изложенного устройства является то, что пуск происходит в несимметричном режиме питающих напряжений, приводящее к перегреву двигателей, из-за не линейности магнитного поля в статорной обмотки и наличие тиристоров, включение и выключение которых в течении одного полупериода происходит только один раз.
Технической задачей является обеспечение плавного пуска всех двигателей многодвигательного электропривода.
Для этого в многодвигательный электропривод переменного тока, содержащего N трехфазных асинхронных электродвигателей с фазными роторами, статорные обмотки которых предназначены для подключения к сети питания через три статорные контакты, N блоков управления, N регуляторов напряжения, блок определения степени нагруженности электродвигателей с N входами и выходами, каждый из N выходов которого соединен с входом соответствующих блоков управления, выходы которых присоединены к входамсоответствующихрегуляторов напряжения, N трехфазных резисторных групп, N датчиков ЭДС, три регулируемых резистора, фазные выводы роторной обмотки каждого из электродвигателей присоединены к соответствующим выводам соответствующих трехфазных резисторных групп и соответствующим входам соответствующих датчиков ЭДС, другие выводы трехфазных резисторных групп по фазно объединены и присоединены к одним выводам соответствующих регулируемых резисторов, другие выводы которых объединены, выходы датчиков ЭДС подключены к соответствующим входам блока определения степени нагруженности электродвигателей, а регулятор напряжения выполнен в виде симметричного транзисторного регулятора напряжения, включенные на соответствующие статорные обмотки каждого из электродвигателей (рисунок 2), согласно изобретению введенные статорные обмотки двигателей регуляторы напряжения содержит на каждой фазе четыре диода включенные по схеме Ларионова, на выходы которой подключены IJBT транзистор, а к средним точкам однонаправленных диодов подключены фаза питающего напряжения и соответствующая фазная статорная обмотка асинхронных электродвигателей, а блоки управления и транзисторные регуляторы напряжения соединены между собой.
Изобретение поясняется чертежами, где на рисунке 1 представлена блок-схема многодвигательного электропривода переменного тока; на рисунке 2 - структура трехфазного регулятора напряжения, выполненного на 12-ти диодах и 3-х IJBT-транзисторах; на рисунке 3 диаграммы формируемого напряжения одной фазы на тиристорах (а) и на транзисторах (б). Особенностью транзисторного регулятора напряжения является то, что транзисторы в течении одной полуволны фазного напряжения открывается и закрывается многократно, в зависимости от частоты коммутации самоготранзистора.
Многодвигательный электропривод переменного тока содержит N трехфазных асинхронных электродвигателей 1-3, N транзисторных регуляторов напряжения 4-6 с N блоками управления 7-9, N датчиков роторных ЭДС 10-12, блок определения степени нагруженности асинхронных электродвигателей 13, три замыкающих контакта 14-16 статорного контактора, нагрузки 17-19 установленные на валах асинхронныхэлектродвигателей 1-3, регулируемое сопротивление 20, к транзисторным регуляторам напряжения 4-6, концы регуляторов напряжения
4-6 соединены кстаторным обмоткам асинхронных электродвигателей 1-3, управляющие электроды регуляторов напряжения соединены к выходам блоков управления 7-9, одни входы блоков управления соединены с задающим сигналом U3, а другие входы блоков управления 7-9 соединены с выходом блока определения степени нагруженности 13, три замыкающих контакта 14- 16 статорного контактора асинхронных электродвигателей 1-3 нагрузками на валах асинхронных двигателей 17-19,, а входы блока определения степени нагруженности 13 соединены с выходами датчиков роторных ЭДС 10-12, соединенных к одним выходам роторных обмоток асинхронных электродвигателей 1-3, а другие выходы роторных обмоток асинхронных электродвигателей 1-3 соединены к регулируемому сопротивлению 20, а нагрузки 21-23 на валах асинхронных электродвигателей между собой не соединены кинематически.
Электропривод работает следующим образом:
Пуск происходит при замыкании контактов 14-16 статорного контактора. При этом асинхронные электродвигатели 1-3 получают трехфазное питание, происходит синхронный пуск, согласно плавным открыванием транзисторов. При необходимости общего регулирования скорости вращения асинхронных электродвигателей 1 -3 используется задающий сигнал U3, а для регулирования уравнительных моментов при разных нагрузках 17-19 используются регуляторы напряжения 4-6. При этом транзисторы регуляторов напряжения 4-6 наиболее нагруженного двигателя открываются полностью, т.е. к нагруженному двигателю подается полная энергия, а к менее нагруженным двигателям подается меньше энергии в зависимости от нагрузки, регулируемые открыванием транзисторов, подключенных к фазным статорным обмоткам асинхронных электродвигателей 1-3. Предварительная синхронизация роторов асинхронных электродвигателей происходит открыванием одних транзисторов соответствующих фаз, после некоторых колебаний роторов открываются транзисторы оставщихся фаз. Плавность пуска асинхронных электродвигателей производится настройкой драйверов IJBT-транзисторов всех фаз всех двигателей. Диаграмма фазныхнапряжении на транзисторных регуляторах одной фазы представлена на рисунке 3. При этом напряжения одной фазырегулируется в широком диапазоне, благодаря очень хорошей управляемости транзисторов в течении двух полуволны, получаемой методом управления транзистора широтно - импульсной модуляции.
Claims
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Плавный пуск многодвигательного электропривода переменного тока, содержащий N трехфазных асинхронных электродвигателей с фазными роторами, статорные обмотки которых предназначены для подключения к сети питания через замыкающие контакты статорного контакторы, N блоков управления, N регуляторов напряжения, блок определения степени нагруженности электродвигателей с N входами и выходами, каждый из N выходов которого соединен с входом соответствующих блоков управления, N датчиков ЭДС, отличающийся тем, что регуляторы напряжения на каждой фазе электродвигателей представлены в виде симметричного транзисторного регулятора напряжения, включенные между соответствующих фазных обмотках асинхронных электродвигателей и источника питающего напряжения, состоящего из четырех диодов, включенных по схеме Ларионова, в средние точки однонаправленных диодов подключены фаза питающего напряжения и соответствующая фазная статорная обмотка асинхронных электродвигателей, а на выходы схемы Ларионова подключены IJBT- транзисторы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/KZ2021/000003 WO2022186684A1 (ru) | 2021-03-01 | 2021-03-01 | Устройство плавного пуска асинхронных двигателей синхронного вращения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/KZ2021/000003 WO2022186684A1 (ru) | 2021-03-01 | 2021-03-01 | Устройство плавного пуска асинхронных двигателей синхронного вращения |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2022186684A1 true WO2022186684A1 (ru) | 2022-09-09 |
Family
ID=83154335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/KZ2021/000003 WO2022186684A1 (ru) | 2021-03-01 | 2021-03-01 | Устройство плавного пуска асинхронных двигателей синхронного вращения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2022186684A1 (ru) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1259456A1 (ru) * | 1984-07-10 | 1986-09-23 | Могилевский Машиностроительный Институт | Электропривод переменного тока |
| US5581169A (en) * | 1994-08-31 | 1996-12-03 | Allen-Bradley Company, Inc. | Apparatus used with an inverter/converter eliminating unintended voltage pulses |
| RU2596218C1 (ru) * | 2015-05-12 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Пускорегулирующее устройство для асинхронного двигателя |
-
2021
- 2021-03-01 WO PCT/KZ2021/000003 patent/WO2022186684A1/ru active Application Filing
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1259456A1 (ru) * | 1984-07-10 | 1986-09-23 | Могилевский Машиностроительный Институт | Электропривод переменного тока |
| US5581169A (en) * | 1994-08-31 | 1996-12-03 | Allen-Bradley Company, Inc. | Apparatus used with an inverter/converter eliminating unintended voltage pulses |
| RU2596218C1 (ru) * | 2015-05-12 | 2016-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Пускорегулирующее устройство для асинхронного двигателя |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101787135B1 (ko) | 전기 기계 | |
| US20090072776A1 (en) | Apparatus and Method for Controlling Hybrid Motor | |
| Bharti et al. | V/f control of three phase induction motor | |
| CN110995065B (zh) | 同步电机、电动机启动器和用于启动同步电机的方法 | |
| Nashed et al. | Hysteresis current control of switched reluctance motor in aircraft applications | |
| JP2014501482A (ja) | 外部励起またはハイブリッド励起される電気機械を動作させる方法および装置 | |
| WO2022186684A1 (ru) | Устройство плавного пуска асинхронных двигателей синхронного вращения | |
| CN110957948A (zh) | 用于运行三相电机的方法 | |
| US4035699A (en) | Brushless direct current machine and method of controlling the same | |
| RU2657010C1 (ru) | Асинхронный электропривод | |
| RU2342766C1 (ru) | Синхронизированный асинхронный двигатель | |
| CN205490006U (zh) | 一种多相交流电机结构及其驱动电路 | |
| RU2076450C1 (ru) | Способ регулирования частоты вращения двигателя двойного питания и устройство для его осуществления | |
| US3339131A (en) | Multi-speed, self-excited ac motor system | |
| Balachander et al. | Matlab/Simulink Study and Implementation of Static Rotor Resistance Control of Wound Rotor Induction Motor | |
| SU748769A1 (ru) | Электропривод переменного тока | |
| SU1690165A1 (ru) | Многодвигательный электропривод | |
| RU2408973C1 (ru) | Асинхронный электропривод с фазным ротором | |
| JP6695250B2 (ja) | 界磁巻線型同期電動機 | |
| SU1690163A1 (ru) | Многодвигательный электропривод | |
| RU2455747C1 (ru) | Тиристорное устройство для плавного частотного пуска высоковольтного синхронного электродвигателя (варианты) | |
| SU168782A1 (ru) | Способ управления двухдвиг.ательным асинхронным каскадным электроприводом! ^ьб-'-о^гка | |
| SU1661958A1 (ru) | Многодвигательный электропривод переменного тока | |
| SU1377994A1 (ru) | Электропривод | |
| SU1721779A1 (ru) | Устройство дл регулировани частоты вращени двухфазного асинхронного короткозамкнутого электродвигател |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 21929326 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 21929326 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |