RU2369002C2 - Устройство плавного пуска асинхронного двигателя - Google Patents
Устройство плавного пуска асинхронного двигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2369002C2 RU2369002C2 RU2007145261/09A RU2007145261A RU2369002C2 RU 2369002 C2 RU2369002 C2 RU 2369002C2 RU 2007145261/09 A RU2007145261/09 A RU 2007145261/09A RU 2007145261 A RU2007145261 A RU 2007145261A RU 2369002 C2 RU2369002 C2 RU 2369002C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- motor
- output
- voltage
- stator
- Prior art date
Links
- 230000006698 induction Effects 0.000 title claims abstract description 8
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 7
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 7
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 3
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 abstract 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Motor And Converter Starters (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для плавного пуска и регулирования скорости асинхронных тиристорных электроприводов общепромышленного применения, а именно для привода вентиляторов, компрессоров, насосов, шлифовальных машин, транспортеров, механизмов горизонтального перемещения подъемно-транспортных машин и др. Техническим результатом является повышение качества регулирования скорости асинхронного двигателя без датчиков момента и частоты вращения. Устройство плавного пуска содержит тиристорный преобразователь напряжения, блок управления, блок регулятора частоты вращения, блок задания частоты вращения, измеритель частоты вращения двигателя, выполненный на основе измерителя ЭДС статора с датчиками тока и напряжения двигателя, блок измерения электромагнитного момента и блок регулятора электромагнитного момента. 1 ил.
Description
Известны тиристорные устройства плавного пуска асинхронного двигателя, в которых пуск двигателя осуществляется путем формирования определенной временной диаграммы напряжения на статоре двигателя. Известны также устройства плавного пуска, содержащие в своей структуре контур тока и реализующие пуск двигателя путем поддержания тока статора на заданном уровне. Основным назначением этих устройств является обеспечение безударного запуска и останова двигателя.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство плавного пуска, содержащее тиристорный преобразователь напряжения, включенный между статорной обмоткой двигателя и питающей сетью, датчики тока и напряжения, блок измерения электромагнитного момента, входы которого подключены к выходам датчиков тока и напряжения, и регулятор электромагнитного момента, вход обратной связи которого соединен с выходом блока измерения электромагнитного момента, а выход соединен с управляющим входом тиристорного преобразователя напряжения (патент US №5859514, кл. H02P 1/26, H02P 1/28, H02P 27/02, прототип).
Недостатком этого устройства является отсутствие возможностей регулирования скорости двигателя и обеспечения заданного темпа разгона привода при изменяющихся параметрах нагрузки.
Задачей изобретения является повышение качества регулирования скорости двигателя в асинхронных электроприводах с тиристорным управлением без датчика частоты вращения на валу.
Решение указанной задачи достигается тем, что устройство плавного пуска, содержащее тиристорный преобразователь напряжения, включенный между статорной обмоткой двигателя и питающей сетью, датчики тока и напряжения, блок измерения электромагнитного момента, входы которого подключены к выходам датчиков тока и напряжения, и регулятор электромагнитного момента, вход обратной связи которого соединен с выходом блока измерения электромагнитного момента, а выход соединен с управляющим входом тиристорного преобразователя напряжения, дополнительно снабжено блоком задания частоты вращения, функциональным блоком, датчиком ЭДС статора и регулятором частоты вращения, один вход которого соединен с выходом блока задания частоты вращения, а другой вход - с выходом функционального блока, причем выход регулятора частоты вращения соединен с управляющим входом регулятора электромагнитного момента.
Блок измерения электромагнитного момента выполнен с возможностью реализации зависимости
где m - электромагнитный момент двигателя;
T - период напряжения сети;
km - масштабный коэффициент;
us - мгновенное значение напряжения на статоре двигателя;
is - мгновенное значение тока двигателя;
Rs - величина активного сопротивления фазы обмотки статора.
Входы датчика ЭДС статора подключены к выходам датчиков тока и напряжения, а выход - к первому входу функционального блока, второй вход которого подключен к выходу датчика напряжения, причем функциональный блок реализует получаемую расчетным или экспериментальным путем зависимость:
где ω - вычисленное значение частоты вращения;
US - действующее значение напряжения фазы двигателя;
ES - действующее значение ЭДС фазы двигателя;
mk - значение максимального момента электродвигателя;
σ - полный коэффициент рассеяния двигателя;
XS - полное индуктивное сопротивление фазы двигателя;
ar - коэффициент затухания роторных цепей при разомкнутом статоре;
Sk - критическое скольжение двигателя.
На чертеже приведена структурная схема устройства плавного пуска асинхронного двигателя.
Устройство плавного пуска асинхронного двигателя 1 содержит тиристорный преобразователь напряжения 2, снабженный выводами для подключения к сети, а выходом присоединенный к статорным обмоткам асинхронного двигателя.
Управляющий вход тиристорного преобразователя подключен к выходу блока 3 управления, вход которого соединен с выходом блока 4 регулятора электромагнитного момента. Вход обратной связи блока 4 регулятора электромагнитного момента соединен с выходом блока 9 измерителя электромагнитного момента, входы которого подключены к выходам датчиков тока 7 и напряжения 8 двигателя. Вход управления блока 4 регулятора электромагнитного момента подключен к выходу блока 5 регулятора частоты вращения. Вход управления блока 5 регулятора частоты вращения связан с выходом задатчика 6 частоты вращения, а вход обратной связи - с выходом функционального блока 11. Входы функционального блока 11 подключены к выходам датчиков напряжения 8 и ЭДС 10 статора двигателя. В блоке 9 измерителя электромагнитного момента реализована зависимость:
где m - электромагнитный момент двигателя;
Т - период напряжения сети;
km - масштабный коэффициент;
us - мгновенное значение напряжения на статоре двигателя;
is - мгновенное значение тока двигателя;
Rs - величина активного сопротивления фазы обмотки статора.
Входы датчика ЭДС статора 10 подключены к выходам датчиков тока и напряжения, а функциональный блок выполнен с возможностью реализации получаемой расчетным или экспериментальным путем зависимости:
где ω - вычисленное значение частоты вращения;
US - действующее значение напряжения фазы двигателя;
ES - действующее значение ЭДС фазы двигателя;
mk - значение максимального момента электродвигателя;
σ - полный коэффициент рассеяния двигателя;
XS - полное индуктивное сопротивление фазы двигателя;
ar - коэффициент затухания роторных цепей при разомкнутом статоре;
Sk - критическое скольжение двигателя.
Устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии, когда сигнал задания частоты вращения остается неизменным, частота вращения двигателя соответствует заданной, а момент, развиваемый двигателем, равен моменту нагрузки, на выходах датчиков тока 7, напряжения 8 и ЭДС 10 статора появляются сигналы, пропорциональные току, напряжению и ЭДС статора двигателя, на выходе блока 9 измерителя электромагнитного момента появляется сигнал, пропорциональный значению электромагнитного момента двигателя, а на выходе функционального блока 11 - сигнал, пропорциональный частоте вращения ротора асинхронного двигателя.
Регулятор 5 частоты вращения, в котором определяется отклонение частоты вращения от заданного в блоке 6 значения, вырабатывает сигнал управления, зависящий от типа регулятора скорости и величины момента сопротивления на валу двигателя.
Регулятор 4 электромагнитного момента вырабатывает сигнал управления, зависящий от отклонения электромагнитного момента двигателя от заданного блоком 5 значения.
Блок управления 3 при этом обеспечивает на выходе тиристорного преобразователя 2 напряжение, достаточное для преодоления двигателем 1 нагрузки при заданной частоте вращения.
Изменение задания на частоту вращения приведет к изменению сигнала управления, в зависимости от которого блок управления 3 будет изменять углы открытия тиристоров, уменьшая или увеличивая напряжение на выходе преобразователя 2, в результате будет возрастать или уменьшаться ток, момент и частота вращения двигателя. Сигналы на выходах датчиков тока 7, напряжения 8 и ЭДС 10 статора и блока 9 измерения электромагнитного момента будут соответствовать значениям тока, напряжения, ЭДС статора и электромагнитного момента двигателя при новой частоте вращения, а сигнал на выходе функционального блока 11 - значению этой частоты вращения, что вызовет соответствующее изменение сигнала на выходе блока 5 регулятора частоты вращения, приводящее, в свою очередь, к изменению сигнала на выходе блока 4 регулятора электромагнитного момента. Процесс регулирования будет продолжаться до тех пор, пока на выходе блока 4 регулятора электромагнитного момента не установится сигнал, обеспечивающий на выходе тиристорного преобразователя напряжение, достаточное для преодоления двигателем нагрузки при заданной частоте вращения.
При изменении момента нагрузки и колебаниях напряжения сети поддержание заданной частоты вращения осуществляется аналогичным образом.
Технический результат, достигаемый от введения в известное устройство плавного пуска асинхронного двигателя датчика ЭДС статора, функционального блока и регулятора частоты вращения, заключается в улучшении качества регулирования скорости асинхронного электродвигателя без датчика частоты вращения на валу по сравнению с известным устройством.
Claims (1)
- Устройство плавного пуска асинхронного двигателя, содержащее тиристорный преобразователь напряжения, включенный между статорной обмоткой двигателя и питающей сетью, датчики тока и напряжения, блок измерения электромагнитного момента, входы которого подключены к выходам датчиков тока и напряжения, и регулятор электромагнитного момента, вход обратной связи которого соединен с выходом блока измерения электромагнитного момента, а выход соединен с управляющим входом тиристорного преобразователя напряжения, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено блоком задания частоты вращения, функциональным блоком, датчиком ЭДС статора и регулятором частоты вращения, один вход которого соединен с выходом блока задания частоты вращения, а другой вход - с выходом функционального блока, причем выход регулятора частоты вращения соединен с управляющим входом регулятора электромагнитного момента, при этом блок измерения электромагнитного момента выполнен с возможностью реализации зависимости
где m - электромагнитный момент двигателя;
Т - период напряжения сети;
km - масштабный коэффициент;
us - мгновенное значение напряжения на статоре двигателя;
is - мгновенное значение тока двигателя;
Rs - величина активного сопротивления фазы обмотки статора, входы датчика ЭДС статора подключены к выходам датчиков тока и напряжения, первый вход функционального блока подключен к выходу датчика ЭДС, а второй вход - к выходу датчика напряжения, причем функциональный блок выполнен с возможностью реализации зависимости
,
где ω - вычисленное значение частоты вращения;
Us - действующее значение напряжения фазы двигателя;
Es - действующее значение ЭДС фазы двигателя;
mk - значение максимального момента электродвигателя;
σ - полный коэффициент рассеяния двигателя;
XS - полное индуктивное сопротивление фазы двигателя;
αr - коэффициент затухания роторных цепей при разомкнутом статоре;
Sk - критическое скольжение двигателя.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007145261/09A RU2369002C2 (ru) | 2007-12-05 | 2007-12-05 | Устройство плавного пуска асинхронного двигателя |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007145261/09A RU2369002C2 (ru) | 2007-12-05 | 2007-12-05 | Устройство плавного пуска асинхронного двигателя |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007145261A RU2007145261A (ru) | 2009-06-10 |
| RU2369002C2 true RU2369002C2 (ru) | 2009-09-27 |
Family
ID=41024335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007145261/09A RU2369002C2 (ru) | 2007-12-05 | 2007-12-05 | Устройство плавного пуска асинхронного двигателя |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2369002C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2497267C1 (ru) * | 2012-05-11 | 2013-10-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ плавного пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором |
| RU2695795C1 (ru) * | 2018-10-17 | 2019-07-30 | Дмитрий Иванович Панфилов | Способ подключения асинхронного двигателя к сети переменного синусоидального напряжения с помощью регулятора переменного напряжения |
-
2007
- 2007-12-05 RU RU2007145261/09A patent/RU2369002C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2497267C1 (ru) * | 2012-05-11 | 2013-10-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ плавного пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором |
| RU2695795C1 (ru) * | 2018-10-17 | 2019-07-30 | Дмитрий Иванович Панфилов | Способ подключения асинхронного двигателя к сети переменного синусоидального напряжения с помощью регулятора переменного напряжения |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007145261A (ru) | 2009-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7298105B1 (en) | Motor speed estimation system and method using hybrid model reference adaptive system | |
| CA2635442C (en) | Engine start system with regulated permanent magnet machine | |
| CN100586003C (zh) | 一种用于交流异步电机的无速度传感器的矢量控制方法 | |
| CN101627532B (zh) | 一种控制方法和电动机启动器设备 | |
| JP2011236056A5 (ru) | ||
| RU2011151281A (ru) | Ограничение тока перегрузки при регулировании питаемых от выпрямителя тока трехфазных двигателей | |
| JP2013110961A (ja) | ブラシレスモータの制御方法 | |
| CN110063015A (zh) | 启动永磁同步电机的方法和永磁同步电机 | |
| WO2009142264A1 (ja) | 電動ポンプ装置 | |
| RU2369002C2 (ru) | Устройство плавного пуска асинхронного двигателя | |
| CN105656382B (zh) | 一种电机转速定速控制方法及装置 | |
| CN1701504A (zh) | 控制双输送机的方法 | |
| EP0196846B1 (en) | Method and apparatus for controlling an electric a.c. motor | |
| KR20120107481A (ko) | 호이스트 구동기용 모터 제어 시스템 | |
| CN203851071U (zh) | 抽油机拖动电机节能控制设备系统 | |
| Youssef | A new open-loop volts/hertz control method for induction motors | |
| RU2251204C1 (ru) | Электропривод переменного тока | |
| RU2745149C1 (ru) | Способ управления дизель-генераторной установкой при включении асинхронного двигателя | |
| RU2389127C2 (ru) | Электропривод переменного тока | |
| RU2380821C2 (ru) | Электропривод переменного тока | |
| JP2011526233A (ja) | 可変速ドライブの速度ループを設定する方法 | |
| CN101312333A (zh) | 电力变换装置 | |
| RU136939U1 (ru) | Устройство управления синхронным частотно-регулируемым электроприводом магистральных насосов | |
| RU2821417C1 (ru) | Устройство пуска асинхронного двигателя от дизель-генераторной установки | |
| WO2015131353A1 (zh) | 抽油机拖动电机节能控制设备系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091206 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20130210 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141206 |