SU1365339A1 - Асинхронный вентильный каскад - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в электроприводах грузоподъемньЬс .механизмов , в частности в автоматизированных электроприводах шахтных подъемных установок Целью изобретени   вл етс  повышение надежности за счет исключени  неконтролируемых бросков тока. Указанна  цедь достигаетс  за счет введени  последовательно соединенных датчика 17 напр жени  и нелинейного элемента 18 с характеристикой типа люфт, выход которого подключен, к третьему входу регул тора 12 тока возбуждени , что позвол ет решать задачу ограничени  максимальной ЭДС. ротора в режиме динамического торможени  при насыщении магнитной цепи асинхронного двигател . Это повьшает надежность работы асинхронного вентильного каскада путем исключени  неконтролируеьвлх бросков тока в момент перехода из двигательного режима в тормозной. с (Л

Description

со

О5

ел

со

СО

со

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в автоматизированном электроприводе грузоподъемных механизмов.

Цель изобретени  - повьшение надежности работы путем исключени  неконтролируемых бросков тока в момент перехода из двигательного режима в тормозной о

На фиг.1 представлена блок-схема асинхронного вентильного каскада; на фиг о 2 и 3 - векторные диаграммы токов асинхронного двигател  в режиме

10

входом регул тора 12 тока возбуждени , нелинейный блок 16 с параболической характеристикой, вход которого подключен к выходу регул тора 7 частоты вращени , а выход - к другому входу регул тора 12 тока возбуждени , последовательно включенные дат чик 17 напр жени  и нелинейный элемент 18 с характеристикой типа люфт

причем вход датчика 17 напр жени  подключен к выходу первого выпр мител  3 в роторной цепи, а выход нелинейного блока 18 - к третьему входу динамического торможени  соответствен-15 регул тора 12 тока возбуждени .

входом регул тора 12 тока возбуждени , нелинейный блок 16 с параболической характеристикой, вход которого подключен к выходу регул тора 7 частоты вращени , а выход - к другому входу регул тора 12 тока возбуждени , последовательно включенные дат чик 17 напр жени  и нелинейный элемент 18 с характеристикой типа люфт

причем вход датчика 17 напр жени  подключен к выходу первого выпр мител  3 в роторной цепи, а выход нелинейного блока 18 - к третьему входу регул тора 12 тока возбуждени .

но при 1 1 и при I О J на фиг.4 - типова  характеристика холостого хода асинхронного двигател  в режиме динамического торможени  Е J f (1 |i) при 1д О и п п„,

На фиг о 2 - 4 обозначено: I . и Ь ток ротора и приведенный ток ротора; i 2 н приведенный номинальный ток ротора; i экв эквивалентный ток динамического торможени ; Ф - поток возбуждени ; j. и намагни20

30

чивающий и номинальньш намагничивающий ток; п„ - номинальна  частота вращени  двигател ; Е ;; и .- ЭДС ротора и номинальна  ЭДС ротора

Характеристика построена в относительных единицах

За единицу прин т намагничивающий ток i , соответствующий по характеристике холостого хода номиналь- 35 ной ЭДС ротора о

Асинхронный вентильный каскад содержит асинхронный электродвигатель 1, статор которого через коммутатор

Устройство работает следующим образомо

Предположим, что статический мент (MC), который создает механ измен етс  по линейному закону, функции пути от минус Mj, до +Mj,, Toe одну половину пути он  вл е тормозным, а другую - движущим. такому закону измен етс  статиче 25 кий момент различных грузоподъем механизмов, например шахтных под ных установок при неуравновешенн системе подъема Предположим так что имеет место двигательный реж на максимальной скорости. После го, как статический момент измен  знак, подаетс  команда на включе динамического торможени  дл  ста зации заданной максимальной скор С помощью коммутатора 2 статор д тел  отключаетс  от питающей сет подключаетс  к источнику посто н напр жени ,

Вследствие того, что во врем 

2 подключен к источнику питани , пер- 40 реключени  статический, момент (и

ток ротора) близок к нулю, магни цепь электродвигател  насыщаетс  При этом ЭДС ротора стремитс  к чению

вый выпр митель 3, сглаживающий дроссель 4, инвертор 5 в роторной цепи электродвигател  1 последовательно включенные блок 6 задани  режимов работы, регул тор 7 частоты вращени j регул тор 8 тока, блок 9 импульсно- фазового управлени , выходом соединенный с инвертором 5, датчик 10 выпр мленного тока ротора, соединенный с другим входом регул тора 8 тока, датчик 11 частоты вращени  электродвигател , соединенный с другим входом регул тора 7 частоты вращени , последовательно соединенные регул тор 12 тока возбуждени , блок 13 импульсно-фазового управлени , выходом соединенный со вторым выпр мителем 14 в цепи возбуждени , датчик 15 тока возбуждени , соединенный с

0

30

35

Устройство работает следующим образомо

Предположим, что статический момент (MC), который создает механизм, измен етс  по линейному закону, в функции пути от минус Mj, до +Mj,, Toe одну половину пути он  вл етс  тормозным, а другую - движущим. По такому закону измен етс  статичес- 25 кий момент различных грузоподъемных механизмов, например шахтных подъемных установок при неуравновешенной системе подъема Предположим также, что имеет место двигательный режим на максимальной скорости. После того , как статический момент измен ет знак, подаетс  команда на включение динамического торможени  дл  стабилизации заданной максимальной скорости о С помощью коммутатора 2 статор двигател  отключаетс  от питающей сети и подключаетс  к источнику посто нного напр жени ,

Вследствие того, что во врем  переключени  статический, момент (и

ток ротора) близок к нулю, магнитна  цепь электродвигател  насыщаетс  При этом ЭДС ротора стремитс  к значению

45

Е, 1,5Е

IH

где Ej - номинальна  ЭДС ротора

Как только на выходе датчика 17 напр жени  по вл етс  сигнал, соответствующий номинальной ЭДС ротора, вступает в работу нелинейный блок - 18, выходной сигнал которого поступает на вход регул тора 12 тока возбуждени , С помощью обратной св зи ток возбуждени  поддерживаетс  таким, чтобы ЭДС ротора не превышала своего номинального значени  При значени х ЭДС ротора, не превьштающих величины Е, например при торможении в конце пути, когда .статический момент близок к номинальному, ток возбуждени  формируетс  без учас ти  обратной св зи по напр жению. Зона нечувствительности нелинейного блока 18 с характеристикой типа люфт устанавливаетс  равной сигналу , поступак цему с датчика 17 напр - жёни  при заторможенном роторе в двигательном режиме. Требуемое быстродействие обратной св зи подбираетс  с помощью изменени  коэффициента передачи нелинейного блока 18 на пк-

нейном участке характеристики,

1

Таким образом, введение датчика напр жени  и нелинейного преобразовател  в асинхронном вентильном кас- каде позвол ет ограничивать ЭДС ротора на уровне номинального значени  при переключени х в режим динамического торможени  на подсинхронной скорости. При наличии указанных эле- ментов повьшаетс  надежность работы электропривода, так как устран ютс  неконтролируемые броски тока.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Асинхронный вентильный каскад, содержащий асинхронный электродвигатель , статорЪа  обмотка которого через коммутатор предназначена дл  подключени  к источнику питани , последовательно соединенные между собой первый выпр митель, сглаживающий дроссель , инвертор и датчик выпр мленного тока ротора, включенные в роторную цепь электродвигател , последовательно соединенные между собой блок задани  режимов работы, регул тор частоты вращени , регул тор тока , блок импульсно-фазового управлени , выходом соединенный с инвертором , выход датчика выпр мленного тока ротора соединен с вторым входом регул тора тока, выход датчика частоты вращени  электродвигател  соединен с вторым входом регул тора частоты вращени , последовательно соединенные между собой регул тор тока возбуждени , блок импульсно-фазового управлени , выход которого соеди- нен с вторым выпр мителем в цепи возбуждени , датчик тока возбуждени  соединен с первым входом регул тора тока возбуждени , к второму входу которого подключен выход нелинейного элемента с параболической характеристикой , вход которого соединен с выходом регул тора частоты вращени , отличающийс  тем, что, с целью повьшени  надежности за счет исключени  неконтролируемых бросков тока, в него введены датчик напр жени  и нелинейный элемент с характеристикой типа люфт, регул тор тока возбуждени  снабжен третьим входом, вход датчика напр жени  подключен к выходу первого вьшр мител , выход датчика напр жени  соединен с входом нелинейного элемента с характеристикой типа люфт, выход которого соединен с третьим входом регул тора тока возбуждени 

   eifff

   Ф

   Фиг.2