Устройство для управления асинхронным электродвигателем

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

25602 3

Союз Советскик

Социалистическиз

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 21с, 59/55

Заявлено 15.1.1968 (¹ 1209858/24-7) с присоединением заявки №

МПК Н 02р

УДК 621.313.13-59(088.8) Приори1ет

Опубликовано 04.Х1.1969. Бюллетень № 34

Комитет Ао делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Дата опубликования описания 20,III.1970

Авторы изобретения

A. К. Аракелян и М. М. Соколов

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

Известно устройство для управления асинхронным электродвигателем подъемных механизмов при помощи тормоза с гидравлическим приводом и асинхронного серводвигателя.

Предложенное устройство имеет лучшие динам ические хар актер исти ки.

Это обеспечивается тем, что серводвигател > подключен к сети .при помощи дросселя насыщения с отрицательной обратной связью по скорости двигателя, На фиг. 1 показана, принципиальная схема предложенного устройства; на фиг. 2 — графики, поясняющие построение механических характеристик.

Приводной асинхронный двигатель Д „ с короткозамкнугым ротором работает в режиме подъема при подключении его в сеть контактором К,.

В этом режиме механический тормоз Т с электрогидравлическим толкателем Г, выполняет свои обычные функции. Его двигатель

Д, контактором большой скорости Ко подключается к сети, и, благодаря развиваемой толкающей силе гидротолкателя, тормозные колодки разжимаются. В случае силового спуска, спуска груза со сверхсинхронной скоростью или спуска пустого крюка двигатель

Д„может быть подключен к сети реверсирующим контактором (на чертеже не показан), а двигатель Д, †т же контактором

К„-. Наложение тормозных колодок и стопоренне вала подъемного механизма происходят при отключении двигателя Д, от сети.

B режиме регулирования скорости (применяется только при спуске груза с малой скоростью) основной двигатель отключается от сети, а движение обеспечивается массой опускаемого груза. В этом режиме пониженная скорость получается благодаря подторма>кп10 ванню,прпводного вала колодочным тормозом, тормознон момент которого теперь регулируется автоматически с помощь|о электрогllдpавлического толкателя. Для этой цели в схеме предусмотрены дроссель насыщения Д„и та15 хогенератор Тг с узлом сравнения П, Прп отключенном контакторе Ко двигатель

Д, остается подключенным к сети через дроссель насыщения Д„. Если контактор малой скорости К„отключен. цепь обмотки управ20 лення дросселя Д„разорвана, последний имеет максимальное сопротивление и двигатель Д, обесточен, тормозные колодки механического тормоза наложены, привод неподвп>кен. При Вк Ilo !енин конта ктор а К „, об25 мотка управления дросселя Д„получает полное напряжение, и начинается процесс возбуждения дросселя Д„. Благодаря электромагнитной инерции обмотки управления дросселя Д„ .процессы нарастания тока в ней и, 30 следовательно, повышения напряжения на за256023 жимах двигателя Д, и растормяживяния приводного вала протекают достаточно плявн х

Эта важная особенность дроссельного управления в схеме регулятора скорости в рассмагриваемой замкнутой системе обеспечивает апериодический характер переходных процессов и исключает автоколебанил.

По мере разбега приводного вала с помощью тахогенератора *снимается сигнал, пропорциональный его скорости сч, и сравни- 10 вается с задающим сигналом: U,„ро= U, где у — коэффициент. От результ ирующего сигнала U зависит сгепень насыщения дросселя Д„или уровень напряжения на зажимах двигателя Д,, что, в свою очередь, обуслоз- 15 ливает определенную скорость вращения двигателя Д, и связанного с валом его лопастного колеса толкателл насоса Г,. Таким ооразом, толкающая сила поршня,,"-ависящая от квадрата скорости вращения лопастного 20 колеса (или скорости двигателя Д, ), изменяется в широкиХ пределах в зависимости от степени насыщения дросселя Д„.

Тормозной момент М, колодочного тормоза (см. фиг. 2), который получается при взаи- 25 модействии силы упругой деформации пружины и толкающего усилия гидротолкателя, определяется, в конечном итоге, скоростью вращения основного приводного вяла.

В полученной замкнутой системе в любой 30 момент времени обеспечиваетсл равновесие между движущим моментом М,, развиваеMbIN опускающимся грузом, и моментом сопротивления (трения) М„возникающим ня валу привода. Обратная связь по скорости 35 обеспечивает получение жестких механических характеристик. Семейство механических характеристик в широком диапазоне получается путем изменения задающего сигнала U„„„.

Регулирование скорости, а также полньш 40 останов привода или его повторный пуск в режиме тормозного спуска, осуществляются указанным входным сигналом. Аварийный останов привода при прекращении подачи электроэнергии или по другим причинам обеспечи- 45 в а ется обычными схем ам и.

Переходные режимы в предлагаемой систе ме электропривода получаются удовлетворительными благодаря электромагнитной инерции обмотки управления дросселя Д„ . Переход 0Т одной механической характеристики на другую осуществляется плавно, без перерегулированил скорости привода.

В предлагаемой схеме электропривода не исклк чена также возможность силового спуска или спуска груза со сверхсинхронной скоростью с последующим переходом на пониженную скорость с помощью описанного регулятора. Для этого достаточно отключить контакты К„Кб и включить контакт К,.

Предлагаемая система обладает высокими показателями. В режиме спуска на пониженной скорости потребляемая энергия из сети для целей торможения практически равна нулю (приводной двигатель отключен от сети, а потребляемая энергия для электрогидравлического толкателя ничтожно мала). Это особенность привода и возможность широкого использования генераторного торможения перед спуском с пониженной скоростью обеспечивают относительно высокие циклические к.п.д. и cos (p.

В предлагаемой схеме установленная мощность оборудования регулятора меньше по сравнению с известной и составляет около

200 /о от мощности двигателя Д, . Применяемый дроссель насыщения значительно дешевле и надежнее асинхронного преобразователя частоты, а использование бесконтактного тахометра делает систему безотказной.

При увеличении мощности, подъемного механизма (следовательно, габаритов электрооборудования и тормозного устройства), мощность двигателя гидротолкателя и звеньев регулятора скорости изменяется незначительно, а следовательно, основные показатели с рос том габаритов установки не ухудшаются.

Предмет изобретения

Устройство для управления асинхронным электродвигателем подъемных механизмов при помощи тормоза с гидравлическим приводом и асинхронного серводвигателя, отличаюи(ееся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, серводвигатель подключен к сети при помощи дросселя насыщения с отрицательной обратной связью по скорости двигателя.

256023

Составитель Б. Минц

Текред Л. Я. Левина

Редактор Т. И. Гребенник

Корректор T. А. Абрал1ова

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 532/5 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5