Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах конвейеров, волочильных станов и других производственных механизиов.

Целью изобретения является повышение надёжности. Устройство для управления асинхронным электродвигателем 1 с фазным ротором содержит управляемый мостовой выпрямитель 2, подключенный силовым входом к выводам обмотки ротора, а выходом - к резистору 3, секционированному N управляемыми бесконтактными ключевыми элементами 4, датчик 5 ЭДС скольжения двигателя, соединённый своим входом с цепью ротора, а выходами через генератор 6 опорного напряжения с опорными входами блока 7 управления мостовым выпрямителем 2 и информационным входом элемента сравнения 9, задающий вход которого подключен к выходу блока 8 задания скорости вращения, а выход - к управляющему входу блока 7 управления мостовым выпрямителем 2, а также ко входу нуль-органа 10, выход которого через логический блок 11 соединён с входами формирователя 12 импульсов управления ключевыми элементами 4. Дополнительно введен канал динамического токоограничения, содержащий датчик тока 13, включенный в цепь статора двигателя, и статически уравновешенный динамический четырёхплечий RC-мост 14, одна диагональ которого соединена с выходом датчика тока 13, а другая - с дополнительным информационным входом элемента сравнения 9 (рис. 1).

Рисунок 1 - Функциональная схема устройства управления АД с фазным ротором

Устройство работает следующим образом. На статор электродвигателя 1 подаётся напряжение питающей сети, в результате чего с выхода датчика 5 ЭДС скольжения подаётся сигнал на входы генератора 6 пилообразных напряжений. С выхода последнего напряжение пилообразной формы подаётся на блок 7 управления мостовым выпрямителем 2, где складывается с выходным сигналом элемента 9 сравнения, образующимся вычитанием из выходного напряжения блока 8 задания частоты вращения информационных сигналов, поступающих на элемент сравнения с выхода датчика ЭДС 5 скольжения и с выходной диагонали динамического моста 14. На выходе блока 7 управления мостовым выпрямителем образуется последовательность импульсов с длительностью, пропорциональной результирующему управляющему сигналу.

В момент подачи напряжения на статор неподвижного двигателя 1 величина результирующего управляющего сигнала равна нулю, управляющие импульсы на выходе блока 7 управления мостовым выпрямителем не вырабатываются и мостовой выпрямитель 2 закрыт. Ток ротора двигателя 1 равен нулю, а следовательно отсутствует и крутящий момент. При изменении выходного напряжения блока 8 задания частоты вращения увеличивается разность приходящих к элементу 9 сравнения сигналов, появляются управляющие импульсы на выходе блока 7 и тиристоры выпрямителя 2 отпираются, обеспечивая плавное нарастание тока ротора и момента двигателя 1. Нарастание продолжается до трогания ротора, затем следует разгон двигателя с темпом, задаваемым блоком 8.

При максимальном значении результирующего сигнала на выходе элемента 9 сравнения угол управления тиристоров моста 2 равен нулю и нуль-орган 10 формирует управляемый сигнал для блока 11. Последний, воздействуя на формирователь 12, обуславливает появление на его выходе управляющего импульса для первого тиристора управляемых ключевых элементов 4, шунтирующего первую секцию резистора 3, и двигатель переходит с первой на вторую пусковую характеристику. Переход сопровождается динамическим броском тока статора, который с помощью датчика 13 тока и ёмкостей моста 14 трансформируется в сигнал обратной связи на входе элемента 9 сравнения. Результирующее выходное напряжение последнего резко снижается, мост 2 подзапирается, подавляя динамический бросок тока, а следовательно, и момента двигателя.

При дальнейшем разгоне двигателя выходное напряжение элемента 9 сравнения возрастает и, достигнув максимума, полностью открывает выпрямитель 2. Нуль-орган 10 вырабатывает следующий управляющий сигнал и на выходе формирователя 12 появляется управляющий импульс для второго из тиристоров ключевых элементов 4, шунтирующего вторую секцию резистора 3. Снова вступает в действие канал динамического токоограничения, обеспечивающий плавный безударный переход двигателя со второй на третью пусковую характеристику. Последующие этапы разгона протекают аналогично описанному до выхода двигателя на рабочую характеристику.

Динамический мост 14 статически уравновешен, чем исключается проникновение ко входу элемента 9 сравнения постоянной составляющей сигнала токовой обратной связи, что имело бы место в случае применения вместо моста 14 обычной последовательной RC-цепочки (из-за влияния собственной проводимости конденсатора). Величина ёмкостей конденсаторов моста выбирается исходя из требуемого значения его постоянной времени, равного 0.1 - 0.15 с, чем обуславливается полное пропускание сигнала быстроизменяющихся кратковременных динамических бросков тока статора двигателя из-за малого реактивного сопротивления конденсаторов, на слабое пропускание сигнала при медленных изменениях тока статора двигателя (в промежутках между динамическими бросками) из-за высокого реактивного сопротивления конденсаторов.

При указанном сочетании статических и динамических свойств токовой обратной связи последняя, реагируя лишь на динамические броски тока статора, не нарушает темпа разгона двигателя, задаваемого блоком 8, поскольку сохраняется первоначальная жёсткость статических характеристик электропривода.

Описание изобретения к авторскому свидетельству №1656657 А2, кл. Н 02 Р 7/40. Приоритет изобретения 9.11.1988.