Способ управления двухдвигательным асинхронным электроприводом — SU 1690164 (original) (raw)

(51) 5 ЗОБ РЕТ САН ДВУХДВИГАМ ЭЛЕКТРОлектротехнив электроприеханизмов с ью изобретедежности за ления потерь ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Производственное объединение "Новокраматорский машиностроительный завод" и Донецкий политехнический институт (72) М.И,Макаров, Ю.В,Буланкин, В,П.Овсянников, М.Д,Таранов и В.И.Буркивченко (53) 621,333.717.7 (088,8)(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТЕЛЬНЫМ АСИНХРОННЫ ПРИВОДОМ(57) Изобретение относится к ке и может быть использовано водах общепромышленных изменяющейся нагрузкой. Це ния является повышение н счет уменьшения и распреде Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов с изменяющейся нагрузкой,Цель изобретения - повышение надежности за счет уменьшения и распределения потерь электроэнергии в электроприводе.На фиг. 1 показаны зависимости мощности потерь Л Родн в однодвигательном и ЛРдв в двухдвигательном режимах работы электропривода от момента Мн нагрузки при О = Оном. На фиг. 2 представлена блоксхема устройства управления двухдвигательным асинхронным электроприводом для реализации способа управления двухэлектроэнергии в электроприводе, В устройстве, реализующем способ управления двухдвигательным асинхронным электроприводом, датчик скольжения 7 измеряет скольжение асинхронных электродвигателей 1 и 2, работающих на общую нагрузку. Пороговые элементы 8 и 9 осуществляют сравнение текущегоскольжения Я с нижним Ян и верхним Яв уровнями и формируют соответственно сигналы отключения и подключения электродвигателя к сети. Контроль температуры электродвигателей 1 и 2 производится посредством датчиков температуры 11 и 12, выбор наиболее нагретого электродвигателя осуществляется блоком 13, Блок 10 формирования управляющих воздействий и реобразует сигналы, соответствующие необходимости отключения и подключения электродвигателя к сети, а также выбора наиболее нагретого электродвигателя, в сигналы управления электродвигателями 1 и 2, 2 ил. двигательным асинхронным электропридом. Для управления асинхронными электродвигателями 1 и 2 устройство содержит контакторы 3 и 4, исполнительные реле 5 и 6, датчик скольжения 7, пороговые элементы 8 и 9, блок 10 формирования управляющих воздействий, датчики температуры 11 и 12, блок 13 выбора наиболее нагретого электродвигателя. Блок 10 формирования уп равляющих воздействий содержит асинхронный ВЯ-триггер 14, логические элементы 2 И - НЕ 15 и 16, а также элемент НЕ 17. Блок 13 выбора наиболее нагретого электродвигателя содержит вычитающий эле 1690164( Оотери Д Р в асинхронном электро ( Яд )22(К + К ( ) + Нном2ателе могут быть представлены с доста- " Яномдвигат лы 5ТОЧНО ВЫСОКОЙ тОЧНОСтЬЮ (ЕдИНИцЫ О 2 дв )21,процентов) в следующем виде ОномЯномДР = К+ЧфКм.ном+ КС,ном ( 1-Г - )О г+2 Чном (с - ) с.ном,Ядв 2номномО 2 Я 2, ЯдвЯном,Б10 12где К, Ч - постоянные и переменные потеРи: К.Км.ном, Кс.ном - мЕханические потеРи и гдепотери от перемагничивания стали в номи- Переходс одного работающего злектрональном режиме; двигателя на два целесообразен, когдаЧ - переменные потери в номиналь Д РдвЬРоднномном режиме; Аналогичным образом с учетом ( ) - ( )м 1 - (3)О, Оном - действУющее текущее и номи- может быть получено условие перехода снальное напряжение сети; одного работающего электродвигателя наЯ, Я,ом - текущее и номинализм сколь два выра е о по о оше и к колнию электропривода Я = Яодн в однодвигаПотери Д Рдв электропривода в двух тельном режиме:двигательном режиме складываются из по- Яодн Яном Д 6.терь двух работающих электродвигателей, а Таким образом, в условиях изменяюпотери однЬ Р в однодвигательном режиме щейся нагрузки для уменьшения суммарных- 25- из потерь одного работающего электро- потерь электроэнергии в электродвигателяхдвигателя и механических потерь отключен- переход из двухдвигательного режима в одного от сети другого электродвигателя, т.е, нодвигательный следует производить приД Рдв = 2(К+ Ндв)2 (Км.ном + Кс.ном.т.О 2 О 2 Ядв 2, Я Ян = Яном, Я( - )2+Ч ( О ) (; -30Оном Оном номЛРодн = К+ Чодн+ Км 2 Км,ном+ Кс.ном,О 2 О Я 2 т,е, когда измеряемый параметр - скольже 2 одн 2) + Чнм(ТТ ) " Б) ние электропривода достигнет значения,Ч Ч, и. - переменные потери одного меньшегонижнегоуровня, переходизоднозлектродвигателя в двухдвигательном и од- двигательного режима д у д35в в х вигательныйнодвигательном режимах работы электро- следует производить при(5)ЯЯв ЯномЯпривода;Км - механические потери одного алек- т,е, при превышении измер яемым па аметРром - скольжением электропривода верхнетродвигателя;40я, я - ения электродвигате- го уровня, Осуществление переходов прилей в двухдвигательном и однодвигатель- любых других Ян и Я отличных от ( ) и , ),ном режимах. приводит к увеличению суммарных потерьс в х аботающих электро- электроэнергии в электродвигателях,й на один целесообразен с точки При осуществлении перехода из двухдвигателеи на один ц45в о но вигательныйменьшения суммарных потерь двигательного режима в одн дн м токэлектроэнергии в электродвигателях, когда и обратно по суммарному статорному т уэлектродвигателей или, что более точно, под орной и той же нагрузки электро- активной составляющеодн Д д .я ей этого тока, как этоля одно иаетсяпривода скольжения в р азных режимах свя- делается в способе-прототипе, не уд50заны в силу линеин ости рабочей части добиться минимума суммарных потерьмеханической характери тс ики электродви- электроэнергии в электродвигателях. Дажегателей соотношением если для заданного напряжения сети О =(3) =сопзт выбрать уровни тока, по которым изС учетом эого легкгко получаетсяусловие меняют режим работы электропривода, со 55перехода с двух ра отаб тающих электродвига- ответствующими уровням скольжения ( ) ителей на один, выраженноое по отношению (5), то при отклонениях питающего напряжек скольжению электропривода = двРивода Я = Я в в ния, когда О А сопзс, условия (4) и (5) нарушаются, и появляются дополнительныевухдвигательном режиме;д апотери электроэнергии, которых нет при из 169016430фго .) 45 50 55 менении режима работы электроприводд по скольжению, как это предлагается, Кроме того, поочередное отключение электродвигателей при снижении нагрузки электро- привода, как это делается в способе-прототипе, не устраняет неодинаковой загрузки электродвигателей (которая в общем случае возникает при параллельной их работе) и приводит к неодинаковому их разогреву и тепловому износу изоляции, а также к неодинаковому износу механической части электродвигателей. Осуществляя отключение наиболее нагретого электродвигателя, т,е, того, на который в следствие неодинаковости механических характеристик приходится большая нагрузка, удается искусственно выровнять загрузку обоих электродвигателей, обеспечить тем самым одинаковый износ их изоляции и механической части и за счет этого повысить надежность электропривода, Таким образом, предлагаемый способ управления двухдвигательным асинхронным электроприводом позволяет повысить надежность электро- привода за счет уменьшения и равномерного распределения потерь электроэнергии в электродвигателях.Зависимости мощности потерь Л Рдв в двухдвигательном и ЛРодн в однодвигательном режимах от момента Ун нагрузки электропривода, показанные на фиг, 1, построены в соответствии с (4) и (5) для О = =Оном. На фиг. 1 показаны соответствующие нагрузке значения скольжения в двухдвигательном и однодвигательном режимах. Момент Мн нагрузки и скольжения Ядв и Яодн выражены по отношению к параметрам номинального режима одного электродвигателя - вращающему моменту Мном искольжению Яном. В устройстве управления (фиг, 2), реализующем способ, датчик скольжения 7 измеряет скольжение асинхронных электродвигателей 1 и 2, работающих на общую нагрузку. Пороговые элементы 8 и 9 осуществляют сравнение текущего скольжения Я с нижним Ян и верхним Я уровнями и формируют соответственно сигналы отключения и подключения электродвигателя к сети, Контроль температуры электродвигателей 1 и 2 производится посредством датчиков температуры 11 и 12, выбор наиболее нагретого электродвигателя осуществляется блоком 13. Блок 10 формирования управляющих воздействий преобразует сигналы, соответствующие необходимости отключения и подключения электродвигателя к сети, в также выбора наиболее нагрето 5 10 15 20 25 го электродвигателя в сигналь 1 управления электродвигателями 1 и 2,После запуска электропривода скольжения Я имеет наибольшее значение, и на выходе порогового элемента 8 существует логический "0", а на выходе порогового элемента 9 - "1", которая устанавливает триггео 14 в состояние "О", Поэтому элементы 2 И - НЕ 15 и 16 имеют на выходах "1" независимо от сигналов на их вторых входах и электродвигатели 1 и 2 посредством исполнительных реле 5 и б, а также контактов 3 и 4 Оказываются подключенными к питающей сети, Электропривод работает в двухдвигательном режиме, и этот режим сохраняется пои достаточно больших Я, соответствующих большим нагрузкам, С уменьшением нагрузки уменьшается и соответствующее ему значение сигнала на выхсде датчика скольжения 7, При ЯЯ, пороговый элемент 9 переходит в "О". триггер 14 сохраняет состояние "0", соответствующее работе с двумя электродвигателями. Если оказывается Я Ян, то На ВЫХОДЕ ПОРОГОВОГО ЭЛЕЛЕНта 8 появляется "1", трмггер 14 устанавливается в "1" и, поскольку на вторые входы элементов 2 Ы - НЕ 15 и 16 поступают инверсные сигналы с блока 13, то на выходе одного из этих элемен 10 в 1 сменится нз О и произойдет Отключение одного из работающих электродвигателей. Если к моменту перехода триггера 14 в "1" более высокую температуру имеет электродвигатель 1, го на выходе порогового элемента 19, имею:цего нулевой порог срабатывания, существует ," и "0" появится на выходе элемента 15, приводя к Откл.очению от сети электродвигателя 1. При более высокой температуре у электродвигателя 2 на выходе блока 13 будет "О" и произойдет отключение от сети этого электродвигателя, В дальнейшем электропривод работает в однодвигательном режиме до тех пор, пока нагрузка не возрастет до величины, при которой Я Яв. Тогда на выходе порогового элемента 9 появляется "1", триггер 14 устанавливается в "О", и снова работают оба электродвигателя 1 и 2,Формула изобретения Способ управления двухдвигательным асинхронным электроприводом, при котором после подключения двух электродвигателей к сети контролируют параметр работы электропривода, сравнивая его с нижним и верхнем заданными уровнями, и при достижении указанным параметром значения, меньшего нижнего уровня, производят выбор отключаемого электродвигателя, последующее его подключение осуществляют при превышении указанным параметром верхнегоуровня,отлича ю щи йс я тем,что, 1690164с цев,ю повышения надежности за счет уменьшенил и равномерного распределения потерь электроэнергии в электроприводе, в качестве контролируемого параметра используют скольжение, верхний и нижний уровни скольжения выбирают в соответствии с выражениями Я, = Я,ом Ч"Га; Ян = Яном а, указанный выбор отключаемого электродвигателя осуществляют в результате контроля температуры электродвигателей и определения для отключения наиболее нагретого,где Яв - верхний уровень скольжения;Ян - нижний уровень скольжения;5 Яном - номинальное скольжение;Кс.номЧномКс.ном - потери электродвигателя от перемагничивания стали в номинальном ре 10 жиме;чном - переменные потери электродвигателя в номинальном режиме,(р, (ЮСоставитель Е. Перемыслова Редактор Е. Хорина Техред М.Моргентал Корректор М. Пожо аказ 3825 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1

Смотреть

Способ управления двухдвигательным асинхронным электроприводом