ЭЛЕКТРОПРИВОД
ELECTRIC DRIVE

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов, в которых необходимо плавное регулирование скорости вращения.
Известен способ управления асинхронным двигателем с фазным ротором по патенту RU №2099850, МПК 6 H02P 7/63, 7/46, в котором описано устройство, содержащее асинхронный электродвигатель с фазным ротором, нерегулируемый выпрямитель, трехфазный вход которого подключен к обмоткам ротора двигателя, преобразователь частоты, содержащий инвертор с блоком задания выходной частоты, причем выход инвертора подключен к первичным обмоткам согласующего трансформатора, вторичные обмотки которого подключены к обмоткам статора двигателя, а вход инвертора соединен последовательно с нерегулируемым выпрямителем, сглаживающим реактором, регулируемым выпрямителем, вход которого подключен к питающей сети. К управляющему входу регулируемого выпрямителя подключен выход блока импульсно-фазового управления выпрямителем, к входу которого подключен выход регулятора входного тока инвертора, имеющего узел сравнения, к которому подключен выход блока задания входного тока инвертора и выход датчика входного тока инверторов, реализующего отрицательную обратную связь по току.
Недостатком этого устройства является снижение качества электроэнергии из-за использования нерегулируемого выпрямителя в цепи статора.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является электропривод по патенту RU 2277746, МПК H02P 3/24, B66C 13/22, 2006 - прототип. Электропривод содержит асинхронный двигатель с фазным ротором, выводы роторной обмотки которого подключены к трехфазному мостовому выпрямителю и пусковому резистору, конденсатор, включенный на выход выпрямителя и в две фазы источника питания, реле тока, два реле времени, тиристор, управляемый током ротора, линейные контакторы с замыкающими силовыми контактами в цепи статора и размыкающими блок-контактами в цепи управления двигателем, при этом схема управления двигателем выполнена в виде трех параллельно включенных цепей, позволяющих обеспечить плавный автоматический перевод электропривода из двигательного режима в тормозной режим при заданных скоростях передвижения.
Недостатком этого устройства является невозможность отбора электроэнергии.
Задачей настоящего изобретения является возможность отбора электроэнергии без снижения ее качества при обеспечении регулирования пускового и тормозного режимов.
Технический результат достигается тем, что в электроприводе, содержащем асинхронный двигатель с фазным ротором и схему управления двигателем, схема управления двигателем выполнена на трехфазном трансформаторе, при этом фазы первичной обмотки трансформатора соединены в звезду, начала которых подключены к ротору, а концы каждой фазы подключены к параллельно соединенным транзистору с диодом, причем эмиттеры трех транзисторов и аноды трех диодов соединены накоротко, базы транзисторов подключены к блоку управления, а в транзисторно-диодную цепь между фазами A, B и B, C включены нормально разомкнутые однофазные контакторы, вторичная обмотка трансформатора через выпрямитель подключена к потребителю электроэнергии.
На чертеже приведена функциональная схема устройства.
Электропривод содержит асинхронный электродвигатель с фазным ротором 1, выводы роторной обмотки которого подключены к первичной обмотке трехфазного трансформатора 2. Фазы первичной обмотки трехфазного трансформатора 2 соединены в звезду. В фазы А, В, С первичной обмотки трехфазного трансформатора 2 подключены параллельно соединенные управляемые транзисторы 3, 4, 5 и диоды 6, 7, 8. Фазы А, В и В, С первичной обмотки трехфазного трансформатора 2 соединены через контакторы 9 и 10, при этом их замыкание отключает управляемые транзисторы 3, 4, 5 и диоды 6, 7, 8. Вторичная обмотка трехфазного трансформатора 2 через выпрямитель 11 соединена с потребителем электроэнергии.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
Управляющий сигнал в виде положительного напряжения требуемой величины подается на базы транзисторов 3, 4 и 5, тем самым открывая или закрывая их. В момент пуска транзисторы 3, 4 и 5 открыты настолько, что их сопротивления представляют величину, равную расчетному добавочному пусковому сопротивлению. При включении электродвигателя в режим пуска контакты контакторов 9 и 10 разомкнуты и пусковые токи ротора протекают через фазы первичной обмотки трехфазного трансформатора 2. Во время пуска первичные обмотки трехфазного трансформатора 2 представляют индуктивные сопротивления, а переходные сопротивления полупроводниковых управляемых транзисторов 3, 4, 5 и диодов 6, 7, 8 - активные сопротивления. По мере набора скорости напряжение на базах транзисторов 3, 4, 5 увеличивается, что приводит к открыванию транзисторов и, как следствие, к дальнейшему увеличению скорости. Изменение управляющего напряжения, доводит транзисторы 3, 4 и 5 практически до насыщения, при этом частота вращения ротора приближается к номинальной. В этот момент контакты контакторов 9 и 10 замыкаются и частота вращения ротора достигает номинального значения.
В режиме торможения контакты контакторов 9 и 10 размыкаются и, уменьшая величину положительного напряжения, запирают транзисторы 3, 4 и 5. Это приводит к тому, что сопротивление в цепи ротора увеличивается, а скорость двигателя уменьшается.
Таким образом, изменением управляющего напряжения регулируется скорость электродвигателя.
Во время работы электродвигателя 1 осуществляется отбор энергии скольжения ротора через вторичную обмотку трансформатора 2, в виде тока переменной частоты, зависящей от скольжения ротора. Этот ток выпрямляется выпрямителем 11 и питает потребителей электроэнергии.
Такое исполнение электропривода позволяет поддержать качество электроэнергии на необходимом уровне и осуществлять отбор электроэнергии с цепи ротора на протяжении всего времени работы электропривода.