ЭЛЕКТРОПРИВОД

Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована в электроприводах общепромышленных механизмов, в которых необходимо плавное регулирование скорости вращения.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является электропривод по патенту RU 2399149, МПК Н02Р 27/05, 10.09.2010, в котором осуществляется отбор электроэнергии с цепи ротора. Электропривод содержит асинхронный электродвигатель с фазным ротором, трехфазный трансформатор, при этом фазы первичной обмотки трансформатора соединены в звезду, начала которых подключены к ротору, концы каждой фазы подключены к параллельно соединенным транзистору с диодом, эмиттеры трех транзисторов и аноды трех диодов соединены накоротко, в транзисторно-диодную цепь между фазами А, В и В, С включены нормально разомкнутые однофазные контакторы, а вторичная обмотка трансформатора через выпрямитель подключена к потребителю электроэнергии.
Недостатком известного электропривода является невозможность регулирования работы электродвигателя при разных режимах с переменной нагрузкой.
Задачей настоящей полезной модели является обеспечение возможности регулирования работы электродвигателя при различных режимах с переменной нагрузкой.
Технический результат достигается за счет того, что в электропривод, содержащий асинхронный электродвигатель с фазным ротором, трехфазный трансформатор, при этом фазы первичной обмотки трансформатора соединены в звезду, начала которых подключены к ротору, концы каждой фазы подключены к параллельно соединенным транзистору с диодом, эмиттеры трех транзисторов и аноды трех диодов соединены накоротко, в транзисторно-диодную цепь между фазами А, В и В, С включены нормально разомкнутые однофазные контакторы, а вторичная обмотка трансформатора через выпрямитель подключена к потребителю электроэнергии, согласно заявляемой полезной модели, введены блок управления, три блока показателей качества и количества нагрузки электродвигателя при различных режимах работы и датчик скорости, при этом выход каждого блока показателей качества и количества нагрузки электродвигателя подключен к соответствующему входу блока управления, начало каждой фазы первичной обмотки трехфазного трансформатора подключено к ротору через соответствующий блок показателей качества и количества нагрузки электродвигателя, а асинхронный электродвигатель с фазным ротором подключен к блоку управления через датчик скорости.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена функциональная блок-схема предлагаемого электропривода.
На чертеже цифрами обозначены:
1 - электродвигатель с фазным ротором,
2 - трехфазный трансформатор,
3 - первый транзистор,
4 - второй транзистор,
5 - третий транзистор,
6 - первый диод,
7 - второй диод,
8 - третий диод,
9 - первый однофазный контактор,
10 - второй однофазный контактор,
11 - выпрямитель,
12 - потребитель электроэнергии,
13 - блок управления,
14 - первый блок показателей качества и количества нагрузки,
15 - второй блок показателей качества и количества нагрузки,
16 - третий блок показателей качества и количества нагрузки,
17 - датчик скорости.
Электропривод содержит асинхронный электродвигатель 1 с фазным ротором, 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 однофазные 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 12 электроэнергии.
Отличием предлагаемого электропривода является то, что в него введены блок 13 управления, блоки 14, 15, 16 показателей качества и количества нагрузки электродвигателя при различных режимах работы и датчик 17 скорости.
Выход каждого блока 14, 15, 16 показателей качества и количества нагрузки электродвигателя подключен к соответствующему входу блока 13 управления.
Начало фаз А, В, С первичной обмотки трехфазного трансформатора 2 подключено к ротору асинхронного электродвигателя 1, соответственно через блок 14, 15, 16 показателей качества и количества нагрузки электродвигателя.
Асинхронный электродвигатель 1 с фазным ротором подключен к блоку 13 управления через датчик 17 скорости.
Работа предлагаемого электропривода осуществляется следующим образом.
Управляющий сигнал в виде положительного напряжения требуемой величины подается с блока 13 управления на базы транзисторов 3, 4 и 5, тем самым открывая или закрывая их в зависимости от значения. В момент пуска транзисторы 3, 4 и 5 открыты настолько, что их сопротивления представляют величину, равную расчетному добавочному пусковому сопротивлению. При включении асинхронного электродвигателя 1 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, значения которой отдатчика 17 поступают в блок 13 управления, напряжение на базах транзисторов 3, 4, 5 увеличивается, что приводит к открыванию транзисторов и, как следствие, к дальнейшему увеличению скорости. Изменение управляющего напряжения, в блоке 13 в зависимости от скорости, 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 процессы проходят в обратной последовательности, т.к. 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 асинхронного электродвигателя 1 уменьшается.
Таким образом, изменением управляющего напряжения в блоке 13, которое зависит от блоков 14, 15, 16 показателей качества и количества нагрузки электродвигателя при различных режимах работы, а также от датчика 17 скорости, регулируется скорость асинхронного электродвигателя 1.
Во время работы асинхронного 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 12 электроэнергии.
Таким образом, использование предлагаемого электропривода позволит поддержать качество электроэнергии на необходимом уровне, осуществлять отбор электроэнергии с цепи ротора на протяжении всего времени работы электропривода, при этом обеспечивается возможность регулирования работы электродвигателя при различных режимах с переменной нагрузкой.