УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЯГКОГО ПУСКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к средствам управления статическими преобразователями напряжения и может быть использована для плавного пуска электродвигателя с коротко замкнутым ротором.
Известно устройство для плавного пуска асинхронного электропривода посредством тиристорных регуляторов напряжения, в состав которых входят фазосдвигающие устройства, блок силовых ключей типа «диод-тиристор», максимально-токовая защита, времятоковая защита, защита от исчезновения фазового напряжения, логический элемент функции «ЗИЛИ» и контур обратной связи по току исполнительного электродвигателя (патент Российской Федерации 2216846, Н 02 Р 1/26, Фазосдвигающее устройство, Цытович Л.И. и др., заявлено 26.07.01, опубл. 20.11.03, Бюл. №32). Фазосдвигающее устройство этого прототипа содержит компаратор, сумматор, интегратор, релейный элемент, дифференцирующее звено, нелинейный элемент с зоной нечувствительности и генератор импульсов малой длительности. Это фазосдвигающее устройство реализует аналоговую систему управления, которая априори несет в себе целый ряд недостатков, обусловленных неадаптированностью состарившихся электрических сетей (кабельные разводки трансформаторы и т.д.), возросшей энерговооруженностью предприятий, что приводит к спонтанным искажениям амплитудно-фазовых характеристик сигналов, поступающих в систему управления электроприводами станков и оборудовании. Есть системы управления пуском электродвигателей на базе микропроцессорной аппаратуры, например, фирмы Сименс, работающей в тандеме с компьютером; они предъявляют очень жесткие требования к внешней среде по запыленности и электромагнитным помехам: вентиляторы охлаждения аппаратуры забиваются пылью, микроаппаратура перегревается, выходит из строя; отсутствие защитных экранов на множестве производственных объектов создает неуправляемое поле помех, исключающих стабильную и адекватную работу компьютера и микросхем. Большинству производств недоступен компьютер и соответствующий квалифицированный персонал.
Заявленная полезная модель решает задачу адаптации микропроцессорной аппаратуры с ее аналого-цифровой системой обработки информации к стихийности характеристик российских сетей и объектов потребления, расширяя арсенал технических средств для этих целей.
Для достижения указанного технического результата в устройстве для мягкого пуска электродвигателя с коротко замкнутым ротором, содержащем блок силовых ключей и фазосдвигающие устройства на каждый силовой ключ, имеющие в своем составе сумматор, интегратор, формирователь импульсов малой длительности, выходной каскад и усилитель мощности, фазосдвигающее устройство оснащено соединенным с выходом интегратора аналого-цифровым преобразователем и подключенным к его выходу узлом запуска формирователя импульсов малой длительности, и дополнительно
содержит микропроцессорный контроллер, один вход которого соединен с датчиком тока, второй вход - со вторым выходом узла запуска формирователя импульсов, а выход - со входом сумматора.
На фиг.1 представлена функциональная схема устройства по полезной модели; на фиг.2 - схема узла запуска формирователя импульсов малой длительности.
Устройство содержит 3-х фазный тиристорный коммутатор 1, как блок силовых ключей 2, выходы которых соединены с обмотками электродвигателя 3, а входы с сетью 380 в, 50 Гц, и систему управления 4, содержащую микропроцессорный контроллер (МК) 5, систему импульсно-фазового управления (СИФУ) в составе последовательно соединенных сумматора 6, интегратора 7, аналого-цифрового преобразователя 8, узла запуска 9, формирователя импульсов малой длительности 10 и усилителя 11, соединенного с выходным каскадом 12, воздействующим на силовые ключи 2; при этом на второй вход 13 узла запуска 9 включен канал сигнала синхронизации с сетью, а второй выход узла запуска 9 соединен со вторым входом микропроцессорного контроллера 5; на второй вход последнего подключен выходной канал датчика тока сети ДТ1, а на входы сумматора 6 подключены выход МК 5, второй датчик тока сети ДТ2 и клемма 14 «ток задания». МК 5 имеет выход 15 возможной связи с сетью (системой управления) высшего уровня. Узел запуска 9 формирователя импульсов малой длительности выполнен на базе четырехразрядного счетчика К561ИЕ10; в устройстве их может быть установлено несколько на каждую фазу, что обеспечивает желаемую степень погрешности.
Работает устройство следующим образом.
В соответствии с индивидуальной характеристикой приводимого электродвигателем объекта в память микропроцессорного контроллера 5 закладывается оптимальная для этого объекта программа запуска. При включении устройства программный сигнал 0-5 в с МК, а также сигнал с ДТ2 и ток задания (максимальный) с клеммы 14 поступают в сумматор 6, с выхода которого результирующий сигнал входит в интегратор 7, который вводит ограничения на скорость нарастания задающего сигнала (скорости разгона привода). Далее преобразованный АЦП8 в частоту (10-100 кГц) сигнал входит в узел запуска 9, в котором «упакованный» в частоту сигнал синхронизируется с частотой сети 13, после чего осуществляет запуск формирователя импульсов 10 малой длительности. Усиленный в 11 сигнал поступает в выходной каскад 12, который выдает гальванически развязанный сигнал на каждый силовой ключ.
Полезная модель позволяет в условиях реальных недостатков производственных объектов перейти от аналоговой на прогрессивную цифровую систему управления электроприводами. Микропроцессорный контроллер в составе данной полезной модели имеет возможную связь с сетью высшего уровня - компьютерной системой управления, что позволяет создать единый комплекс управления группой механизмов, например, поточно-транспортными механизмами.