способ перезапуска синхронного электродвигателя и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ перезапуска синхронного электродвигателя в процессе его работы, заключающийся в повторении цикла запуска, отличающийся тем, что сначала формируют опорное напряжение и непрерывно сравнивают с ним питающее и в случае падения питающего напряжения ниже опорного ожидают его подъема до уровня опорного напряжения и после этого формируют команду на перезапуск электродвигателя.

2. Устройство для перезапуска синхронного электродвигателя, содержащее последовательно соединенные формирователь импульсов и усилитель мощности, подключенные к питающей сети, отличающееся тем, что в него введены дополнительно источник опорного напряжения и пороговое устройство, первый вход которого подключен к источнику опорного напряжения, второй вход через резистивный делитель напряжения подключен к питающей сети, а выход подключен ко входу перезапуска формирователя импульсов.

Описание изобретения к патенту

Изобретения относятся к электротехнике и могут быть использованы для перезапуска синхронного электродвигателя в процессе его работы при нарушении нормального питания без остановки электродвигателя, в частности гиромотора.

Синхронные электродвигатели гироскопов чувствительны к нарушениям нормального электропитания даже на короткое время, в результате чего могут выходить из синхронизма, при этом падает кинетический момент гироскопа и возникает погрешность гироскопического прибора.

Известен способ пуска синхронного электродвигателя, заключающийся в ступенчатом режиме включения электродвигателя в сеть для сокращения времени разгона [1]. По этому способу для перезапуска синхронного электродвигателя необходимо отключить его от питающей сети, дождаться остановки и снова произвести ступенчатый запуск.

Недостатком этого способа перезапуска синхронного электродвигателя является достаточно длительное время возобновления его работы.

Наиболее близким к заявляемому является способ пуска и самозапуска синхронного электродвигателя при нарушении нормального электропитания [2], основанный на управлении режимом работы обмотки возбуждения.

Данный способ позволяет производить оптимальное управление возбуждением, благодаря чему синхронный электродвигатель входит в синхронизм при нарушении нормального электропитания.

Недостатком данного способа является его эффективность лишь при кратковременных нарушениях электропитания, а также сложность реализации.

Для реализации данного способа необходимо довольно сложное устройство, описанное в том же патенте, которое содержит блок измерительных преобразователей, датчик момента, блок дифференцирования момента, измерительный шунт, блок дифференцирования тока в обмотке возбуждения, датчик скольжения, блок логики, формирователи управляющего напряжения, управляемый источник напряжения, быстродействующие коммутаторы.

Это устройство, применяемое для реализации известного способа, очень сложное и может применяться для перезапуска только при снижении напряжения на короткое время.

Задачей предложенных изобретений является осуществление возможности перезапуска синхронного электродвигателя в процессе его работы при нарушении нормального электропитания на любое время и одновременно упрощение устройства для реализации способа.

Поставленная задача достигается тем, что для повторения цикла запуска сначала формируют опорное напряжение и непрерывно сравнивают с ним питающее и, в случае падения питающего напряжения ниже опорного, ожидают его подъема до уровня опорного напряжения и после этого формируют команду на перезапуск электродвигателя.

К существенным отличиям предложенного способа относится введение операций формирования опорного напряжения, с которым происходит непрерывное сравнение питающего напряжения и, в случае падения питающего напряжения с последующим его восстановлением, формирования команды на перезапуск электродвигателя. За счет введения этих признаков можно осуществлять перезапуск электродвигателя и добиться вхождения его в синхронизм, не останавливая его, как это производилось ранее.

Для достижения названного технического результата предлагается устройство, которое, как и наиболее близкое к нему известное устройство, описанное в [2], содержит последовательно соединенные формирователь импульсов и усилитель мощности.

В отличие от известного в предложенное устройство введены дополнительно источник опорного напряжения и пороговое устройство, первый вход которого подключен к источнику опорного напряжения, второй вход через резистивный делитель напряжения подключен к питающей сети, а выход подключен ко входу перезапуска формирователя импульсов.

По сравнению с известным предложенное устройство отличается более простой реализацией, т.к. из него исключены многие элементы прототипа, а также позволяет осуществить предложенный способ без ограничения по времени, присущего прототипу.

Предложенный способ реализуется следующим образом.

Из напряжения питания формируют опорное напряжение. Синхронный электродвигатель запитывают от статического преобразователя, который преобразует постоянное питающее напряжение в трехфазное переменное, уровень которого пропорционален величине питающего напряжения. В процессе работы синхронного электродвигателя питающее статический преобразователь постоянное напряжение непрерывно сравнивают с опорным напряжением. Предположим, что питающее напряжение упало до величины ниже опорного напряжения, продержалось некоторое время на этом уровне и снова повысилось до прежнего значения. При питании статического преобразователя пониженным напряжением выходное трехфазное переменное напряжение, питающее синхронный электродвигатель, также снизилось и двигатель вышел из синхронизма. Для вхождения его в синхронизм нужно повторить ступенчатый запуск двигателя с помощью статического преобразователя, от которого он питается.

Этот процесс запуска происходит следующим образом. При падении питающего напряжения ниже опорного, а затем в момент превышения величины опорного напряжения формируют команду на перезапуск электродвигателя и подают ее на вход перезапуска статического преобразователя, который переходит в режим перезапуска, в процессе которого электродвигатель снова входит в синхронизм.

Предлагаемые изобретения иллюстрируются чертежом, на котором представлена структурная схема устройства для реализации предложенного способа перезапуска синхронного электродвигателя. Предлагаемое устройство содержит соединенные последовательно формирователь 1 импульсов и усилитель 2 мощности, подключенные к питающей сети 7. Кроме того, в устройство введены источник 3 опорного напряжения и пороговое устройство 5, первый вход которого подключен к источнику 3 опорного напряжения, а второй вход через резистивный делитель 4 напряжения подключен к питающей сети 7. Выход порогового устройства 5 подключен к входу управления режимом запуска формирователя 1 импульсов, а выход усилителя 2 мощности подключен к синхронному электродвигателю 6.

Устройство работает следующим образом.

Формирователь 1 импульсов вырабатывает в соответствии с диаграммой запуска импульсные сигналы, которые усиливаются усилителем 2 мощности и подаются на синхронный электродвигатель 6. Пороговое устройство 5 сравнивает напряжение источника 3 опорного напряжения и напряжение питающей сети 7 через резистивный делитель 4 напряжения. После снижения напряжения питающей сети 7 ниже порога, определяемого источником 3 опорного напряжения, а затем при достижении порога, происходит переключение порогового элемента 5 и выдается команда на вход управления режимом запуска формирователя 1 импульсов, который в свою очередь сформирует в соответствии с диаграммой запуска импульсные сигналы, в результате чего произойдет перезапуск синхронного электродвигателя 6 без отключения его от питающей сети 7, не дожидаясь остановки.

Предложенный способ перезапуска синхронного электродвигателя и устройство для его осуществления были использованы в блоке питания гиромоторов гироскопического прибора.

Литература

1. Альбом чертежей и ТУ на изделие Б-475 "Блок питания гиромоторов" 6Ш5. 087.052. Документация предприятия-заявителя г.Арзамас, 1989.

2. RU 2014720 С1, 15.06.1994.