SU1387151A1 - Method of starting a group of hysteresis motors - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  привода технологических линий. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности пуска и синхронизации путем исключени  резонансных режимов в области низких частот скольжени  . В данном способе пуска, синхронизации и ресинхронизации гистере- зисного электродвигател  или группы гисте- резисных электродвигателей подключают гис- терезисные двигатели к статическому источнику питани  и осуществл ют разгон. Предварительно дл  конкретной системы статический источник питани  - группа электродвигателей определ ют резонансную частоту скольжени  электродвигателей, при которой наступают резонансные параметрические колебани  пол  в асинхронном режиме , при разгоне контролируют частоту скольжени  двигател  и при достижении резонансной частоты скольжени  снижают частоту питани  на заданную величину, а затем осуществл ют плавный частотный разгон до заданной номинальной частоты питани . 1 з.п. ф-лы, 2 ил. Q (Q (ЛThe invention relates to electrical engineering and can be used to drive production lines. The aim of the invention is to improve the reliability of start-up and synchronization by eliminating resonant modes in the low-frequency slip region. In this method of starting, synchronizing and resynchronizing a hysteresis electric motor or a group of hysteresis electric motors, connect the hysteresis motors to a static power source and carry out acceleration. Previously, for a particular system, a static power source - a group of electric motors determine the resonant slip frequency of the electric motors, at which resonant parametric oscillations of the field occur in asynchronous mode, control the slip frequency of the motor during acceleration, and when the resonant slip frequency reaches the frequency Smooth frequency acceleration up to a predetermined nominal power frequency is given. 1 hp f-ly, 2 ill. Q (Q (L

Description

соwith

0000

Изобретение относитс  к электротехнике и может найти применение дл  пуска, синхронизации и ресинхронизации многодвигательного гистерезисного электропривода технологических линий, в котором электродвигатели работают в режиме электрического вала.The invention relates to electrical engineering and can be used for starting, synchronizing and resynchronizing a multi-motor hysteresis electric drive of technological lines in which electric motors operate in the mode of an electric shaft.

Цель изобретени  - повышение надежности пуска и синхронизации путем исключени  резонансных режимов в области низких частот скольжени .The purpose of the invention is to increase the reliability of start-up and synchronization by eliminating resonant modes in the low-frequency slip region.

На фиг. 1 и 2 представлена блок-схема устройства дл  пуска группы синхронных гистерезисных электродвигателей.FIG. 1 and 2 a block diagram of a device for starting a group of synchronous hysteresis electric motors is presented.

В устройстве гистерезисные двигатели 1, 1.1,...,1.N подключены к преобразователю 2 частоты, имеющему канал 3 регулировани  напр жени  и канал 4 регулировани  частоты. Блок 5 осуществл ет задание напр жени . Двигатели имеют на валу датчики 6, 6.1,..., 6.N скорости, выходы которых соединены с блоком 7 контрол  частоты вращени . Выход последнего подключен к блокам 8 и 9 сравнени , вторые входы которых соединены соответственно с блоком 10 вычитани  и задатчиком 11 стабильной частоты fi, а выходы соединены с пороговым дискриминатором 12, выход которого соединен с управл ющим входом переключател  13 и блоками «Запуск 14 и «Сброс 15, выходы которых через задатчик 16 интенсивности соединен с первым входом переключател  13, второй вход которого соединен с задатчиком 11 стабильной частоты, а выход - с каналом 4 регулировани  частоты .In the device, hysteresis motors 1, 1.1, ..., 1.N are connected to a frequency converter 2 having a voltage control channel 3 and a frequency control channel 4. Unit 5 performs the voltage reference. The motors have speed sensors 6, 6.1, ..., 6.N on the shaft, the outputs of which are connected to the rotational speed control unit 7. The output of the latter is connected to blocks 8 and 9 of the comparison, the second inputs of which are connected respectively to the block 10 of the subtraction and the setpoint generator 11 of a stable frequency fi, and the outputs are connected to the threshold discriminator 12, the output of which is connected to the control input of the switch 13 and the "Start 14 and" Reset 15, the outputs of which are connected via the intensity setting device 16 to the first input of the switch 13, the second input of which is connected to the setting frequency generator 11, and the output to the frequency control channel 4.

Согласно второму варианту в устройство введен датчик 17 тока (фиг. 2), который через фильтр 18 низких частот соединен с блоком 19 сравнени , второй вход которого соединен с задатчиком 20 тока.According to the second variant, a current sensor 17 (FIG. 2) is inserted into the device, which is connected via a low-pass filter 18 to a comparison unit 19, the second input of which is connected to a current setting device 20.

Способ осуществл етс  следующим образом .The method is carried out as follows.

В исходном положении переключатель 13 подключает задатчик 11 стабильной частоты к каналу 4 регулировани  частоты. Пуск двигателей 1 происходит при номинальном значении напр жени  и частоты. Резонансна  частота скольжени  fs определ етс  заранее экспериментально путем фиксации колебаний тока либо мощности.In the initial position, the switch 13 connects the setpoint frequency generator 11 to the frequency control channel 4. Motor 1 starts at nominal voltage and frequency. The resonant slip frequency fs is determined in advance experimentally by fixing current or power oscillations.

При пуске одного двигател  контролируетс  его частота вращени , которой соответствует частота f. При пуске группы двигателей блок 7 определ ет среднеарифметическое значение частот вращени  группы двигателей на интервале измерени . Поскольку врем  разгона на много пор дков выше времени измерени , то фактически фиксируетс  текущее значение частоты.When starting one engine, its rotational speed is controlled, which corresponds to the frequency f. When starting a group of engines, unit 7 determines the arithmetic average of the frequencies of rotation of the group of engines in the measurement interval. Since the acceleration time is many orders of magnitude higher than the measurement time, the current frequency value is actually recorded.

Блок 10 путем вычитани  fi-fs определ ет частоту, на которой наступает резонанс в системе. По достижении услови  fi-L сигнал с выхода блока 8 сравнени  переводит пороговый дискриминаторBlock 10, by subtracting fi-fs, determines the frequency at which resonance occurs in the system. Upon reaching the condition fi-L, the signal from the output of the comparison unit 8 translates the threshold discriminator

12 в состо ние логический «1, котора  с помощью переключател  13 подключает задатчик 16 интенсивности к каналу 4 регулировани  частоты и через блок «Запуск 1412 into a state of logical "1, which by means of the switch 13 connects the intensity setting device 16 to the frequency control channel 4 and through the block" Start 14

осуществл ет запуск задатчика интенсивности . Начальна  частота последнего соответствует частоте f, а темп изменени  задаетс  по результатам предварительного расчета по основному уравнению движени initiates the intensity setting. The initial frequency of the latter corresponds to the frequency f, and the rate of change is determined by the results of a preliminary calculation according to the basic equation of motion

„ двигател . Выходна  частота преобразовател  в первый момент уменьщаетс  и двигатели в своей основной массе оказываютс  в синхронизме или в области пред- синхронной. Этим самым исключаетс  их нахождение в области частоты скольжени ,„Engine The output frequency of the converter at the first moment decreases and the motors in their bulk are in synchronism or in the pre-synchronous region. This eliminates their presence in the area of the slip frequency,

5 где имеет место резонанс.5 where there is a resonance.

Плавное увеличение частоты задатчиком 16 интенсивности обеспечивает разгон двигателей до номинальной частоты вращени , по достижении которой блок 9 формиру- . ет сигнал, осуществл ющий перевод блокаA smooth increase in the frequency by the intensity setting device 16 ensures the acceleration of the engines to the nominal rotational frequency, upon reaching which the block 9 is formed. There is no signal that translates the block.

0 12 в положение логического нул . Переключатель 13 подключает задатчик стабильной частоты 11 к каналу 4 регулировани  частоты. Выходной сигнал блока 12 через блок «Сброс 15 возвращает задатчик 160 12 to the logical zero position. The switch 13 connects the setpoint frequency generator 11 to the frequency control channel 4. The output signal of the block 12 through the block "Reset 15 returns the setpoint 16

5 интенсивности в исходное положение.5 intensity to the original position.

Таким образом, осуществл етс  пуск и синхронизаци .Thus, start-up and synchronization are carried out.

При кратковременном прерывании питани , например, за счет исчезновени  напр жени  сети после его восстановлени When a short interruption of power, for example, due to the disappearance of the mains voltage after its restoration

0 необходимо провести ресинхронизацию выбежавших двигателей. По данным блока 7 контрол  частоты вращени  осуществл етс  синхронизаци  преобразовател  частоты 2 либо задатчиком 11 стабильной частоты, либо задатчиком 16 иитенсивности в за5 висимости от скорости вращени  двигателей с повторением описанного процесса. Согласно второму варианту (фиг. 2) предусматриваетс  непосредственный контроль состо ни  системы. Фильтр 18 низких частот выдел ет низкочастотные колебани  тока в области малых частот скольжени  и при превышении амплитуды сигнала задани  формирует команду на переключение канала регулировани  частоты с блока 11 на блок 16 с повторением описанного выще процесса.0 you need to resynchronize ran engines. According to the rotational frequency control unit 7, the frequency converter 2 is synchronized either by a stable frequency setting unit 11 or a intensity setting unit 16 depending on the rotational speed of the motors with the repetition of the described process. According to a second variant (Fig. 2), direct control of the state of the system is provided. The low pass filter 18 isolates low frequency oscillations of the current in the low slip frequency range and, when the amplitude of the reference signal is exceeded, generates a command to switch the frequency control channel from block 11 to block 16, repeating the process described above.

5 Другой вариант способа предусматривает увеличение частоты питани  на дискретную величину по достижении двигател ми резонансной частоты скольжени . Вместо задатчика 16 интенсивности используетс  второй задатчик стабильной и больщей часто0 ты f2 fi4- fs. Все остальное делаетс  также. При повторном достижении двигател ми частоты скольжени  fs относительно частоты f2 осуществл етс  обратное переключение на задатчик 11.5 Another variant of the method provides for increasing the power frequency by a discrete value when the motors reach the resonant slip frequency. Instead of the intensity setting unit 16, a second setter with a stable and larger frequency f2 fi4-fs is used. Everything else is done as well. When the motors again reach the slip frequency fs relative to the frequency f2, the switch back to the setting device 11.

Возможен еще вариант, когда заранее увеличивают частоту питани  до уровн  f2 fi+ s путем подключени  канала регулировани  частоты 4 к блоку 16, выполн ющему роль задатчика частоты, а по достиженииAnother option is possible when the frequency of the power supply is increased to the f2 fi + s level by connecting the frequency control channel 4 to the block 16, which plays the role of the frequency master, and when it reaches

00

5five

частоты скольжени  fs или скорости f f2- fs осуществл ют переключение на синхронизацию частотой fi.slip frequencies fs or speeds f f2-fs switch to synchronization frequency fi.

Во всех описанных случа х увеличение и уменьшение частоты может проходить на величину резонансной частоты скольжени  или несколько большую на 15-20%. Последнее исключает попадание основной массы двигателей в область резонансных колебаний . Напр жение при регулировании частоты в небольшом диапазоне до 10% от f 1 может оставатьс  неизменным или пропорционально регулироватьс . Дл  большего диапазона регулирование напр жени  целесообразно всегда.In all the cases described, the increase and decrease in frequency can occur by the magnitude of the resonant slip frequency or slightly more by 15–20%. The latter excludes hit of the main mass of the engines in the region of resonant oscillations. When adjusting the frequency in a small range up to 10% of f 1, the voltage may remain constant or proportionally adjusted. For a larger range, voltage regulation is always advisable.

Из всех вариантов пуска вариант первый более предпочтителен, благодар  обеспечению плавного разгона без резких колебаний мощности.Of all the start-up options, the first option is preferable, due to ensuring smooth acceleration without sharp fluctuations in power.

Согласно рассмотренным способам обеспечиваетс  повышение надежности пуска двигателей за счет исключени  их работы в области резонансных частот скольжени .According to the considered methods, the reliability of engine start-up is improved by eliminating their operation in the region of slip resonant frequencies.

Кроме того, повышаетс  производительность технологической линии за счет сокращени  времени, когда нормальна  работаIn addition, the productivity of the process line is improved by reducing the time when normal operation

00

невозможна, снижени  энергетических затрат на запуск, эксплуатацию.impossible, reducing the energy costs of start-up, operation.

Claims (2)

1.Способ пуска группы синхронных гис- терезисных электродвигателей, при котором посредством статического преобразовател  частоты на электродвигатели подают переменное напр жение и разгон ют роторы электродвигателей до синхронной частоты вращени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности пуска исключени  резонансных режимов в области низких частот скольжени , в процессе разгона контролируют частоты скольжени  каждого электродвигател , определ ют среднее значение частоты скольжени  и в момент ее равенства предварительно определенной резонансной частоте скольжени  в системе статический преобразователь частоты - электродвигатели измен ют частоту переменного напр жени  на величину указанной резо0 нансной частоты скольжени .1. A method of starting a group of synchronous hysteresis electric motors in which a static voltage is supplied to the electric motors by a static frequency converter and accelerates the rotors of the electric motors to a synchronous rotation frequency, characterized in that, in order to increase the reliability of the start of excluding resonant modes in the low frequency region in the process of acceleration, the slip frequencies of each motor are monitored, the average value of the slip frequency is determined, and at the moment of its equality the preliminary but a certain resonance frequency sliding system static frequency converter - motors alter the frequency of the alternating voltage on the magnitude of said sliding rezo0-resonance frequency. 2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что изменение частоты переменного напр жени  осуществл ют в сторону уменьшени , после чего продолжают разгон роторов электродвигателей до синхронной частоты2. Method according to claim 1, characterized in that the change in the frequency of the alternating voltage is reduced, after which the acceleration of the rotors of the electric motors to the synchronous frequency is continued 5five вращени .rotation (Pi/.f(Pi / .f ////// Ц и.2.Ц и.2. -///- /// т- / t- / /7/ 7