Линейного асинхронного двигателя

(А.с. № 1121622 G01 P33/32, H02 K41/025)

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам управления линейным асинхронным электроприводом и может быть использовано в системах автоматического контроля, регулирования и стабилизации скорости линейных асинхронных двигателей.

Известно устройство для контроля и регулирования скорости линейного асинхронного двигателя с трехфазной обмоткой индуктора, содержащее включенный в цепь питания обмоток индуктора тиристорный регулятор напряжения, управляющий вход которого через регулятор скорости соединен с выходом блока сравнения, первый вход которого подключен к выходу блока задания и регулирования, и усилитель, выход которого подключен к одному из входов блока сравнения, а каждая фаза обмотки индуктора имеет две параллельные ветви, причем вход усилителя подключен к нулевым точкам, образованным концами параллельных ветвей [1].

Недостатком известного устройства является ограниченная область его применения, так как оно не позволяет осуществить контроль направления и скорости движения линейного асинхронного двигателя, обмотка которого не имеет параллельных ветвей в фазе.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство контроля скорости и направления движения линейного асинхронного двигателя с трехфазной обмоткой индуктора, содержащее два трансформатора напряжения и усилитель, выход которого соединен с входом блока индикации [2].

Недостаток такого устройства – необходимость наличия дополнительных линий связи между индуктором и устройством контроля, соединяющих входные обмотки трансформатора напряжения с крайними катушечными группами средней фазы индуктора, что усложняет устройство и ограничивает область его применения.

Цель изобретения – упрощение устройства и расширение области его применения.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для контроля скорости и направления движения линейного асинхронного двигателя с трехфазной обмоткой индуктора, содержащее два трансформатора напряжения и усилитель, выход которого соединен с входом блока индикации, дополнительно введены два трансформатора тока, первичные обмотки которых включены в крайние фазы обмотки индуктора, а вторичные обмотки через трансформаторы напряжения соединены соответственно с входами первого и второго полупроводниковых выпрямителей, выходы которых соединены последовательно-встречно и подключены к входу усилителя.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит измерительные трансформаторы тока 1 и 2, первичные обмотки 3 и 4 которых включены в крайние фазы 5 и 6 обмотки индуктора линейного асинхронного двигателя 7. Вторичные обмотки 8 и 9 трансформаторов тока 1 и 2 через согласующие трансформаторы 10 и 11 соединены соответственно с входами 12 и 13 полупроводниковых выпрямителей 14 и 15, выходы которых соединены последовательно-встречно и подключены к входу 18 реверсивного усилителя 19, выход которого соединен с входом 21 блока индикации 22. Катушечные группы фаз 5 и 6 обмотки индуктора линейного двигателя пространственно разнесены относительно середины индуктора так, что катушечные группы фазы 5 при движении вторичного элемента в направлении «вперед» («назад»), расположены ближе к набегающему (сбегающему) краю индуктора двигателя 7, а катушечные группы фазы 6 – расположены ближе к сбегающему (набегающему) краю индуктора. При этом, вследствие неравномерного распределения магнитного потока в воздушном зазоре двигателя 7 (продольный краевой эффект), в катушечных группах фаз 5 и 6 наводятся разные ЭДС. Возникновение разных ЭДС приводит к асимметрии токов фаз 5 и 6 и появлению напряжения на входе реверсивного усилителя 19. Величина асимметрии токов и напряжения на входе 18 усилителя 19 зависит от скорости перемещения (чем больше скорость, тем больше асимметрия токов и величина выходного напряжения), а полярность напряжения на входе 18 усилителя 19 – от направления движения вторичного элемента линейного двигателя 7.

Устройство работает следующим образом. При установившейся скорости движения вторичного элемента двигателя 7 на входе усилителя 19 присутствует постоянное напряжение, величина которого определяется скоростью, а полярность – направлением движения вторичного элемента. Так при движении вторичного элемента в направлении «вперед» ток фазы 5 превышает ток фазы 6 обмотки индуктора, при этом напряжение на выходе 16 выпрямителя 14 превышает напряжение на выходе 17 выпрямителя 15 и на входе усилителя 19 присутствует напряжение «прямой» полярности. При движении вторичного элемента в направлении «назад» ток фазы 6 превышает ток фазы 5, при этом на входе усилителя 19 присутствует напряжение обратной полярности.

При уменьшении (увеличении) скорости движения вторичного элемента уменьшается (увеличивается) разность токов крайних фаз 5 и 6 обмотки индуктора, что приводит к уменьшению (увеличению) напряжения на входе 18, выходе 20 усилителя 19 и входе 21 блока индикации 22. При изменении направления движения вторичного элемента изменяется полярность напряжения на входе 18, выходе 20 усилителя 19 и входе блока 21 блока индикации 22, который преобразует аналоговый электрический сигнал в сигнал удобный для дальнейшей обработки.

Таким образом, работа устройства основана на явлении асимметрии токов фаз обмотки индуктора линейного асинхронного двигателя, являющейся в свою очередь следствием неравномерности распределения магнитного потока в воздушном зазоре двигателя, что вызвано разомкнутостью магнитопровода его индуктора.

Предлагаемое устройство позволяет определить скорость и направление движения линейного асинхронного двигателя без специальной линии связи, кроме трех проводников, питающих обмотку индуктора, которые необходимы в любом случае. Отсутствие специальной (дополнительной) линии связи упрощает устройство и расширяет область его применения.