CS240576B1

CS240576B1 - Connection for setting and fixing the rotor position of synchronous motors

Info

Publication number: CS240576B1
Application number: CS84412A
Authority: CS
Inventors: Emanuel Faltus; Jiri Devaty; Jiri Ryant
Original assignee: Emanuel Faltus; Jiri Devaty; Jiri Ryant
Priority date: 1984-01-18
Filing date: 1984-01-18
Publication date: 1986-02-13
Also published as: CS41284A1

Abstract

Zapojení je určeno pro synchronní motory napájené z měniče kmitočtu, které pracují v nízkých otáčkách s velkým výkonem a jsou pohonem zařízení, příkladně kulových mlýnů, jejichž otáčivá část je upevněna pří mo na rotoru. Nastavení a fixace polohy rotoru v přesně definovaném úhlu je umožněna elektronicky řízeným obvodem, v němž ke vstupům proudových regulátorů (5a, 5b, 5c) jednotlivých fází motoru jsou za normálního provozního chodu připojeny přes trojpólový dvoupolohový přepínač (lj výstupní signály požadované dynamické hodnoty proudů jednotlivých fází motoru ze zadávacího výpočetního bloku (2). Potřebnou polohu zastavení rotoru a její stabilizaci lze zvolit nastavením signálů statické hodnoty proudu jednotlivých fází motoru v koncové části zadávacího členu (3) polohy rotoru a tyto signály přivést přes zpožďovací členy (4a, 4b, 4c) na vstupy regulátorů (5a, 5b, 5c) proudu po přepnutí trojpólového dvoupolohového přepína če (1).The connection is intended for synchronous motors powered by a frequency converter, which operate at low speeds with high power and drive equipment, for example ball mills, whose rotating part is mounted directly on the rotor. The adjustment and fixation of the rotor position at a precisely defined angle is enabled by an electronically controlled circuit, in which the inputs of the current regulators (5a, 5b, 5c) of the individual phases of the motor are connected to the output signals of the required dynamic values of the currents of the individual phases of the motor from the input calculation block (2) during normal operation via a three-pole two-position switch (lj). The required rotor stop position and its stabilization can be selected by adjusting the signals of the static values of the currents of the individual phases of the motor in the end part of the rotor position input element (3) and these signals can be fed via delay elements (4a, 4b, 4c) to the inputs of the current regulators (5a, 5b, 5c) after switching the three-pole two-position switch (1).

Description

Zapojení je určeno pro synchronní motory napájené z měniče kmitočtu, které pracují v nízkých otáčkách s velkým výkonem a jsou pohonem zařízení, příkladně kulových mlýnů, jejichž otáčivá část je upevněna přímo na rotoru.The wiring is intended for synchronous motors powered by a frequency converter, which operate at low speed at high power and are the drive of equipment, for example ball mills, the rotating part of which is mounted directly on the rotor.

Nastavení a fixace polohy rotoru v přesně definovaném úhlu je umožněna elektronicky řízeným obvodem, v němž ke vstupům proudových regulátorů (5a, 5b, 5c) jednotlivých fází motoru jsou za normálního provozního chodu připojeny přes trojpólový dvoupolohový přepínač (lj výstupní signály požadované dynamické hodnoty proudů jednotlivých fází motoru ze zadávacího výpočetního bloku (2). Potřebnou polohu zastavení rotoru a její stabilizaci lze zvolit nastavením signálů statické hodnoty proudu jednotlivých fází motoru v koncové části zadávacího členu (3) polohy rotoru a tyto signály přivést přes zpožďovací členy (4a, 4b, 4c) na vstupy regulátorů (5a, 5b, 5c) proudu po přepnutí trojpólového dvoupolohového přepínače (1).Adjustment and fixation of the rotor position at a precisely defined angle is made possible by an electronically controlled circuit in which the inputs of the current regulators (5a, 5b, 5c) of the individual motor phases are connected in normal operation by a three-pole two-position switch. The required rotor stop position and its stabilization can be selected by adjusting the static current signals of the individual motor phases in the end portion of the rotor position input member (3) and applying these signals through the delay elements (4a, 4b, 4c). ) to the inputs of the current regulators (5a, 5b, 5c) after switching the three-pole two-position switch (1).

Obr.lFig. 1

Vynález se týká zapojení řídicího obvodu k nastavení a fixaci polohy rotoru synchronních motorů, napájených z měniče kmitočtu.The invention relates to a control circuit for adjusting and fixing the rotor position of synchronous motors supplied by a frequency converter.

V současné době celá řada průmyslových oborů využívá technologických zařízení, jejichž pohony pracují v nízkých otáčkách s velkým výkonem. Vhodným pohonem těchto zařízení je bezpřevodový mnohapólový synchronní motor, napájený z měniče kmitočtu a příkladem takovéhoto zařízení je kulový mlýn k výrobě cementu, jehož otáčivá část, tvořená bubnem, je upevněna na rotoru motoru. Z důvodu technologie výroby nebo oprav zařízení při provozu vzniká často potřeba nastavení rotoru do určité statické polohy. Tento úkon se dosud provádí tak, že střídavým vypínáním a zapínáním motoru se pootáčí rotorem, a tím i celou otáčivou částí zařízení tak dlouho, dokud se nenastaví do požadované polohy. V některých případech se této polohy dosahuje mechanickým způsobem, například pomocí jeřábu a ovinutého lana kolem bubnu zařízení.Nowadays many industrial branches use technological equipment whose drives operate at low speed with high output. A suitable drive for these devices is a gearless multi-pole synchronous motor powered by a frequency converter, and an example of such a device is a cement ball mill whose rotating drum part is mounted on a motor rotor. Due to the technology of manufacturing or repairing equipment during operation, there is often a need to adjust the rotor to a certain static position. This operation has so far been carried out in such a way that by alternating switching the engine on and off, it rotates the rotor and thus the entire rotating part of the device until it reaches the desired position. In some cases, this position is achieved mechanically, for example by means of a crane and a rope wrapped around the drum of the device.

Nevýhodou dosud prováděného nastavování a fixace polohy otočné části zařízení je velká pracnost a nedostatečná přesnost zastavení rotoru v žádaném bodě. Při elektrickém nastavování dochází snadno k jeho přejetí, a tím k nutnosti najíždění do požadované polohy v další obrátce. V důsledku mnohokrát opakovaného vypínání a zapínání motoru vznikají proudové nárazy, které nepříznivě působí na napájecí síť.The disadvantage of the adjustment and fixation of the rotating part of the device performed so far is the high labor and insufficient accuracy of the rotor stop at the desired point. During the electrical adjustment, it is easily overrun and thus the need to approach the desired position in the next turn. Switching the motor off and on repeatedly causes current surges, which adversely affect the mains supply.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny zapojením pro nastavení a fixaci polohy rotoru synchronních motorů podle vynálezu, určeným pro motory napájené z měniče kmitočtu. Toto zapojeníí sestává z.regulátorů proudu jednotlivých fází motoru, trojpólového dvoupolohového přepínače, zadávacího výpočetního bloku požadované hodnoty proudu, zadávacího členu polohy rotoru a tří zpožďovacích členů. Jeho podstatou je, že vstup regulátoru proudu každé fáze motoru je spojen s jedním pohyblivým kontaktem trojpólového dvoupolohového přepínače, jehož jeden z každé dvojice pevných kontaktů je spojen s jedním ze tří výstupů zadávacího výpočetního bloku požadované hodnoty a druhý pevný kontakt každé této dvojice s výstupem jednoho zpožďovacího členu. Vstupy zpožďovacích členů jsou spojeny s příslušnými fázovými výstupy zadávacího členu polohy rotoru, jehož koncová výstupní část je tvořena trojpólovým, nejméně šestipolohovým kruhovým přepínačem, případně elektronickým vratným registrem.These disadvantages are overcome by the rotor positioning and fixation circuit of the synchronous motors according to the invention, for motors powered by a frequency converter. This wiring consists of motor phase current regulators, a three-pole two-position switch, a current setpoint input calculation block, a rotor position input member, and three delay members. It is based on the fact that the input of the current regulator of each motor phase is connected to one movable contact of a three-pole two-position switch whose one of each pair of fixed contacts is connected to one of three outputs of the setpoint calculation calculation block. of a delaying member. The inputs of the delay members are connected to the respective phase outputs of the rotor position input member, the end output part of which is a three-pole, at least six-position ring switch, or an electronic return register.

Zapojením podle vynálezu je umožněno nastavit požadovanou statickou polohu rotoru synchronního motoru v přesně definovaném úhlu mezi dvěma póly a tuto polohu elektromagneticky stabilizovat. Jednou z výhod řešení je jeho poměrná jednoduchost, neboť je maximálně využito prvků stávajícího elektronického řídicího obvodu pohonu zařízení. Oproti dosud používanému způsobu nastavování a fixace požadované polohy rotoru je tento úkon mnohem méně pracný a omezuje proudové nárazy na minimum.The circuit according to the invention makes it possible to set the desired static position of the rotor of the synchronous motor at a precisely defined angle between two poles and to electromagnetically stabilize this position. One of the advantages of the solution is its relative simplicity, as the elements of the existing electronic control circuit of the device drive are maximized. In contrast to the method used to set and fix the desired rotor position, the operation is much less laborious and minimizes current surges.

Na připojeném výkresu je uveden příklad zapojení podle vynálezu, kde obr. 1 znázorňuje jeho celkové schéma, obr. 2 průběh fázových proudů motoru při nastavení požadované polohy rotoru zadávacím členem, jehož koncová výstupní část je tvořena trojpólovým šestipolohovým kruhovým přepínačem, schematicky zakresleným na obr. 3.1 shows an overall diagram, FIG. 2 shows the phase current of the motor when the desired position of the rotor is set by the input member, the end output portion of which is a three-pole six-position ring switch schematically illustrated in FIG. 3.

Zapojení pro nastavení a fixaci polohy rotoru synchronních motorů napájených z měniče kmitočtu využívá stávajících prvků elektronického řídicího obvodu pohonu zařízení, kde těmito prvky jsou jednak zadávací výpočetní blok 2 požadované hodnoty proudu jednotlivých fází motoru a jednak regulátory 5a, 5b, 5c proulu těchto fází. Zapojení podle vynálezu je tvořeno trojpólovým dvoupolohovým přepínačem 1, k jehož pohyblivým kontaktům jsou připojeny vstupy -regulátorů 5a, 5b, 5c proudu a k jednomu z každé dvojice pevných kontaktů přepínače 1 je připojen jeden ze tří výstupů zadávacího výpočetního bloku 2 žádané hodnoty proudu, zatímco k druhému z těchto tří dvojic pevných kontaktů je připojen jeden ze tří fázových výstupů R, S, T zadávacího členu 3 polohy rotoru, z nichž každý je veden přes samostatný zpožďovací člen 4a, 4b, 4c.The wiring for setting and fixing the rotor position of synchronous motors supplied by the frequency converter uses the existing elements of the electronic drive control circuit of the device, which are both input calculation block 2 of the required current value of each motor phase and second current regulators 5a, 5b, 5c. The circuit according to the invention consists of a three-pole two-position switch 1, to whose movable contacts are connected current inputs 5a, 5b, 5c and to one of each pair of fixed contacts of switch 1 is connected one of three outputs of input calculation block 2. the other of the three fixed contact pairs is connected to one of the three phase outputs R, S, T of the rotor position input member 3, each of which is routed through a separate delay member 4a, 4b, 4c.

Za normálního provozního chodu pohonu zařízení, kdy rotor synchronního motoru otáčí příkladně bubnem kulového mlýnu, jsou výstupní řídicí signály požadované dynamické hodnoty proudu jednotlivých fází motoru přiváděny ze zadávacího výpočetního bloku 2 přes sepnutý trojpolohový dvoupólový přepínač 1 k regulátorům 5a, 5b, 5c proudu. Při požadavku nastavení bubnu do potřebné statické polohy se pohon zastaví a přepne přepínač 1, čímž se odpojí výstupy zadávacího výpočetního bloku 2 od vstupů regulátorů 5a, 5b, 5c proudu, k nimž se namísto nich připojí zpožďovací členy 4a, 4b, 4c výstupy R, S, T zadávacího členu 3 polohy rotoru. Pohon se spustí a pomocí koncové části zadávacího členu 3 polohy rotoru, v tomto případě pomocí trojpólového šestipolohového kruhového přepínače, se nastaví signály požadované statické hodnoty fázových proudů motoru. Tyto signály zajistí natočení a zastavení rotoru v požadované poloze, jejíž stabilita je zabezpečena průtoky jimi řízených fázových proudů.During normal operation of the drive of the device, when the synchronous motor rotor rotates, for example, a ball mill drum, the output control signals of the desired dynamic current of the individual motor phases are fed from the input calculation block 2 via the tripped two-position switch 1 to the current regulators 5a, 5b, 5c. When the drum is set to the required static position, the drive stops and switches 1 to disconnect the outputs of input calculation block 2 from the inputs of the current controllers 5a, 5b, 5c, to which the delay elements 4a, 4b, 4c are connected instead. S, T of the rotor position input member 3. The drive is started and the signals of the required static value of the motor phase currents are set using the end portion of the rotor position input member 3, in this case a three-pole six-position ring switch. These signals ensure the rotation and stopping of the rotor in the required position, the stability of which is ensured by the flows of their phase currents controlled by them.

Claims

A wiring for adjusting and fixing the rotor position of synchronous motors powered by a frequency converter, consisting of single phase motor current regulators, a three-pole two-position switch, a current setpoint input calculation block, a rotor position input member and three delay members, characterized in that the current regulator (5a, 5b, 5c) is coupled to one movable contact of a three-pole two-position switch (1j), one of each pair of fixed contacts being coupled to one of the three outputs of the input current calculation block (2) and the other fixed contact each of these pairs is connected to one of the phase outputs (R, S, Tj of the rotor position input member (3) via a delay member (4a, 4b, 4c).

Wiring according to claim 1, characterized in that the end output portion of the rotor position input member (3) is a three-pole at least six-position ring switch.

Wiring according to claim 1, characterized in that the end output portion of the rotor position input member (3) is formed by an electronic return register.