СПОСОБ ПОДХВАТА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ Российский патент 2012 года по МПК H02P1/30 H02P27/06 H02H7/09 

Изобретение относится к области электротехники и используется в электроприводах.

Наиболее близким по технической сути и достигаемым результатам является способ /1/ подхвата преобразователя частоты, питающего асинхронный электродвигатель, при отключении питающей сети и последующем ее восстановлении, состоящий в снятии управляющих сигналов преобразователя после снижения напряжения сети и измерении частоты вращения ротора электродвигателя после повышения напряжения сети свыше установленного уровня, установке этой частоты преобразователя и подаче управляющих сигналов преобразователя. Недостаток способа состоит в сложности аппаратной реализации, относительно низкой надежности, ибо для измерения частоты вращения необходимо использовать датчик (тахогенератор).

Целью изобретения является повышение надежности и упрощение.

Поставленная цель достигается за счет того, что на не менее чем два вывода обмотки статора подают импульс постоянного напряжения, контролируют ток и при достижении им заданной величины намагничивания электродвигателя, а по длительности не менее трехкратной постоянной времени вихревых токов стали, отключают постоянное напряжение, измеряют период или полупериод колебаний напряжения статора и по нему определят частоту вращения ротора.

На фиг.1 приведена схема для осуществления способа. К шинам 1 сети через выключатель 2 подключен выпрямитель 3, полюса которого соединены с датчиком 4 напряжения, конденсатором 5 и инвертором 6 напряжения, который выходом соединен с двигателем 7 и вторым датчиком 8 напряжения. Последний выходом связан с блоком 9 определения частоты. Пороговый элемент 10 выходом соединен с управляющим входом формирователя 11. Блок 13 управления инвертором 6 своими шестью выходами соединен с вторым входом переключателя 12, выход которого подключен к управляющему входу инвертора 6, на выходе которого установлен датчик тока 14, который подключен выходом к второму пороговому элементу 15. Пороговый элемент 10 выходом соединен с управляющими входами переключателя 12 через блок 16 задержки на появление сигнала. Второй блок 17 задержки на появление сигнала включен между выходом второго порогового элемента 15 и сбрасывающим входом формирователя 11.

Способ осуществляется следующим образом.

При включенном выключателе 2, напряжение с шин 1 выпрямляется выпрямителем 3 и фильтруется конденсатором 5. Инвертор 6 преобразует постоянное напряжение в переменное напряжение необходимой частоты и величины, что определяется блоком 13 управления. В целом устройство служит для разгона электродвигателя 6 и обеспечения работы последнего с частотой, отличной от сетевой. В этих режимах датчик 4 напряжения подает относительно большой сигнал на пороговый элемент 10, который поддерживает переключатель 12 в состоянии, обеспечивающем прохождение импульсов управления от блока 13. Работа устройства при перерыве сетевого питания иллюстрируется фиг.2, где С означает сигнал на выходе блока, номер которого указан цифрой. В момент t₁ сигнал С4 на выходе датчика 4 напряжения становится ниже уставки (пунктир), так как в сети 1 исчезло напряжение. Двигатель 7 вращается на выбеге. Пороговый элемент 10 переключает переключатель 12, подключая его к выходу формирователя 11 (например, асинхронный триггер). В момент t₂ сигнал С4 увеличивается выше уставки из-за восстановления сети 1. Формирователь 11 подает сигналы на два (или три) канала (транзисторы) в разных группах (эмиттерная и коллекторная) инвертора 6. В двух фазах двигателя нарастает ток, который в момент t₃ превышает уставку. Величина уставки выбирается на уровне, при котором обеспечивается достаточное намагничивание двигателя, чтобы с учетом чувствительности блока 9 определения частоты обеспечить заданную точность измерения при минимально заданной частоте вращения. В момент t₄ формирователь 11 по сигналу порогового элемента 15 отключается. Промежуток времени t₃-t₄ обеспечивается блоком 17 задержки. Это время в 3-4 раза превышает постоянную времени вихревых токов стали двигателя 7. Под действием импульса тока статора и соответствующего ему магнитного поля в роторе двигателя создается импульс тока. Этот спадающий постоянный ток создает магнитное поле, которое наводит в обмотках статора э.д.с., частота которой равна частоте вращения (умноженной на число пар полюсов). Частота этого сигнала измеряется блоком 9. Частота определяется путем измерения длительности первого полупериода (или периода) колебаний. Определенное таким образом значение частоты передается в блок 13 управления инвертором 6. Инвертору 6 задается это начальное значение частоты. Именно с этой частоты в момент t₅ начинается повторный разгон электродвигателя 7.

Таким образом, для осуществления подхвата при появлении сети не требуется установка специального датчика на электродвигатель. Это повышает надежность работы.

Источники информации

1. Патент RU №2326488 С1

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах. Технический результат - повышение надежности и упрощение. В способе подхвата преобразователя частоты при перерыве сетевого питания напряжения двигатель (7) вращается на выбеге. В момент восстановления сети (1) формирователь (11) подает сигналы на два (или три) канала (транзисторы) в разных группах инвертора (6) В двух фазах двигателя нарастает ток, который превышает уставку (примерно 200-300% от номинального тока двигателя (7)). Под действием импульса тока статора в роторе двигателя создается спадающий импульс тока и соответствующее ему магнитное поле, которое наводит в обмотках статора э.д.с., частота которой равна частоте вращения. Частота этого сигнала измеряется блоком (9) и передается в блок (13) управления инвертором (6). Именно с этой частоты начинается повторный разгон электродвигателя (7). 2 ил.

Способ подхвата асинхронного электродвигателя, питающегося от преобразователя частоты, при отключении питающей сети и последующем ее восстановлении, состоящий в снятии управляющих сигналов преобразователя после снижения напряжения сети и измерении частоты вращения ротора электродвигателя после повышения напряжения сети свыше установленного уровня, установке этой частоты преобразователя и подаче управляющих сигналов преобразователя, отличающийся тем, что на не менее чем два вывода обмотки статора подают импульс постоянного напряжения, контролируют ток и при достижении им заданной величины намагничивания электродвигателя, а по длительности не менее трехкратной постоянной времени вихревых токов стали, отключают постоянное напряжение, измеряют период или полупериод колебаний напряжения статора и по нему определят частоту вращения ротора.