Электропривод Советский патент 1984 года по МПК H02P7/42 

Изобретет1е относится к электротехнике и может быть использовано для общепромьпцленных механизмов, требующих плавного регулирования ско рости вплоть до нулевого значения. Известен электропривод переменного тока, содержащий трехфазный элект родвигатель переменного тока со статорной обмоткой и преобразователь частоты, состоящий из шести тиристорных модулей, каждый из которых собран по мостовой схеме и получает питание от трехфазной сети переменного тока и дросселя, причем тиристорные модули собраны по мостовой схеме, мост тиристорных модулей на стороне переменного тока соединен со статорной обмоткой электродвигат ля, а на стороне постоянного тока с дросселем Г 1 и 2 J. Недостаток данных устройств - на личие единственного контура для про текания тока статора двигателя, что предопределяет прямоугольно-ступенчатую форму этого тока и делает невозможным исключение пульсаций моме та двигателя. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является электропривод содержащий трехфазный двигатель пер менного тока со статорной обмоткой и преобразователь частоты, состоящи из шести тиристорных модулей, кажды из которых собран по мостовой схеме и получает питание от трехфазной сети переменного тока, причем тирис торные модули соединены по мостовой схеме, мост тиристорнык модулей на стороне переменного тока соединен со статорной обмоткой двигателя, а на стороне постоянного тока актив,ные тиристорные модули катодной гру пы соединены с дросселем 3 . Недостатком известного электропри вода является возможность возникновения недопустимых динамических нагрузок в установках, механическая часть которых содержит упругие звенья. Возникновение вредных динамических нагрузок в установках вызы вается пульсирующими составляющими вращающего момента и скорости приво да, когда частота пульсирующих составляющих близка к резонансной частоте упругой механической системы. Наличие пульсирующих составляющих момента и скорости, в свою очередь. определяется наличием в электроприводе единственного контура для протекания тока статора двигателя и прямоугольно-ступенчатой формой этого тока З 3. Цель изобретения состоит в исключении вредных динамических нагрузок путем обеспечения плавного регулирования скорости вплоть до нулевого значения. Для достижения указанной цели электропривод, содержащий трехфазный двигатель переменного тока со статорной обмоткой и преобразователь частоты, состоящий из шести тиристорных модулей, каждый из которых собран по мостовой схеме, входы последних предназначены для подключения к трехфазному источнику переменного тока, причем тиристорные модули соединены между собой по мостовой схеме, выходы которой на стороне переменного тока соединены со статорными обмотками двигателя, а на стороне постоянного тока тиристорные модули катодной группы соединены с дросселем, снабжен дополнительным дросселем, двумя датчиками тока, двумя системами управления током и коммутатором, имеющим два входа и шесть выходов, каждьм из которых содержит по шесть импульсных каналов, и два входа для приема сигналов с датчиков тока, причем статорная обмотка двигателя соединена в звезду с выведенной нейтралью, дроссель через первый датчик тока соединен с нейтралью обгютки статора двигателя, нейтраль обмотки статора двигателя через последовательно включенные второй датчик тока и дополнительный дроссель соединена с тиристорными модулями анодной группы на стороне постоянного тока, выход первого датчика тока соединен с входом первой системы управления TOKOM и с первым входом коммутатора для приема сигнала с датчика тока, выход второго датчика тока соединен с входом второй системы управления током и с вторым входом коммутатора для приема сигнала с датчика тока, выход первой системы управления током соединен с первым входом коммутатора, выход второй системы управления током - с вторым входом коммутатора, выходы коммутатора - с управляющими электродами тиристоров модулей.

На фиг. 1 показана схема устройства электроприводаi на фиг, 2 - форма тока фазы статорной обмотки двигателя.

Схема содержит двигатель 1 переменного тока, обмотку 2 статора двигателя, преобразователь 3 частоты, активные тиристорные модули 4, дроссель 5, дополнительный дроссель 6, первьм датчик 7 тока, второй датчик 8 тока, первую систему 9 управления током, вторую систему 10 управления током, коммутатор 11, внешние управляющие сигналы Uvj и U 2На фиг, 2 обозначено: 1ф ток фазы статорной обмотки двигателя; 1| - амплитуда тока фазы; ои - круговая частота первой гармоники инвертированного тока; t - время.

Электропривод содержит трехфазный двигатель переменного тока 1 со статорной обмоткой 2 и преобразователь 3 частоты, состоящий из шести тиристорных модулей 4, каждый из которых собран по мостовой схеме и получает питание от трехфазного источника переменного тока, причем тиристорные модули 4 соединены между собой по мостовой схеме, выходы которой на стороне переменного тока соединены со статорными обмотками 2 двигателя 1, а на стороне постоянного тока активные тристорные модули 4 катодной группы соединены с дроссселем 5, Электропривод снабжен дополнительным дросрелем 6, двумя датчиками тока 7 и 8, двумя системами 9 и 10 управления током, каждая из которых имеет выход, соединенный с коммутатором, вход для приема сигнала с датчика тока и вход для приема внешнего управляющего сигнала, и коммутатором 11, имеющим два входа и шесть выходов, каждый из которых содержит по шесть инпульсных каналов, и два входа для приема сигналов с датчиков тока, причем, статорная обмотка 2 двигателя 1 соединена в звезду с выведенной нейтралью, дроссель 5 через первый датчик 7 тока соединен с нейтралью обмотки статора 2 двигателя 1, нейтраль обмотки статора 2 двигателя 1 через последовательно включенные второй датчик 8 тока и дополнительный дроссель 6 соединена с тиристорными модулями 4 анодной группы на стороне постоянного тока, выход первого датчиka 7 тока соединен с входом первой системы 9 управления током и с первым входом коммутатора 11 для приема сигнала с датчика тока, выход второго

датчика 8 тока соединен со входом второй системы 10 управления током и с вторым входом коммутатора 11 для приема сигнала с датчика тока, выход первой системы 9 управления током

соединен с первьп-i входом коммутатора 11 , выход второй системы 10 управления током соединен со вторым входом коммутатора 11, выходы коммутатора 11 соединены с управляющими электродами

тиристоров модулей,

В данном электроприводе системы 9 и 10 управления током вырабатывают на своем выходе импульсы, синхронизированные с сетевым напряжением

НС фазой относительно этого напряжения, зависящей от разности сигналов с датчиков тока 7 и 8 и внешних управляющих сигналов U, и , Коммутатор 11 обеспечивает подключение выхода первой системы 9 управления током к управляющим электродам тиристоров одного из трех тиристорных модулей 4 катодной группы, причем с двух остальных модулей 4 катодной группы импульсы сняты. При поступлении нулевого сигнала с датчика 7 тока коммутатор 11 снимает импульсы управления с работавшего модуля 4 и подает их на следующий, Кроме того, коммутатор 11 обеспечивает подключение выхода второй системы 10 управления током к управляющим электродам тиристоров одного из трех тиристорных модулей 4 анодной

-группы и переключение модулей 4

этой группы при поступлении нулевого сигнала с датчика 8 тока, Б коммутаторе 1 1 обеспечена невозможность одновременной подачи импульсов

на модули 4 в анодной и катодной группе, принадлежащие одной фазе статорной обмотки 2 двигателя 1,

Электропривод работает следующим образом,

Соединение тиристорных модулей 4 (Катодной группы через дроссель 5 и датчик 7 тока, а также модулей 4 анодной группы через дополнительный дроссель 6 и датчик 8 тока

с нейтралью статорной обмотки 2 двигателя 1 , и, кроме того, наличие двух систем 9 и 10 управления током создает возможность одновременного 5 езависимого регулирования тока в фазах статорной обмотки 2 двигателя 1 . Для работы электропривода включают первую систему 9 управления током подсоединяют ее выход с помощью коммутатора 11 к управляющим электродам тиристоров одного из модулей. 4 катод ной группы, и с помощью внешнего управляющего сигнала U-(1 формируют ток этого модуля по закону I т; I SinuJt при и : I Sin(u)t+J/3)пpи ), m J j где i - амплитуда тока; ш - круговая частота первой гармоники тока статора двигателя 1. При u) включают вторую систему 10 управления током, подсоединяют ее выход с помощью коммутатора 11 к управляюпщм электродам тиристоров одного из модулей 4 анодной группы. И с помощью внешнего управлянядего сигнала формируют ток этого модуля по приведенному закону, но со сдвигом на J/3 в сторону запаздывания. При по сигналу с датчика 7 тока с помощью коммутатора 11 снимают импульсы с работавшего модуля 4 катодной группы и подключают к следующему модулю 4 этой же группы. Далее последовательность операций повторяется. Таким образом, ток фазы 1ф статорной обмотки 2 двигателя 1 имеет вид, показанный на фиг. 2 (сплошные линии). При такой форме тока фазы 1ф обеспечивается равномерное вращение суммарного вектора статорного тока в пространстве и отсутствие пульсаций момента и скорости. Для простоты формирования токов кусочно-синусоидальная форма может быть заменена близкой к ней треугольной (фиг. 2, штриховые линии).

Csl (О

ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий трехфазный двигатель переменного тока со статорной обмоткой и преобразователь частоты, состоящий из шести тиристорных модулей, каждый из которых собран по мостовой схеме, входы последних предназначены для подключения к трехфазному источнику переменного тока, причем тиристорные модули соединены между собой по мостовой схеме, выходы которой на стороне переменного тока соединены со статорными обмотками двигателя, а на стороне постоянного тока тиристорные модули катодной группы соединены с дросселем, отличающийся тем. что, с целью исключения вредных динамических нагрузок путем обеспечения плавного регулирования скорости вплоть до нулевого значения, он снабжен дополнительным дросселем, двумя датчиками тока, двумя системами управления током и коммутатором, имеющим два входа и шесть выходов, каждьй из которых содержит по шесть импульсных каналов, и два входа для приема сигналов с датчиков тока, причем статорная обмотка двигателя соединена в звезду с выведенной нейтралью, дроссель через первый датчик тока соединен с нейтралью обмотки статора двигателя, нейтраль обмотки статора двигателя через последова(Л тельно включенные второй датчик тока и дополнительный дроссель соединена с тиристорными модулями анодной группы на стороне постоянного тока, выход первого датчика тока соединен с входом первой системы управления током и с первым входом коммутатора для приема сигнала с датчика тока, 4 выход второго датчика тока соединен а с входом второй системы управления со ее током и вторым входом коммутатора для приема сигнала с датчика тока, выход первой системы управления током соединен с первым входом коммутатора, выход второй системы управления током - с вторым входом коммутатора, выходы коммутатора - с управляющими электродами тиристоров модулей.