Асинхронный вентильный каскад Советский патент 1985 года по МПК H02P7/74 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах, преимущественно, крановьгх механизмов. Известен асинхронный вентильный каскад, содержащий асинхронный элек родвигатель, управляемый выпрямител подключенный к обмотке ротора элект .родвигателя, резистор, подключенный к выходу выпрямителя,два коммутатора, один из которых соединен с обмоткой ст тора электродвигателя, а второй подключает выход вьтрямителя к двум фазам обмотки стйтора, пороговый элемент, вход которого соединен с резистором, а выход через распределитель импульсов соединен с управля ющими электродами тиристоров выпрямителя, блок управления коммутаторами и датчик момента на валу элект родвигателя, связанньй с блоком управления . Недостатком данного асинхронного вентильного каскада являются низкие электрическое показатели из-за того что в двигательном режиме работы велики потери электроэнергии в резисторах.. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является асинхронный вентильный каскад, содержащий асинхронный электродвигатель, две ф зы обмотки статора которого подключены к источнику питани через один коммутатор, вьтолненный на тиристорах и диодах,- выпрямитель, силовой вход которого подключен к обмотке .ротора электродвигателя, а выход к инвертору, ведомому сетью с узлом управления, другой коммутатор с блоком управления С2. Недостатком данного асинхронного вентильного каскада является низкая надежность его работы ввиду того, что в области отрицательного активного момента (во 2 и 4 квадрантах механических характеристик) электро привод не обеспечивает удержания груза на весу. Цель изобретения - повышение надежности. Указанная цель достигается тем, что в асинхронный вентильный каскад содержащий асинхронный электродвигатель, две фазные обмотки статора которого подключены к источнику питания через один коммутатор, выполненный на тиристорах и диодах, выпрямитель, силовой вход которого подключен к обмотке ротора электродвигателя, а выход - к инвертору, ведомому Сетью с узлом управления, другой коммутатор с блоком управления, введены два пороговых элемента, датчик тока ротора, элемент ИЛИ, триггер, распределитель импульсов, управляемый ключевой элемент и датчик напряжения ротора, выход которого связан с управляювщми электродами тиристоров выпрямителя через последовательно соединённые первый пороговый элемент и распределитель импульсов.и с одним входом элемента ИЛИ через второй пороговьш элемент,, второй вход элемента ИЛИ соединен с датчиком тока ротора, выход элемента ИЛИ через триггер связан с входом блока управления другого коммутатора, подключающего третью фазу обмотки статора двигателя к источнику, питания, а выход блока управления другого коммутатора соединен с управляющим входом управляемого ключевого элемента, подключенного параллельно пороговому элементу. На чертеже изобр.ажена блок-схема асинхронного вентильного каскада. Асинхронный вентильный каскад со- .держит асинхронный электродвигатель I,две фазы обмотки статора которого подключены к источнику питания через коммутатор 2, а третья фаза через коммутатор 3 соединена с блоком 4 управления, выпрямитель 5, силовой вход которого соединен с обмоткой ротора электродвигателя 1, а выход подключен к инвертору 6, ведомому сетью с узлом 7 управления, датчик 8 напряжения и датчик 9 тока ротора, выход которого соединен с одним входом элемента ИЛИ 10, соединенного выходом со счетным входом триггера II,выход которого соединен с входом блока 4 управления, выход датчика 8 напряжения через пороговый элемент 12 и распределитель 13 импульсов соединен с управляющими электродами тиристоров вьтрямителя 5, другой вход элемента ШШ 10 соединен с выходом датчика 8 напряжения через пороговьй элемент 14, выход блока 4 управления соединен с управляющим входом к,пючевого элемента 15, включенного коммутируемым выводом параллельно пороговому элементу 12. 3 Коммутатор 3 и блок 4 управления могут быть вьшолнены в виде кочтактора, а узел 7 управления может содержать три трансформатора 16 с дву мя вторичными обмотками и формирова тели 17 импульсов, соединенные с управляющими электродами тиристоров инвертора 6. Асинхронный вентильный, каскад функционирует следующим образом. Включением коммутатора 2 и 3 от командоаппарата (не показан) и уста новкой первоначальпого положения триггера 11 на обмотку статора пода ется напряжение от источника питани На управляющие электроды тиристоров инвертора 6 с узла 7 управления .подаются импульсы с постоянным угло управления, определяемым фазировкой вторичных обмоток трансформаторов 16,. Напряжение от обмотки, ротора через выпрямитель 5 и датчик 8 напря жения подается на вход порогового элемента. 12. При превьшении напряжения пробоя порогового элемента управлякяций имтульс через распредели тель 13 поступает на управлявхцие электроды тиристоров вьтрямителя 5, которые .открываются, и выпрямлен.ное напряжение подается на вход инвертора 6. Электродвигатель 1 развивает вращающий момент, под действием которого увеличивает свою скорость При увеличении скорости уменьшается напряжение на обмотке ротора. В случае достижения равенства напряжения на выходе датчика 8 с напряжением пробоя порогового элемента 12 управляющие импульсы не подаются на тиристоры вьтрямителя 5. Поэтому вращающий момент электродвигателя принимает нулевое значение. Под действием момента нагрузки электродвигатель начинает уменьшать свою скорость до тех пор, пока поро454говый элемент 12 снова не пробьется .и управляю1ций импульс не откроет тиристоры выпрямителя 5. Таким образом, электродвигатель 1 работает на некоторой искусственной механической характеристике при поддержании скорости на заданном уровне импульсно-ключевым способом. На входе триггера 11 в этом случае имеется сигнал, так как напряжение подается на входы элемента ИЛИ 10 от датчика 9 тока и порогового элемента 14. В случае отрицательного (активного) момента нагрузки электродвигатель 1 после запирания тиристоров, выпрямителя 5 продолжает увеличивать свою скорость под действием веса груза. При уменьшении напряжения пороговый элемент 14 запирается и на входе триггера 11 сигнал . принимает нулевое значение. Соответственно триггер 11 переключается, что приводит к отключению коммутатора 3 и замыканию управляющего ключевого элемента 15..Электродвигатель 1 переходит в режим работы на двух фазах и при этом работает на тормозной механической характеристике, которая получается в результате сложения характеристик от прямой и обратной последовательностей напряжения . Таким образом, электродвигатель работает на пониженной скорости с рекуперацией энергии скольжения в сеть, причем при активном характере омента нагрузки электродвигатель ереходит на тормозную характеристику осуществляет свою работу во 2-м (4-м) квадрантах механической харакеристики. При этом повышается наежность работы и улучшаются энергеическое показатели за счет рекупеации энергии скольжения.

АСИНХРРН1ШЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ КАСКАД, содержащий асинхронный электродвигатель, -две фазы обмотки ста,тора которого подключены к источнику питайия один коммутатор,: выполнёйи на тиристорах и диодах, выпрямите-ль, силовой вход которого подключен к обмотке ротора 0л(эктродвигателя а вькод - к инвертору, ведо b., 1, --:-.. i -ei-A4f;;Jii;j.f --гча та.-л,,,;.,,, мому сетью с узлом управления, другой коммутатор с блоком управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены два пороговых элемента, датчик тока ротора, элемент ШМ, триггер, распределитель импульсов, управляемый ключевой элемент и датчик напряжения ротора, выход которого связан с управляющими .электродами тиристоров .выпрямителя через последовательно соединенные первьй пороговый элемент и распределитель иьшульсов и с одним входом элемента ИЛИ через второй пороговд й элемент, второй вход элемента ИЛИ соединен с датчиком тока ротора, выход элемента (Л ИЛИ через триггер связан с вхйдом блока управления другого коммутатора, подключающего третью фазу обмотки статора двигателя к источнику питания, а выход блокауправления другого KOMhiyTaTOpa соединен с управляющим входом управляемого ключевого ел элемента, .подключенного параллельно пороговому элементу. . i ел