Асинхронный вентильный каскад Советский патент 1985 года по МПК H02P7/62 

11 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах, выполненных по схеме асинхронного вентильного каскада, предназначенных для мощных установок с вентиляторной характеристикой, например буровых насосов, вентиляторов |и др. Цель изобретения - повышение надежности при возникновении больших статических моментов на валу. На чертеже изображена схема асинхронного вентильного каскада. Он содержит асинхронный двигатель 1, фазным ротором подключен к силовому входу вьтрямительно-инверторного блока 2, образованному силовым входо трехфазного мостового вьшрямителя 3, один вьшод которого подсоединен к одному вьшоду дросселя 4, другой вывод трехфазного мостового выпрямителя 3 соединен с одним вьтодом управляемого мостового инвертора 5, трехфазный вывод которого связан с одной обмоткой трансформатора 6, другая об мотка которого связана с выводами для подключения обмотки статора к сети. . Блок 7 управления инвертором входом соединен с выходом регулятора 8, один вход которого соединен с выходом датчика 9 тока инвертора, которь подключен к трехфазному вьшоду управ ляемого мостового инвертора 5. Другой вход регулятора 8 соединен с бло ком 10 задания скорости. Конденсатор 11 включен в диагональ переменного тока однофазного управляемого мостового выпрямителя из четьфех тиристоров 12-15, управляющий вход которого связан с блоком 16 управления через управляемый ключевой элемент 17, управляющий вход которого соединен с выходом логического элемента 18 типа И, один вход которого связан с вы ходом блока 10 задания скорости, а другой вход логического элемента 18 , через релейный элемент 19 связан с выходом датчика 9 тока. Асинхронный вентиЯьньш каскад Функционирует следующим образом В исходном положении перед пуском напряжение на выходе блока 10 задания скорости отсутствует. Напряжение на выходе регулятора В также равно нулю, а угол управления на выходе блока 7 управления тиристорами мостового инвертора 5 соответствует мак 102 симальному значению противо-ЭДС инвертора 5. Напряжение на входе логического элемента 10 отсутствует. Управляемый ключевой элемент 17 закрыт и запрещает прохождение управляющих импульсов на управляющие электроды тиристоров 12-15 от блока 16. При подаче сигнала на включение напряжение с выхода блока 10 задания скорости поступает на входы регулятора 8 и логического элемента 18, последний дает команду на включение управляющего ключевого элемента 17, после того, как он открывается и на Управляющие электроды тиристоров 1215 подаются управляющие импульсы от блока 16 управления, обеспечивая поочередное прохождение тока по цепям: мостовой выпрямитель 3 - дроссель 4 тиристор 12 - конденсатор 11 - тиристор 14 - инвертор 5 и мостовой выпрямитель 3 - дроссель 4 - тиристор 15 конденсатор 11 - тиристор 13 - инвертор 5. Блок 16 управления, обеспечивает поочередное прохождение тока, известен и может быть выполнен стандартно. ) При работе асинхронного двигателя I в рабочих режимах изменением напряжения блока 10 задания скорости регулируется угол управления на выходе блока 7 управления мостовым инвертором 5, чем обеспечивается соответствующее изменение противо-ЭДС. Двигатель 1 разгоняется до скорости вращения, определяемой напряжением блока 10 задания скорости. При подаче команды на останов двигателя 1 (снятие управлякяцего сигнала) на входе логического элемента 18 исчезает напряжение, поступившее с блока задания скорости. Логический элемент 18 дает команду на выключе}те управляемого ключевого элемента 17, который закрывается и запрещает прохождение управляющих импульсов на управляющие электроды тиристоров 12-15, которые аакрьюаются после спадения тока до нуля в цепи: тиристор 12 - конденсатор 11 - тиристор 14 Или тиристор 15 - конденсатор 11 - тиристор 13. Цепь перехождения выпрямленного тока ротора асинхронного двигателя 1 размыкается, асинхронньй двигатель 1 останавливается. Одновременно при подаче команды на останов двигателя 1 изменяется угол управления на выходе блока 7 управления

311811

инвертора 5 до значения, соответствующего максимальному значению противоЭДС мостового инвертора 5.

В рабочих режимах асинхронного двигателя 1, когда отсутствуют пере- , s грузки, как технологические, так и аварийные, напряжение на выходе регулятора 8 определяется напряжением выхода блока 10 задания скорости, а напряжение на выходе релейного элемента 0 19 отсутствует., .

- При увеличении технологической нагрузки на валу асинхронного двигателя 1 и, соответственно, тока до заданно-f5 го допустимого значения напряжение на выходе регулятора 8 изменяется, обеспечивая увеличение противо-ЭДС инвертора 5 и тем самым, уменьшение тока в цепи выпрямленного тока асин- 2о кронного двигателя .

При аварийной токовой перегрузке, например пробое вентилей преобразователя частоты 2, срыве инвертора 5, коротких замыканиях в цепях асин- 25

104

хронного двигателя 1 или трансформатора 6, когда напряжения инвертора 5 недостаточно для ограничения тока, на выходе релейного элемента 19 появляется напряжение, поступающее на вход логического элемента 18. Последний дает команду на выключение управлякщего ключевого элемента 17, который закрывается и тем самьм запрещает подачу управляющих импульсов на управляющие электроды тиристоров 12-15. Тиристоры закрываются после спадания тока до нуля и цепь прохоя цения аварийного тока ротора двигателя 1 размыкается

Таким образом, введение в схему конденсатора 11, тиристоров 12-15 со схемой управления 16, усилителя 19 и регулятора 8 обеспечивает бесконтактное размыкание роторной и полный останов двигателя 1, как при превышении допустимого значения тока двигателя, так и при установке нулевого значения скорости с помощью блока 10 задания скорости.

АСИНХРОННЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ КАСКАД, содержащий асинхронный двигатель, роторная обмотка которого подключена к входу трехфазного мостового вьшрямителя, один вьшод которого подсоединен к одному вьюоду дросселя, другой вьшод трехфазного мостового вьшрямителя соединен с одним вьшодом управляемого мостового инвертора, трехфазный вьшод которого через датчик тока связан с одной обмоткой трансформатора, другая обмотка которого связана с вьшодами для подключения обмотки,статора к сети, блок управления мостовым инвертором входом соединен с выходом регулятора, одним входом связанным с датчиком тока, а другим входом с блоком задания скорости, логический элемент И, одним входом связанный с выходом блока задания скорости,- а другим входом через релейный элемент с выходом датчика тока, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены однофазньй управляемый мостовой въшрямитель, блок управления, конденсаторы, управляемьй ключевой элемент, через которьй управляющий вход однофазда -ko ного мостового вьтрямителя связан с введенным блоком управления, а управ 1,ЛЯШм лянщий вход управляемого ключевого элемента соединен с выходом логического элемента И,.конденсатор подключен к диагонали переменного тока однофазного мостового вьшрямителя, анодный вьшод которого соединен с другим вьшодом дросселя, а катодный вьшод однофазного мостового выпрями;теля связан с другим выводом управляемого мостового инвертора.