Частотно-регулируемый электропривод с блоком торможения Советский патент 1986 года по МПК H02P3/22 

денсатор 3 включен параллельно выход источника 9 постоянного тока, сое- диненного с входом инвертора 2 напряжения. Блок 4 торможения состоит из мостового выпрямителя С двумя группами управляющих вентилей 5, 6 и двух групп тормозных резисторов 7, 8. Диагональ переменного тока выпрямителя соединена с выходом инвертора 2, а его выход постоянного тока - с входом инвертора 2 встречно полярности источника 9 постоянного

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных отраслях промышленности и транспорта, в частности на контактном и автономном электрическом - подвижном составе с асинхронными короткозамкнутыми двигателями и преобразователями частоты.

Цель изобретения - уменьшение габаритов блока торможения и расширение диапазона регулируемого торможения .

На фиг. 1 представлена принципи- .альная схема частотно-регулируемого электропривода с блоком торможения и автономным инвертором напряженияi на фиг. 2 - то же, с блоком торможения и автономным инвертором тока на фиг. 3 - блок-схема устройства для регулирования тормозного режима на фиг. 4 - совмещенные тормозные характеристики электропривода и регулировочные характеристики тормозного резистора.

Частотно-регулируемый электропривод с блоком торможения (фиг. 1) содержит трехфазну ю асинхронную машину 1, подключенную к автономному инвертору 2 напряжения с конденсатором 3 на входе, блок 4 торможения, состоящий из мостового управляемого выпрямителя, имеющего две группы управляемых вентилей 5 и 6 и группы, тормозных резисторов 7 и 8, выполненных последовательно с вентилями 5 и 6. Выходные зажимы мостового управляемого выпрямителя включены на зажимы подключения источника 9 постоянного тока встречно полярности последнего

тока. Резисторы 7, 8 включены по- следовательно с соответствующими вентилями 5, 6 и их число выбирают равным числу вентилей выпрямителя. Это улучшает токораспределение между вентилями инвертора, упрощает схему тормозного блока. Благодаря поддержанию постоянной суммы токов в тормозных резисторах в определенном диапазоне скоростей ниже номинальной поддерживается постоянный тормоз ной момент. 4 ил.

На фиг. 2 приведена схема с использованием инвертора, для которого характерно наличие дросселя 10 на входе инвертора 2. В этом случае

5 входные зажимы мостового управляемо- го выпрямителя блока 4 переключения включены согласно с зажимами полярности источника 9 постоянного тока.

Блок-схема устройства для регули- 0 рования тормозного режима (фиг. 3) ;дополнительно содержит компаратор 11, задатчик 12 тормозного режима, .формирователи 13 и 14 импульсов, транс форматор .15 тока, в котором объеди-

5 нены два элемента - датчики тока и суммирующий элемент, при этом первичные обмотки трансформатора тока образованы проводниками, подключающими тормознзпо группу 8 к положитель0 ному полюсу источника 9, а тормозную группу 7 - к отрицательному полюсу источника 9. Выход трансформатора 15 тока подключен непосредственно к входу компаратора 11, второй вход которого соединен с задатчиком 12 тормозного режима, а выход через формирователь 13 - к управляющим электродам тиристоров группы 5. Дополнительный выход задатчика 5 тормоз0 ного режима через формирователь 14 подключен к управляющим электродам тиристоров группы 6.

Частотно-регулируемый электропривод (фиг. I) работает следующим об5 разом.

Регулирование величины эквивалентного сопротивления тормозного резистора осуществляется за счет изменения длительности проводимости управ$

ляемых вентилей, управление которыми осзпцествляется по алгоритму управления тиристорами инвертора 2. Энергия торможения асинхронной машины через группу обратных диодов инвертора 2 и группы управляемых вентилей 5 и 6 поступает в группы тормозных резисторов 7 и 8, где превращается в тепло. Входное напряжение инвертора изменяется в соответствии с кривой 16 (фиг. 4 ).

На фиг, 4 показаны кривые 17-19, показывающие соответственно изменение момента, величины тормозного сопротивления и коэффициента заполнения К. в функции относительного изменения скорости п ,

Если группа тиристоров, например 6, постоянно включена, а угол включения тиристоров группы 5 меняется в широком диапазоне, то при полностью открытых тиристорах группы 5 () обеспечивается параллельное соединение трех тормозных резисторов. При равенстве величин их сопро- тивлений, при п 0,33 и п 3 регулятор полностью открыт и R 0,33. Тормозной момент М изменяется в соответствии с кривой 20 (фиг. 4fl). Величины тормозного сопротивления меняются по кривой 21, а Kg - по кривой 22 (фиг. 4Б).

При использовании в электроприводе инверторов тока напряжение на вхо

де инвертора в тормозном режиме меня-35 стоянный тормозной момент.

ет полярность, поэтому для передачи энергии асинхронной машины 4 в тор- мозные резисторы 8 и 7 группа управляемых вентилей 6 и 5 включаются так как показано на фиг. 2, т.е. в отли- чие от привода с инвертором напряжения, группы тормозных резисторов 8 и 7 включаются между одноименными полюсами источника 9 постоянного напряжения и мостового выпрямителя, образованного тиристорными группами 6 и 5.

Для реализации тормозной характеристики (фиг. 4а) в диапазоне рассмотрим устройство (фиг, 3), работающее следующим образом.

При переходе электропривода в тормозной режим по сигналу задатчи- ка 12 формирователя 13 и 14 переводят группы тиристоров 6 и 5 в режим .работы мостового выпрямителя с фазовым управлением. Одновременно на вход компаратора 1I подается напря

жение, соответствующее току I, протекающему по группам тормозных резисторов 8 и 7 при заданном максимальном напряжении на входе инвертора Ud,,

т y jsajse.- о R

TO

где сопротивление тормозного резистора, выбираемое на основании соотношения

,г

RT

-До

yd JHCIJCC

lelT

где FT- - максимальная мощность

Р ««ксПри п -с 1 напряжение на входе инвертора з меньшается (кривая 16, фиг. 4а), значение тока через тор- мозные резисторы становится меньше 1д. При зтом компаратор 11 через формирователь 13 включает управляемую группу 5 и изменяет угол открытия тиристоров до тех пор, пока сигнал тока с датчика I 5 -не станет 1 . Компаратор дает команду на прекращение изменения угла регулирования. Таким образом, каждому значению п соответствует определенный коэффициент заполнения регулятора.

Благодаря поддержанию постоянной суммы токов в тормозных резисторах в определенном диапазоне скоростей ниже номинальной поддерживается поТехнико-экономическая эффективность предлагаемого частотно-регулируемого электропривода состоит в уменьшении износа механических тормозов и повьш1ении производительности транспортных средств за счет расширения области действия электрического торможения, в уменьшении габаритов, стоимости за счет упрощения схемы тормозного блока, улучшения токораспределения между венуи- лями инвертора.

Формула изобретения

Частотно-регулируемый электропривод с блоком торможения, содержащий трехфазную асинхронную машину, подключенную к автономному инвертору, блок торможения, состоящий из мостового управляемого выпрямителя и тормозных резисторов, отличающийся тем, что, с целью

уменьшения габаритов и расширения диапазона регулируемого торможения, число т ормозных резисторов выбирают

1229937

рав рав пос

равным числу вентилей мостового управляемого выпрямителя и включают их последовательно с ними.

фиг.З

О 0.33 0.5 1

So

Составитель В.Тарасов Редактор Н.Марголина Техред М.Ходанич Корректор Л.Патай

Заказ 2458/58 Тираж 63 Подписное

ВНИЖИ Государственного комитета СССР

nd делам изобретений и открытий 113035, Москва, , Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

фиг. 4

Изобретение относится к электротехнике и представляет собой частот- но-регушруемьгй электропривод с блоком торможения. Цель изобретения - уменьшение габаритов блока торможения Н расширение диапазона регулируемого торможения. Частотно-регулируемый электропривод с блоком торможения содержит трехфазную асинхронную машину I, подключенную к автономному инвертору 2 напряжения, конденсатор 3 и блок 4 торможения. Кон- (Л ND tC СО ;о со