Устройство для торможения асинхронного электродвигателя Советский патент 1986 года по МПК H02P3/22 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для управления режимом генераторного торможения асинхронного электродвигателя с рекуперацией энергии в сеть при частотном управлении от тирис- торного преобразователя частоты (ТПЧ) с широтно-импульсным регулированием.

Цель изобретения - упроп1ение устройства, повышение эффективности торможения асинхронного электродвигателя.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства для торможения асинхронного электродвигателя.

Устройство содержит вы |рямитель 1, два инвертора 2 и 3, приче.м силовые входы выпрямителя 1 и выходы первого инвертора 2 объединены и через трехфазный датчик 4 тока снабжены выводами для подключения источника переменного тока, а выходы прямителя 1 и силовые входы первого инвертора 2 объединены и через фильтр 5, выполненный в виде двух дросселей 6 и 7, и конденсатора 8, соединенных по Т-образной схеме, подключены к силовому входу второго инвертора 3, выходы которого подключены к статорным обмоткам асинхронного электродвигателя 9, датчик 10 напря- жения, подключенный к конденсатору 8 фильтра 5, блок 11 управления первым инвертором 2, блок 12 управления выпрямителем 1, RS-триггер 13, два узла 14 и 15 задержки, два логических элемента И 16 и 17, два логических элемента НЕ 18 и 19. При этом выходы трехфазного датчика 4 тока и датчика 10 напряжения подключены, соответственно, к входам R и S RS- триггера 13, первый выход которого через первый узел 14 задержки подключен к первому входу первого логического элемента И 16, выход которого соединен с входом блока 12 управления выпрямителем, выходы которого подключены к управляюш.им входам выпрямителя 1, второй выход RS-триггера 13 через второй узел 15 задержки подключеп к первому входу второго логического элемента И 17, выход которого соединен с входом блока 11 управления инвертором, вход первого логического элемента НЕ 18 подключен к выходу первого узла 14 задержки, а выход - к второму входу второго логического элемента И 17, вход второго логического элемента НЕ 19 подключен к выходу второго узла 15 задержки, а выход - к второму входу первого логического элемента И 16.

Устройство работает следующим образом.

При наступлении режима рекуперативного торможения приводного асинхронного двигателя 9 изменяется направление потока мощности в цепи постоянного тока ТПЧ, что приводит к запиранию вентилей выпрямителя 1. Датчик 4 тока дает сигнал на вход

о

5

0

5

RS-триггера 13, с первого выхода которого поступает запрет на работу блока 12 управления выпрямителем, а с второго - сигнал на включение в работу через узел 15 задержки, логический элемент И 17 блока 11 управления инвертором. Начинается процесс рекуперации энергии торможения в питаю- П1.ую сеть. Для поддержания значения напряжения на конденсаторе 8 фильтра 5 в пределах не ниже {0,9-0,95) от первоначального служит датчик 10 напряжения, который при снижении уровня значения напряжения до установленного подает сигнал на вход RS-триггера 13. При этом RS-триггер 13 «перебрасывается и с его второго выхода идет сигнал запрета на работу блока 1 1 управления инвертором, а с первого выхода через узел 14 задержки логический элемент И 16 юдается сигнал на включение з работу блока 12 управления выпрямителем. Происходит доза ряд конденсатора 8 фильтра 5. Hecjni режи.м рекуперативного торможения продолжается, поток мощности в цепи постоянного тока не изменил ceoei O направления и по-прежнему направлен от асинхронного двига1еля 9 к выпря.мителю 1, происходит вновь запирание вентилей выпрямителя 1 и процесс разряд - дозаряд продолжается вновь. Если направление потока мощности в цепи постоянного тока изменилось и 1 аг1равлено от вынрямителя 1 к приводно.му асинхронному двигателю 9, то сигнал с ыхода датчика 4 тока отсутствует и процесс разряд - дозаряд не происходит. Элементы логики НЕ 18 и 19 совместно с элементами логики И 16 и 17 служат для защиты выходных силовых цепей и не позволяют одновременно вступать в работу блокам 11 и 12 управления выпрямителем 1 и инвертором 2, так как при этом происходит межфазное короткое замыкание. Таким образом, благодаря тому, что в двигательном режиме асинхронного двигателя 9 вентили выпрямителя 1 работают с угло.м управления равным О, т.е. в режиме диодов, коэффициент мощности ТПЧ близок к 1, а при наступлении режима рекуперативного торможения благодаря тому, что угол управления вептилями инвертора 2 постоя- пец и равен оптимальному значению, при котором коэффициент мощности на входе ТПЧ близок к значению «-1, достигаются высокие энергетические показатели ТПЧ с п иротно-импульсьп м регулированием во всех режимах работы и эффективнее торможение электродвигателя.

Изобретение позволяет существенно упростить устройство для торможения асинхронного электродвигателя с рекуперацией энергии в сеть при частотном управлении, обеспечить высокую эффективность торможения и высокие энергетические показатели ТПЧ с щиротно-импульсны.м регулированием.

Формула изобретения Устройство для торможения асинхронного электродвигателя, содержащее выпрямитель, два инвертора, причем силовые входы выпрямителя и выходы первого инвертора объединены и через трехфазный датчик тока снабжены выводами для подключения источника переменного тока, а выходы выпрямителя и силовые входы первого инвертора объединены и через фильтр, выполненный в виде двух дросселей и конденсатора, соединеннь х по Т-образной схеме, подключены к силовому входу второго инвертора, выходы которого подключены к ста- торным обмоткам асинхронного электродвигателя, датчик напряжения, подключенный к конденсатору фильтра, блок управления первым инвертором, отличающееся тем, что, с целью упрон1.ения и повышения эффективности торможения, в него введены блок управления выпрямителем, RS-триггер, два

10

15

два логических элемента НЕ, вы выполнен управляемым, выход го датчика тока соединен с вход триггера, выход датчика напряже нен с входом S RS-триггера, пер которого через первый узел заде ключен к первому входу первого го элемента И, выход которого с входом блока управления выпр выходы которого соединены с упр ми входами выпрямителя, втор RS-триггера через второй узел подключен к первому входу втор ческого элемента И, выход котор нен с входом блока управления ин вход первого логического элемент ключен к выходу первого узла за выход - к второму входу второг кого элемента И, вход второго ло элемента НЕ подключен к выходу в ла задержки, а выход - к втор

узла задержки, два логических элемента И, 20 первого логического элемента И.

0

5

два логических элемента НЕ, выпрямитель выполнен управляемым, выход трехфазного датчика тока соединен с входом R RS- триггера, выход датчика напряжения соединен с входом S RS-триггера, первый выход которого через первый узел задержки подключен к первому входу первого логического элемента И, выход которого соединен с входом блока управления выпрямителем, выходы которого соединены с управляющими входами выпрямителя, второй выход RS-триггера через второй узел задержки подключен к первому входу второго логического элемента И, выход которого соединен с входом блока управления инвертором, вход первого логического элемента НЕ подключен к выходу первого узла задержки, а выход - к второму входу второго логического элемента И, вход второго логического элемента НЕ подключен к выходу второго узла задержки, а выход - к второму входу

0 первого логического элемента И.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе. Цель изобретения - упрощение, повышение эффективности торможения асинхронного двигателя (АД). Устройство содержит выпрямитель (В) 1, два генератора 2 и 3, датчик тока 4, фильтр 5 выполнен на дросселях 6 и 7 и конденсаторе 8. Устройство содержит также АД 9, датчик напряжения 10, блок 11 управления инвертором. В устройство введены блок управления выпрямителем 12, RS-триггер 13, два узла задержки 14, 15, два логических элемента (ЛЭ) И 16, 17 и ЛЭ НЕ 18, 19. Введенные узлы служат для заш,иты вы.ходных силовых цепей и не позволяют одновременно вступать в работу блокам 11 и 12, т.к. при этом происходит межфазное короткое замыкание. Благодаря тому, что в двигательном режиме АД 9 вентили В 1 работают с углом управления равным О, т.е. в режиме диодов, а коэффициент мощности преобразователя частоты (ПЧ) близок «1, а при наступлении режима рекуперативного торможения, при котором коэффициент мощности на входе ПЧ близок к значению «-1, достигаются высокие энергетические показатели ПЧ с ши- ротно-импульсным регулированием во всех режимах работы и эффективное торможение АД. 1 ил. (Л to о: со