Электропривод переменного тока Советский патент 1987 года по МПК H02P7/42 

ления введены датчик 26 регулируемого параметра и функционального блока 25, реализующий функцию Ug, К (f + KjUjr + ), где К - коэффициент передачи инвертора по выходному напряжению; f;. - начальная частота генератора модулирующих импульсов; К, коэффициент передачи задающего

1

Изобретение относится к электротехнике , а именно к области частотно- управляемых асинхронных электроприводов, , и предназначено для использования в различных областях промьпп- ленности и сельского хозяйства для вентиляторов, насосов, транспортеров и др.

Цель изобретения - улучшение энергетических показателей и повышение надежности.

На фиг, 1 представлена блок-схема электропривода; на фиг. 2 - временные диаграммы.

Электропривод переменного тока содержит асинхронный двигатель 1, фазные обмотки которого подключены к инвертору, выполненному на тиристорах 2-7, соединенных по трехфазной мостовой схеме. Силовые входы инвертора подключены к преобразователю 8 переменного напряжения в постоянное через фильтр, выполненный на дросселе 9 и конденсаторе 10. Параллельно фаз- ным обмоткам асинхронного двигателя включены последовательные LC-контуры 11-16. Электропривод содержит систему управления инвертором, составленную из последовательно соединенных блока 17 задания, задающего генератора 18, кольцевого распределителя 19 импульсов, схемы 20 совпадения, выходы которой соединены с управляющими электродами тиристоров 2-7 инвертора. В систему управления входят генератор 21 модулирующих импульсов, выход которого соединен с другим входом схемы 20 совпадения. Преобразователь 8 переменного напряжения в постоянное вьтолнен в виде неуправляемого выпрямителя. В электропривод введены

генератора; U,, - напряжение на выходе задающего генератора; К - коэффициент передачи канала обратной связи по регулируемому параметру; х - регулируемый параметр. Благодаря введению указанных блоков функции, инвертирования и регулирования напряжения объединены. 2 ил.

диодный т-фазный мост 22 с разделительными дросселями 23 и 24 в цепях постоянного тока, подключенный параллельно силовым входньм цепям инвертора. Система управления инвертором снабжена функциональным блоком

25, реализуюисим функцию U

вых

К

(f + К, Uj, + ) и датчиком 26 регулируемого параметра. Генератор 21 модулирующих импульсов выполнен управляемым по частоте. Входы переменного тока диодного моста 22 подключены к выходам инвертора. Первый вход фзшкционального блока 25 подключен к входу задающего генератора второй вход функционального блока - к выходу датчика 26 регулируемого параметра, а выход - к управляющему входу генератора 21 модулирующих импульсов .

Устройство работает следующим образом.

На тиристоры инвертора от схем совпадения пода:ются пачки импульсов модулирующей частоты. Частота пачек определяет выходную частоту инвертора. Каждый высокочастотный импульс в пачке отпирает тиристор инвертора, что приводит к заряду конденсаторов 11, 13 и 16 колебательных CL-контуров. Так как каждый конденсатор заряжается до величины напряжения, большей постоянного напряжения на входе инвертора, то при перезаряде конденсатора к соответствующему тиристору оказывается приложено большое обратное напряжение, которое надежно его запирает и конденсатор разряжается на двигатель. Верхнее значение напряжения заряда конденсатора ограничивается введением в схему диодного обратного моста 22. Параметры колебательного LC-кон- тура выбираются таким образом, что основную часть энергии двигатель потребляет от импульсно заряжаемых конденсаторов при их разряде. В этом случае напряжение на двигателе зависит от частоты заряда-разряда конденсаторов и от тока нагрузки Частота заряда конденсаторов определяется только частотой импульсов генератора 21 модулирующих импульсов. Регулируя эту частоту, можно регулировать напряжение на выходе инвертора при нерегулируемом напряжении на его входе (фиг. 2). Частота импульсо генератора 21 модулирующих импульсов регулируется функциональным блоком 25 в зависимости от частоты задающего генератора 18, обеспечивая требуемый закон регулирования частоты и напряжения.

Для расширения диапазона регулирования в схему управления введена обратная связь по регулируемому параметру двигателя, реализуемая с помощью датчика 26 Необходимость введения связи по регулируемому параметру ясна из фиг. 2 б, где показана зависимость выходного напряжения ин- йертора от тока нагрузки при постоянной частоте модулирующих импульсов так как в этом случае напряжение инвертора падает с ростом тока нагрузки. Поэтому в соответствии с фиг. 2в частота импульсов генератора 21 модулирующих импульсов должна регулироваться в нагрузки. Сигнал обратной связи воздейс гвует на функциональный блок 25, обеспечивая изменение частоты импульсов генератора 21 модулирующих импульсов в функции нагрузки электродвигателя с целью стабилизации выходного напряжения инвертора. Напряжение на выходе инвертора связано с частотой импульсов генератора модулирующих импульсов зависимостью

и

вы к

к (f, -н К,и,, +К х)

- начальная частота генератора модулирующих импульсов;

- напряжение на входе задающего генератора;

- коэффициент передачи задающего генератора;

5

0

5

0

5

0

5

0

5

К. - коэффициент передачи канала обратной связи по регулируемому параметру;

X - регулируемый параметр;

К - коэффициент передачи инвертора по выходному напряжению.

Таким образом, функции инвертиро- .вания и регулирования напряжения объединены и реализуются инвертором со схемой управления, что позволило исключить управляемый выпрямитель, упростило систему управления, повысило надежность устройства.

Формула изобретения

Электропривод переменного тока, содержащий асинхронный электродвигатель, подключенный фазными обмотками к инвертору, выполненному на тиристорах, соединенных по мостовой схеме, силовые входы которого подключены к преобразователю переменного напряжения питания в постоянное, последовательные LC-контуры. включенные параллельно фазным обмоткам электродвигателя, систему управления инвертором, составленную из последовательно соединенных блока задания, задающего генератора, кольцевого распределителя импульсов, схемы совпадения, выходы которой подключены к управляющим электродам тиристоров, генератора модулирую цих импульсов, выход ко- торого соединен с вторым входом схемы совпадения, отличающий- с я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей и повышения надежности, преобразователь переменного напряжения питания в постоянное выполнен в виде неуправляемого вьтрямителя, введены диодный ш-фазный мост с разделительными дросселями в цепях постоянного тока, подключенный параллельн.о силовым входным цепям инвертора, система управления инвертором снабжена датчиком регулируемого параметра и функциональным блоком с двумя входами, реализующим функцию U,, К (f « + + Kjx), а генератор модулирующих импульсов вьшолнен регулируемым по частоте, при этом диодный ш-фазный мост входами переменного тока подключен к выходам инвертора первый вход указанного функциональ51295498-6

кого блока подключен к входу задаю-где f - начальная частота модулиру

щего генератора, второй вход - к вы-ющего генератора. К, К,, К - коэффиходу датчика регулируемого парамет-циенты передачи инвертора по выходра, включенного на выходе инвертора,ному напряжению, задающего генерато-

а выход подключен к управляющему вхо- 5Ра и канала обратной связи по регуду генератора модулирующих импульсов,лируемому параметру.

Ufir

и вых.

Составитель В. Тарасов Редактор Н. Бобкова Техред Л. Сердюков а Корректор М. Пожо .

625/60

Тираж 661 Подписное ВНИШШ Государственного комитета СССР

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

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

Фиг. 2

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных областях промышпенности и сельского хозяйства для вентиляторов, насосов, транспортеров. Целью изобретения является улучшение энергетиf t ческих показателей и повышение надежности. Электропривод переменного тока содержит неуправляемый выпрямитель 8, подключенный к силовым входам инвертора через LC-фильтр. Выход инвертора подключен к фазным обмоткам асинхронного двигателя, параллельно к-рым подключены последовательные LC-фильтры. К выходам инвертора подключен диодный мост 22, выводы постоянного тока к-рого через дроссели 23, 24 подключены к входам инвертора. Инвертор управляется системой управления, состоящей из последовательно соединенных блоков 17 задания, задающего генератора 18, кольцевого распределителя 19 и схем 20 совпадения. К второму входу схем совпадения 20 подключен выход генератора 21 модулирующих импульсов. В систему управS (Л СП 4 СО ас