Электропривод переменного тока Советский патент 1988 года по МПК H02P5/28 

Puz.1

113

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах подъемно-транспортных машин,

Цель изобретения - повьшение надежности.

На фиг. 1 представлена принципи.- апьная электрическая схема электропривода; на фиг.2 - диаграмма напря- жений блока фазового управления.

Электропривод переменного тока содержит асинхронный двигатель 1 с фазным, ротором, тиристорный коммутатор 2, выполненный в виде двух тирис торов 3 и 4, включенных встречно-параллельно, управляющие электроды которых подключены к выходу блока 5 управления с тахогенератором 6, установленным на валу асинхронного дви

гателя 1, конденсатор 7, включенньй параллельно тиристорам 3 и 4 и соединенный с блоком 5 управления, выполненным в виде двух дросселей 8 и 9 с рабочими обмотками 10 и 11 и управ ляющими обмотками 12 и 13, двух диодов 14 и 15, двух резисторов 16 и 17 и двух стабилитронов 18 и 19, аноды, которых соединены с управляющими электродами тиристоров 4 и 3 соответственно, а катоды с первым концом каждой рабочей обмотки 10 и

11соответственно,- второй конец каждой рабочей обмотки 10 (11) связан с катодом соответствующего диода 14 (15), анод которого через резистор

16 (17) связан с первым концом друго рабочей обмотки 11 -(Ю) соответственно и с одной из обкладок конденсатора 7, при этом управляющие обмотки

12и 13 дросселей 8 и 9 включены if последовательно, начало обмотки 13 предназначено для подключения к положительному полюсу источника 20 задающего напряжения, а конец обмотки I2 управления другого дросселя подключен к положительному полюсу тахо- генератора 6.

Электропривод работает следующим образом.

Когда сердечник дросселей 8 и 9 ненасыщен, то рабочие обмотки 10 и 11 представляют собой большое ин- дзтстивное сопротивление, а на резис

торах 16 и 17 имеется напряжение, недостаточное для открывания тиристо-, ров 3 и 4. Когда сердечник насыщается, сопротивление обмоток 10 и 11 резко снижается, что приводит к от-

5

0

5

0

5

0

0

5

крьшанию тиристоров и шунтированию ими своих цепей управления.

Величина и направление тока в обмотках 12 и 13 определяют степень размагничивания сердечника каждого дросселя во время отрицательного по- ,, лупериода напряжения питания, что и обеспечивает фазовое управление. Обмотки 12 и 13 управления дросселей включены на разность напряжений: задания () и обратной связи по частоте вращения двигателя (Uoc).

Повышение напряжения на конденсаторе 7 при закрытых тиристорах 3 и 4, связанное с резонансными явлениями в несимметричной фазе двигателя, при увеличении скольжения приводит к насьш1;ению дросселей 8 и 9 независимо от напряжения зшравления. Вследствие этого поступает сигнал на открывание тиристоров 3 и 4.

Напряжение на конденсаторе 7, выбранном для получения необходимого отрицательного момента двигателя 1 при скольжении , достигает значения 400-420 В, что определяет выбор дросселя по номинальному напряжению. Дроссель выбирается так, что его вольтсекундная площадь обеспечивает открывание тиристоров при заданном напряжении независимо -от зшравления дросселя.

При очень малом увеличении амплитуды напряжения на дросселе при наличии отрицательного управления тиристоры 3 и 4 начинают открьшаться.

Изменение состояния сердечника . происходит под действием магнитного потока Ф k Udt, где U и,,, х X sin tot - питающее напряжение.

Пусть Uai - амплитуда питающего напряжения, при котором происходит насьщение, сердечника дросселя где- то в конце рабочего полупериода при u)t , а тиристоры 3 и 4 из-за малой величины мгновенного значения напряжения не могут открыться (фиг.1 и 2)) и д,( - амплитуда питающего напряжения, при котором в точке происходит насыщение сердечника дросселя, открывание тиристора при напряжении и аа sin X а и ц,.

Дпя применяемых тиристорных регуляторов напряжения отпирающее напряжение управления тиристора 3 и 4 U,jp не более 5 В; отпирающий ток управления тиристоров I,, не более 0,3 А; напряжение стабилизации стабилитронов 18 и 19 Uj; 15 В; сопротивление резисторов 16 и 17 равно 68 OMJ сопротивление рабочих обмоток 10 и 1 1 дросселей 8 и 9 равно 80 Ом.

Тогда, пренебрегая величиной реактивного сопротивления рабочей обмотки при насыщении сердечника, мгновенное значение напряжения, необходимого для открьшания тиристо-, ров 3 и 4:

и а и„, ,„+ 1(1е,3-Г(,„,+

+ 4u,R(.,,«68 В,

1

ОЫ

и VO + UcT

Чи)

Для одной и той же вольтсекундн площади, необходимой для насыщения сердечника дросселя, справедливо:

k ( U sinwt d(ut)

X k t U sinu) t d(u)t);

° iI

-и„ cos u) t I - Ы t ;

0. °

-2U, -U«,(l-cos x), откуда

cos X 1-2

Uc,,

iJai Открывание тиристора происходит

при

и„5 sin X а и, ,

X а

и«1

аг

Используя формулу cos X + 1, определяют, что отношение

, si Ua, А

Для рассматриваемого случая а Hi-f 68 В и U 420 VT, где 420 В - напряжение на конденсаторе 7 при закрытых тиристорах 3 и 4.

mUcti

Тогда отношение амплитуд --- -

Я1

1,0033, т.е. при таком незначительном увеличении амплитуды напряжения на дросселе тиристоры 3 и 4 приот- крьшаются и снижают напряжение на конденсаторе 7,- тиристорах 3 и 4. Формула изобретения

Электропривод переменного тока, :содержащий трехфазный асинхронный электродвигатель с фазным ротором, тиристорный коммутатор, включенный в одну из фаз статорной обмотки и выполненный в виде двух встречно-параллельно включенных тиристоров, управляющие электроды которых подключены к выходам блока управления, тахогене- ратор, установленный на валу электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введен конденсатор, включенный параллельно тиристорному коммутатору, блок управления выполнен в виде двух дросселей насыщения с заданной вольтсекундной площадью с рабочей и управляющей обмоткой каждый, двух диодов, двух резисторов и двух стабилитронов аноды которых образуют выходы блока управления, катоды стабилитронов соединены с первыми выводами каждой рабочей обмотки дросг селей, вторые выводы которых через соответствующие диоды, включенные в обратном направлении, соединены с соответствующими обкладками конденсатора и через последовательно соединенные с диодами резисторы соединены с первыми выводами рабочих обмоток противоположных дросселей, обмотки управления которых включены последовательно, начало одной из них предназначено для подключения к положительному полюсу источника задаю- ,щего напряжения, отрицательный зажим, которого подключен к одному выводу тахогенератора, конец обмотку упрар- ления другого дросселя подключен к другому выводу тахогенератора.

/Z

X У1

(Jt

л

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах подъемно-транспортных машин. Цель изобретения - повышение надежности. Это достигается за счет ограничения напряжения на фазах обмотки электродвигателя и на выводах тиристорного коммутатора, что возможно в результате подсоединения конденсатора 7 параллельно тиристорному коммутатору 2. Использование в блоке управления 5 двух .. параллельных цепей, состоящих из последовательно соединенных управляемых дросселей 8,9 с самонасыщением и резисторов 16 и 17 соответственно, позволяет исключить перенапряжения на конденсаторе 7 и тиристорах 3 и 4. 2 ил. Q «S (Л

фиг. 2