Асинхронный вентильный каскад Советский патент 1988 года по МПК H02P7/80 H02P5/415 

fi

4 IsD

СО

sэ

4;

ключ 21. Входы элемента ИЛИ 20 через согласующие усилители 18, 19 подключены к датчикам 16, 17 соответственно, а выход - к управляющему входу :ключа 21 . 1Спюч 21 включен между входом операционного усилителя 24 и выходом источника 22 опорного напряже- Ш1Я. Второй вход усилителя 24 соединен с выходом источника 23 за,цающего :напряжения, а выход - с одним входом :блока 25, второй вход которого под- ключен к выходу датчика 7. При воэ- jpacTaHHH напряжения на выходах выпря- |мителя 5 и инвертора 8 на выходе эле- Iмента ИЛИ 20 появляется сигнал, ключ

21 замыкается, и информационный вход блока 25 подключается к источнику 22. Фаза импульсов управления инвертором 8 соответствует минимуму напряжения в режиме инвертирования. Ток в сило- вой цепи каскада растет до допустимого максимального значения. На выходе элемента ИЛИ 12 появляется сигнал, под действием которого срабатывает коммутатор 4. В цепь ротора вводится резистор, ограничивая ток. При этом удается избежать срабатывания штатной защиты при аномальных колебаниях напряжения питания. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности путем стабилизации амплитуды питающего напряжения. Вьшоды обмотки ротора асинхронного двигателя 1 асинхронно-вентильного каскада через резисторы 3, неуправляемый мостовой выпрямитель 5, дроссель 6, 7 выпрямленного тока, инвертор 8 и согласующий трансформатор 10 подключают к сети. Инвертор 8 управляется системой 9 импульсно-фа- ЗОБОГО управления. Резисторы 3 шунтированы тиристор -1Ь м коммутатором 4, управляемым блоком 11 управления, подключенным к выходу логического элемента И.ПИ 12. Входы Элемента ИЛИ 12 через согласующие усшштели )3s 14 связаны с сетью и датчиком 7. В асинхронно-вентильный каскад введены блок 25 управления режимом, датчики 16, 17 токов ротора и инвертора, ло- гический элемент ИЛИ 20, управляемый

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах промышленных механизмов, питаемь х от источников с нестабильным напряжением.

Целью изобретения является повышение надежности путем стабилизации амплитуды питающего напряжения.

На чертеже представлена блок схема асинхронного вентильного каскада.

Асинхро1шый вентильный каскад содержит асинхронный электродвигатель 1 с фазным ротором, выводы обмоток которого подключены к питающей сети через выключатель 2, а обмотки ротора через резисторы 3, шунтированные тиристорным коммутатором 4, подключены к входу мостового выпрямителя 5, выполненного нeyrIpaвляeмы. Выход выпpя mтeля 5 через дроссель 6 и датчик 7 выпрямленного тока ротора под- Ю1ючен к силовому входу инвертора 8, управляющий вход которого соединен с системой 9 импульсно-фазового управления. Выход инвертора 8 подключен к перви1шой обмотке согласующего транс- г1юрматора 10, вторичная обмотка которого подключена к сети. Управляющий вход тнристорного коммутатора соединен с выходом блока 11 управления, вход которого подключен к выходу логического элемента ИЛИ 12. Первый вход логического элемента ИЛИ 12 подключен к выходу согласующего усилителя 13, а второй вход - к выходу сог0

5

0

5

0

5

ласующего усилителя 14. Вход усилителя 13 подключен к датчику 15 напряжения сети, а вход усилителя 14 - к выходу датчика 7 выпрямленного тока ротора.

Асинхронный вентильный каскад снабжен датчиками 16 и 17 напряжения ротора и инвертора соответственно, двумя согласуюшлми усилителями 18 и 19, элементом ИЛИ 20, управляемым коммутационным элементом 21, источни- 22 и 23 опорного и задающего напряжений соответственно, опер.ацион- ным усилителем 24 и блоком 25 управления режимом. Информационный вход блока управления режимом подключен к выходу датчика 7 выпрямленного тока ротора, задающий вход - к выходу операционного усилителя 24, первый вход которого соединен с выходом источника 23 задающего напряжения, а второй вход через управляемый коммутационный элемент 21 - к выходу.источника 22 опорного напряжения. Выход блока 25 управления режимом подключен к управляющему входу системы 9 импульсно-фазового управления. Управляющий вход коммутационного элемента 21 соединен с выходом логического элемента ИЛИ 20, первый вход которого связан с выходом согласующего усилителя 18, а второй вход - с выходом согласующего усилителя 19. Выход усилителя 18 подключен к датчику 17 напряжения инвертора, а выход усилителя 19 - к датчику 16 напряжения ротора.

Асинхронный вентильньш каскад работает следующим образом.

Порог срабатывания операционных усилителей 13, 18 и 19 выбирается согласно условиям существования установившегося режима.

Порог срабатывания усилителя 14 устанавливается равным дoпycти. максимальному значению тока нагрузки асинхронного вентильного каскада.

В нормагтьном режиме управляющий вход блока 25 управления режимом через усилитель 24 подключен к источнику 23 задающего напряжения. Изменением напряжения источника 23 устанав ливают соответствующее напряжение усилителя 24. Это отвечает изменению напряжения инвертора 8 в пределах от максимального значения до нуля и, соответственно, значениям частоты вращения асинхронного двигателя 1 в пределах от минимального значения до подсинхронной частоты вращения.

При снижении напряжения ниже критического значения в роторной jj;enii асинхронного двигателя возникает ток который может стать причиной срыва инвертора. Это снижение напряжения контролируется согласующим усилителем 13. На его выходе появляется напряжение, которое проходит через логический элемент ИЛИ 12 и является командой блоку 11 управления для снятия напряжения управления с тиристор ного коммутатора 4, вследствие чего в цепь ротора асинхронного двигателя 1 вводятся резисторы 3, Частота вращения снижается, но за счет увеличения момента привод продолжает работать.

При возрастании напряжения на входе выпрямителя- 5 и выходе инвертора 8, контролируемых усилителями 19 и 18, на выходе логического элемента РШИ 20 появляется напряжение, которое является командой на подключение информационного входа блока 25 управления режимом через коммутационный элемент 17 к выходу источника 22 опорного напряжения. Фаза импульсов управления инвертором 8 устанавливается соответствующей минимальному :напряжению режима инвертирования инвертора 8. Ток в силовой цепи асинхронного вентильного каскада возрас- до допустимого максимального

значения, ограничиваемого пороговым значением согласующего усилителя 14, на выходе которог о появляется напряжение, проходящее через логический элемент ИЛИ 12 на блок 1 управления тиристорным ком гутатором 4. В цепь ротора вводится сопротивление резисторов 3, ограничивая ток.

0После восстановления нормальной

амплитуды ш-1тающего напряжения на выходах усилителей 18 и 19, а следовательно, на вькоде логического элемента ИЛИ 20 инвертор 8 работает в

5 заданном установившемся режиме. Таким образом, удается избежать срабатывания штатной заоцгты при аномальных колебаниях напряжения питания, что позволяет повысить надежность

0 работы асинхронного вентильного каскада.

Формула изобретения

5 Асинхронный вентильный каскад, со- .держащий асинхронный электродвигатель с фазным ротором, выводы обмоток которого через мостовой выпрямитель, дроссель и датчик выпрямпенно0 го тока ротора связаны с силовыми

входами управляемого инвертора с системой импульсно-фазового управления, выход которого соединен с выводами первичной обмотки согласующего транс- с форматора, снабженного вторичной обмоткой для подключеьшя к сети, о т - личаю11(ийся тем, что, с целью повышения надежности путем стабилизации амплитуды niiTaicmiero напря0 жения, введены датчики напряжения ротора асинхронного электродвигателя и напряжения инвертора, -два согласующих усилителя, элемент ИЛИ, управляемый коммутационный элемент, источни5 ки задающего и опорного напряжений, операционный усилитель и блок управления режимом, информационный вход которого соед11нен с дaтчIiкoм -выпрямленного тока ротора, задающий вход

Q блока управления режимом подключен к выходу операционного усилителя, а выход блока управления - к управляющему входу системы импульсно-фазового управления, первый вход операцион- .

g ного усилителя соединен с выходом источника задающего напряжения, а второй вход через управляемьй коммутационный элемент - с выходом истопника опорного напряжения, управляю51429274

щий вход указанного коммутационного сующие усилители связаны соответст- элемента подключен к выходу элемен- венно с выходами датчиков напряжений та ИЛИ, входы которого через согла- ротора и инвертора.