Многодвигательный электропривод переменного тока Советский патент 1990 года по МПК H02P7/74 H02H7/09 

Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано в многодвигательном асинхронном электроприводе ручного переносного инструмента, применяемого в строительстве, сельском хозяйстве и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение надежности.

На чертеже приведена структурная схема многодвигательного электропривода.

Многодвигательный электропривод переменного тока содержит N т-фазных асинхронных электродвигателей 1.1... .1 .N, мостовой трехфазный полууправляемый выпрямитель 2 с тиристорами 3... 5 в анодной группе и с цепями 6...8 управления, инвертор 9, составленный из m инверторных ячеек 10.1...0.т с трансформаторным выходом каждая, соединенных последовательно и согласно, m конденсаторов 11.1... ...И.т, блок 12 управления инвертором, источник 13 питания блока управления, тиристор 14, реле управления с обмоткой 15 и замыкающим контактом 16, резистор 17, m однофазных выпря- мительных мостов 18.1...18,т, трансформатор 19 тока с m первичными и одной вторичной обмотками, схему 20 задержки и формирования управляющего импульса тиристора 14, причем выходные трансформаторы 21.1,..21.т всех инверторных ячеек выполнены с основной и дополнительной вторичными обмотками. Входные зажимы полууправляемого выпрямителя 2 предназначены для подключения к зажимам питающей сети, а управляющие электроды тиристоров 3...5 через цепи 6...8 управления объединены в общую точку. Входные зажимы инвертора 9 подключены к вы0

5

0

5

0

5

0

5

ходным зажимам полууправляемого выпрямителя 2. Выходные зажимы основных вторичных обмоток трансформаторов 21.1..,21.т инверторных ячеек соединены с соответствующими фазами ста- торных обмоток электродвигателей 1.1 ... 1.N через выключатели 22.1... ...21.N, удлинительные кабели 23.1... ...23.N и штепсельные разъемы 24.1...24.N, каждый из конденсаторов 11.1 ... 11.т включен параллельно входным зажимам соответствующих инвер- торных ячеек 10.1...10.т, управляющие входы которых соединены с выходами блока 12 управления инвертором. Один вывод обмотки 15 реле управления соединен с анодом тиристора 14 и положительным выводом источника 13 питания, отрицательный вывод которого через резистор 17 соединен с катодом тиристора 14 и другим выводом обмотки 15 реле управления, замыкающий контакт которого включен между анодным выводом и общей точкой соединения цепей 6...8 управления тиристоров полууправляемого выпрямителя 2. Выводы постоянного тока однофазных выпрямительных мостов 18.1...18.т соединены с выводами постоянного тока одноименной полярности соответствующих инверторных ячеек 10,1...10.т. Один вывод дополнительной обмотки выходного трансформатора 21.1 i-й ин- верторной ячейки 10.i непосредственно, а другой вывод через соответственно (i-H)-io вторичную обмотку трансформатора 19 тока соединены соответственно с первыми и вторыми выводами переменного тока соответствующего (i+l)-ro однофазного выпрямительного моста 18.1, где 1 1,2,.,,,. Один вывод дополнительной обмотки выходного тансформатора

21.m m-й инверторной ячейки 10.m непосредственно, а.другой вывод через первичную вторичную обмотку трансформатора 19 тока соединены соответственно с первым и вторым выводами переменного тока первого однофазного выпрямительного моста 18.1. Выводы вторичной обмотки трансформатора 19 тока соединены с входами схемы 20 задержки и формирования управляющего импульса тиристора, выходы которой соединены с управляющими цепями тиристора 14.

Электропривод работает следующим образом.

После включения напряжения сети начинает работать блок 12 управления инвертором и на управляющие входы инверторных ячеек 10.1..,10.т подаются управляющие сигналы. Через обмотку 15 реле управления протекает ток, его контакт 16 замыкается, включая при помощи тиристоров 3...5 мостовой трехфазный выпрямитель 2. На его выходных шинах появляется напряжение, инверторные ячейки 10.1...10.т начинают работать, преобразовывая постоянное напряжение в переменное заданной частоты на выходе трансформаторов 2 1.1,..21.т. Это переменное напряжение через разъемы 24.1...24.N удлинительные кабели 23.1...23.N и выключатели 22.1...22.N подается к электродвигателям 1.1...1.N, приводящим в действие исполнительные механизмы.

Нагрузка на каждую ячейку одинакова и напряжение на выходных выводах инверторных ячеек 10.1...10.т и конденсаторах 11.1 ... 11.т распределится равномерно.. На дополнительных обмотках каждого выходного трансформатора 21.1...21.т устанавливается одинаковое напряжение с амплитудой по величине меньшей напряжения на каждом конденсаторе 11.1...11.т. Выпрямительные мосты 18.1...18.т закрыты более высоким напряжением конденсаторов 11 . 1. . . 11 ,тп и по первичным обмоткам трансформатора 19 тока ток не протекает, защита не срабатывает,тиристор 14 закрыт,

При нарушении целости питающего провода одной из фаз в удлинительном кабеле, например в кабеле 23.1, уменьшится нагрузка на инверторную ячейку 10.1, а на инверторные ячейки 10,2...10.т нагрузка возрастет, так

5735226

как через оставшиеся фазы электродвигателя 1.1 ток возрастает, а сам электродвигатель нагревается. Поскольку изменилась нагрузка на инверторные ячейки причем, на ячейку 10.1 она стала меньше, на ячейки 10.1...10.т больше, то происходит перераспределение напряжения на них и подключенных параллельно им конденсаторах 11.1...11.т. На конденсаторе 11.1 и ячейке 10.1 напряжение

10

20

5

0

увеличивается, а на конденсаторах 1.2...11.т и ячейках 10.2...10.т уменьшается. На дополнительной обмотке трансформатора 21.1 ячейки 10,1 в соответствии с этим напряже ние также увеличивается. Когда амплм- туда напряжения на вькоде дополнитель ной обмотки трансформатора 21,1 станет больше напряжения на конденсаторе 11.1, выпрямительный мост 18.2 откроется и по цепи от дополнительной обмотки трансформатора 21.1 через первичную обмотку трансформатора 19 тока и выпрямительный мост 18.2 потечет ток, подзаряжающий конденсатор 11.2. Нагрузка на ячейку 10.1 увеличится, напряжение н ячейках 10.1 ... 10.m и конденсаторах I 1 . 1 . , , ...ll.m выравнивается. На выходной обмотке трансформатора 19 появится напряжение, которое с небольшой задержкой, определяемой схемой 20 задержки и формирования отпирающего импульса, приложено к управляющему электроду тиристора 14, Последний откроется, зашунтирует обмотку 15 реле. Контакт 16 реле разомкнется, Тиристоры 6...8 по истечении полупериода питающего напряжения выключатся, снимая напряжение со своих выходных шин, Преобразователь выключится из работы. Электродвигатели 1 . 1 . . . 1 ,Н обесточатся и остановятся. Таким образом они защищены от перегрева и выхода из строя.

За счет выравнивающего действия тока от дополнительной обмотки транс- 0 форматора 21.1 предотвращено значительное изменение напряжения на инверторных ячейках 10.1...10.т на время срабатывания защиты, что предотвратит появление перенапряжений на элементах схемы и их выход из строя, ликвидирует срыв коммутации инверторных ячеек.

При включении любого электродвигателя 1.1...1,N выключателем 22.1 ...

5

0

5

5

7

. ..22.N, контакты выключателя могут замкнуться неодновременно, что приведет в момент подключения к резкому изменению нагрузки в фазах соединительных кабелей и инверторных ячеек 10.1...10.т, вызывающему пере- распределение напряжения на них. Однако выравнивающее действие дополнительных обмоток трансформаторов 21|. 1...21.Ш предотвратит возникновение значительного перекоса напряже- ни|я и перенапряжений на элементах сх мь|, а действие защиты на время пуска

о г

блокировано действием схемы 20 задержки.

Таким образом, предотвращается возникновение аварийных ситуаций в Инверторных ячейках и мостовом трехфазном выпрямителе при обрыве фйзы нагрузки, обеспечивается нормал нь4й пуск электродвигателей и защита электродвигателей от работы с отсут- ctsneM фазы питающего напряжения и повышается надежность многодвигател ного электропривода.

Формула изобретени

Многодвигательный электропривод переменного тока, содержащий N т-фа ных асинхронных электродвигателей, мостовой трехфазньй полууправляемый выпрямитель с тиристорами в анодной группе, входные зажимы которого преназначены для подключения к зажимам читающей сети, а управляющие электрды тиристоров через цепи управлени объединены в общую точку, инвертор, составленный из га инверторных ячеек с трансформаторным выходом каждая, соединенных последовательно и соглано, и подключенный к выходным зажим мостового трехфазного полууправляем го выпрямителя, выходные зажимы трансформаторов инверторных ячеек соединены с соответствующими фазами статорных обмоток электродвигателей щ конденсаторов, каждый из которых включен параллельно входным зажимам соответствующих инверторных ячеек, блок управления инвертором, выходы которого соединены с управляющими

8

входами инверторных ячеек, источник питания блока управления инвертором, тиристор, реле управления с обмоткой и замыкающим контактом, один вывод обмотки реле управления соединен с анодом тиристора и положительным выводом источника питания блока управления инвертором, отрицательный вывод которого соединен через резистор с другим выводом обмотки реле управления и с катодом тиристора, замыкающий контакт реле управления включен между анодным выводом и общей точкой соединения цепей управления тиристоров мостового трехфазного выпрямителя, с я тем, дежности,

отличающий- что, с целью повышения на- в него введены m однофазных

5

Q

5

0

5

0

выпрямительных мостов, трансформатор тока с m первичными и одной вторичной обмотками, схема задержки и формирования управляющего импульса тиристора, а выходной трансформатор каждой инверторной ячейки снабжен дополнительной обмоткой, выводы постоянного тока однофазных выпрямительных мостов соединены с выводами постоянного тока одноименной полярности соответствующих инверторных ячеек, один вывод дополнительной обмотки выходного трансформатора i-й инвер- торной ячейки непосредственно, а другой вывод через соответственно (1+1)-ю вторичную обмотку трансформатора тока соединены соответственно с первым и вторым выводами переменного тока соответствующего (i+l) го однофазного выпрямительного моста, один вывод дополнительной обмотки выходного трансформатора т-и инвер- торной ячейки непосредственно, а другой вывод через первую вторичную обмотку трансформатора тока соединены соответственно с первым и вторым выводами переменного тока первого однофазного выпрямительного моста, выводы вторичной обмотки трансформатора тока соединены с входами схемы задержки и формирования управляющего импульса тиристора, выходы которой соединены с управляющими цепями тиристора, где ,2,..,,т-1,

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в многодвигательном асинхронном электроприводе ручного переносного инструмента, применяемого в строительстве, сельском хозяйстве и других отраслях. Целью изобретения является повышение надежности. Многодвигательный электропривод содержит NM-фазных электродвигателей 1.1, ..., 1.M, полууправляемый выпрямитель 2, инвертор 9, составленный из M инверторных ячеек 10.1, ..., 10.M, M конденсаторов 11.1, ... 11.M, блок 12 управления инвертором, источник 13 блока управления инвертором, тиристор 14, реле управления с обмоткой 15 и замыкающим контактом 16. За счет введения в состав электропривода M однофазных выпрямительных мостов 18.1, ..., 18.M, трансформатора тока 19, схемы 20 задержки и формирования управляющего импульса и выполнения выходных трансформаторов инверторных ячеек 10.1, ..., 10.M с дополнительными обмотками предотвращается возникновение аварийных ситуаций в инверторных ячейках 10.1, ..., 10.M и мостовом трехфазном выпрямителе 2 при обрыве фазы нагрузки, обеспечивается нормальный пуск электродвигателей 1.1, ..., 1.N и защита электродвигателей от работы с отсутствием фазы питающего напряжения. 1 ил.