Устройство для управления групповым электроприводом грузоподъемных механизмов Советский патент 1991 года по МПК H02M7/00 

316496264

теля. Кроме того, устройство обеспе- ным трансформатором тока, двухполу- чивает повышение точности контроля периодным вьтрямителем, двумя компа- тока преобразователя за счет приме- раторами, элементом ИЛИ и восьмью нения блока 7 контроля тока с однофаэ- резисторами. 1 з.п.ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для пуска и останова групповых электроприводов. Целью изобретения является упрощение преобразователя частоты при повторно-кратковременном включении преобразователя частоты. Устройство дополнительно снабжено блоком 3 фильтров первых гармонических составляющих с выпрямителем, блоком 7 контроля тока, блоком 9 временной задержки причем преобразователь частоты снабжен тремя силовыми однофазными тири- сторными мостами 1.1, 1.2 и 1.3, выходы которых закорочены и образуют выходные зажимы преобразователя, а их входы объединены и образуют входные зажимы упомянутого преобразова(Л L% Щё&

Изобретение относится к электро- щ технике и может найти применение в иристорных электроприводах с пониженой частотой вращения электродвигаелей,

Целью изобретения является упро™ 15 ение преобразователя частоты при сохранении высокой точности.

На фиг. 1 представлена электричекая схема устройства для управления электроприводами грузоподъемных не™ о анизмов; на фиг. 2 - то же, блока расределения импульсов; на фиг. 3 - то же, силового однофазного тирис- орного моста, на фиг. 4 - то же, блока регулирования; на фиг.3 - 25 то же, блока фильтров первых гармонических составляющих с выпрямителем, на фиг.6 - то же,блока контроля тока.

Устройство для управления п электроприводами грузоподъемных механиз- зд мов (фиг„1) содержит преобразователь 1 частоты с тиристорными мостами 11-13, выходные зажимы которого связаны с входами датчика 2 напряжения, управляющие входы - с управляю- 35 щими выходами блока 3 фазо-импульс- ного управления, вход синхронизации которого связан через блок 4 питания с питающей сетью, шесть других его входов соединены соответственно с вы- до ходами блока 5 распределения импульсов, а вход управления - с выходом блока 6 регулирования, первый вход которого подключен к источнику напряжения задания IL. Выходы тиристорных 45 мостов 11, 12 и 13 закорочены и образуют выходные зажимы преобразователя А1, В1, С1, а их входы объединены и образуют входные зажимы упомянутого преобразователя Af, В , один из ко- SQ торых подключен через токоограничиваю- щий реактор и один контакт автоматического выключателя к одной из фаз питающей сети, а другой через блок 7 контроля тока и другой контакт авто- матического выключателя связан с другой фазой сети. Выходы датчика 2 подключены к входам блока 8 фильтров первых гармонических составляющих с

выпрямителем, выход которого соедине с вторым входом блока 6. Синхронизирующий выход блока 3 соединен с вхо дом блока 5, первый выход которого подключен к переключающему входу блока 9 временной задержки, другой вход последнего подключен к первому выход блока 7, а выход - к блокирующему входу блока 3. Второй выход блока 7 соединен с входом защиты блока 3.

Блок 5 (фит; 2) содержит последовательно включенные усилитель 105 делитель 11 частоты, кольцевой распределитель 12 импульсов и шесть элементов И 13.1,...,13.6.

I

Блок 7 (фиг.6), содержит однофазный трансформатор 14 тока, двухполу- периодный выпрямитель 15, два компаратора 16 и 17, элемент ИЛИ 18 и восемь резисторов 19-26. Первичная обмотка трансформатора 14 тока включена последовательно с питающей сетью Первый 20 и второй 19 резисторы соединены последовательно, их средняя точка подключена к общему проводу питания, а крайние выводы - к выводам вторичной обмотки трансформатора ток которые через третий 21 и четвертый 22 резисторы подключены к управляющим входам компараторов 16 и 17. Последние через пятый и шестой резисторы 23 и 24 связаны с полюсом источника питания. Вторичные входы компараторов связаны с общим проводом. Седьмой и восьмой резисторы 25 и 26 подключены соответственно одними выводами к выходам компараторов 16 и 17, другими - к входам элемента ИЛИ 18, выход которого образует первый выход блока контроля тока и подключен к переключающему входу блока временной задержки. Выводы вторичной обмотки трансформатора 14 тока подключены к входаад выпрямительных элементов 15, выходы которых соединены и образуют второй выход блока 7, который подключен к входу защиты блока 3 фазо-импульсно- го управления.

Устройство работает следующим образом.

Для получения симметричной трехфазной системы напряжений на выходе преобразователя используется блок 5 (фиг.2), на вход которого:) от блока 3 подаются синзронизирующие

Т( , частота следования ко- 100 Гц жестко связана с

ПС

импульсы Q торых fc частотой питающей сети U

Импульсы U усиливаются усилителем 10 и поступают на вход предварительного делителя, с выхода которого импульсы QT1 поступают на вход распределителя 12 импульсов, шесть выходов которого подключены в требуемом порядке шести элементам И, на выходах которых формируются импульсы напряжения О f, Оу , 0, Q, 0, Q j,. .. ,11,0. 3, соответствующие разрешенным временным интервалам для включения тиристоров преобразовательных мостов 1.1, 1.2 и 1.3.

Одноканальный фазосдвигающий узел блока 3 формирут импульсы управления U у и Uну, соответствующие положительным и отрицательным полуволнам напряжения питающей сети Une, Фаза этих импульсов заисит от величины напряжения и«ц, формируемого на выходе блока регулирования.

Напряжение UpH преобразуется в блоке 3 фазо-импульсного управления в отрицательное напряжение управления Uu и сравнивается с пилообразным напряжением U n , Импульсы управления и Uu-j формируются при условии равенства |Uu( | ип|; усиливаются выходными устройствами блока 3 и поступают одновременно на два тиристора одной из групп. При этом номера тиристоров выбираются в зависимости от разрешенных временных интервалов, а группы - в зависимости от полярности каждой полуволны напряжения питающей сети. При этом на выходе преобразователя формируется трехфазная симметричная система напряжений .

Система автоматического регулирования (фиг.4) поддерживает на заданном уровне величины первых гармонических выходных напряжений преобразователя. На входес системы автоматического регулирования производится сравнение напряжения задания U с напряжением обратной связи Uoc. Напряжение обратной связи формируется на выходе

трехфазного выпрямителя первых гармонических составляющих, выделенных трехфазным фильтром (фиг.5), вход которого связан с выходом датчика напрякечия, в качестве которого может быть использован трехфазный трансформатор напряжения, первичные обмотки которого подключены к выходным шинам

преобразователя.

Блок контроля тока с однофачньтм трансформатором тока (фиг.6) имеет два выхода. На первом выходе формируются логические сигналы о протека5 нии тока через преобразователь U, на втором выходе - аналоговый гиг- нал, пропорциональный величине тока преобразователя U. Сигнал о превышении током преобразователя величины уставки поступает на вход защиты блока 3 фазо-импульсного управления. (фиг.1), что приводит к блокированию 1 формирователей импульсов управления тиристорами.

5

Логический сигнал о протекании тока через преобразователь U поступает на запрещающий вход блока временной задержки, на переключающий вход ко0 торого подаются управляющие импульсы QT с первого выхода блока распределения импульсов. На выходе блока временной задержки Up имеют место запрещаюцче сигналы О, соответстr1 вующие времени протекания фазного тока преобразователя, суммированному с выдерхкой времени. Запрещающий сиг0

нал О с выхода Up блока выдержки времени поступает на блокирующий

вход блока 3 фазо-импульсного управления и в случае возникновения тока перегрузки и увеличения времени протекания каждого импульса тока, задерживает формирование импульсов управления тиристорами до прерывания фазного тока преобразователя и истечения выдержки времени, необходимой для восстановления запирающий свойств тиристоров.

Блок временной задержки может также управляться частотой f 100 Гц, что может оказаться целесообразным для некоторых типов устройств управления асинхронными электроприводами. В последнем случае фазные токи, формируемые претобразователем, будут прерывистыми, как в рабочем режиме, так и в режиме перегрузки.

Предлагаемое устройство по сравнению с прототипом позволяет упростить схему преобразователя частоты, а также его схему управления и регулирования. Количество тиристоров в силовой блоке преобразователя частоты сокращается с 18 до 12, количество токоограничивающих реакторов - с трех до одного, количество элементов в схемах управления и регулирования снижается в 2-3 раза. Одновременно существенно снижается трудоемкость настройки устройства при вводе в эксплуатацию.

Формула изобретени

o

5

0

дам блока фильтров первых гармонических составляющих, выход которого через выпрямитель соединен с вторым входом блока регулирования, синхронизирующий выход блока фазо-им- пульсного управления соединен с входом блока распределения импульсов, первый выход которого подключен к переключающему входу блока временной, задержки, другой вход последнего подключен к первому выходу блока контроля тока, а выход - к блокирующему входу блока фазо-импульсного управления, второй выход блока контроля тока соединен с входом защиты блока фазо-импульсного управления.

1, о т л и - что, с целью

блок кон- в виде одно- тока, двух5

0

5

0

5

0

полупериодного выпрямителя, двух компараторов, элемента ИЛИ, восьми резисторов, причем первичная обмотка трансформатора тока включена последовательно с питающей сетью, первый и второй резисторы соединены последовательно, их средняя точка подключена к общему проводу питания, а крайние выводы - к выводам вторичной мотки трансформатора тока, которые через третий и четвертый резисторы- подключены к управляющим входам компараторов, последние через пятый и шестой резисторы связаны с источником питания устройства, вторые входы компараторов связаны с общим проводом, седьмой и восьмой резисторы подключены соответственно одними выводами к выходам компарторов, другими - к входам элемента ИЛИ, выход которого образует первый выход блока контроля тока и подключен к переключающему входу блока временной задержки, выводы вторичной обмотки трансформатора тока подключены к входам двухполупериодного выпрямителя , выходы которого соединены и образуют второй выход блока контроля тока, который подключен к входу защиты блока фазо-импульсного управления .

f

Г

S|

SNS I

l

Ui

g

ЈH

j

Ли,

JCDI м

т

t

ГТ -.

o

4 G

3

orst

са,|ПГ о, -и

см | И1

fc5