Электропривод переменного тока Советский патент 1992 года по МПК H02P5/40 

Е

д«/

. te s

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в автоматизированном электроприводе.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования частоты вращения путем обеспечения работы электропривода в четырех квадрантах меха- .нической характеристики.

На фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг.2 - схема б/юка управления; на фиг.З - состояние полчрностей напряжения U3 задания, разное)и Ди напряжения задания и напряжения Doe, пропорционального частоте вращения; на фиг.4 - механические характеристики электропривода переменного тока.

Электропривод переменного тока содержит асинхронный двигатель 1 с фазным ротором, последовательно соединенные по цепи постоянного тока трехфазный диодный выпрямительный мост 2, инвертор 3. Выводы переменного тока выпрямительного моста соединены с фазными выводами обмотки ротора асинхронного двигателя, а выводы переменного тока инвертора снабжены зажимами для подключения к фазам- А, В, С сети. На валу электродвигателя установлен датчик 4 частоты вращения, например тахогенератор постоянного тока, выход которого подключен к одному из входов регулятора 5 частоты вращения. Другой вход регулятора 5 частоты вращения соединен с задатчиком б частоты впащения. Обмотка статора подключена к фазам А, В, С сети через тиристоры 7 одной группы реверсивного коммутатора. Управляющие входы инвертора непосредственно, а тиристоров 7 через оптронный вводной блок 8 подключены к соответствующим выходам блока 9 управления.

Электрод снабжен последовательно соединенными по постоянному току между собой дополнительными трехфазным диодным выпрямительным мостом 11 и инвертором 12, выводы переменного тока дополнительного диодного выпрямительного моста 11 соединены с выводами обмотки статора асинхронного двигателя 1, а выводы переменного тока инвертора 12 с выводами переменного тока инвертора 3. В цепь роторной обмотки включены тиристоры 13. Управляющие входы инвертора 12 непосредственно, а управляющие входы тиристо- ров 13 через вводной блок 14 подключены соответственно к дополнительным выходом блока 9 управления.

Выход регулятора частоты вращения соединен с первым входом блока 9 управления, который снабжен вторым входом.

соединенным с сыходом датчика 15 тока, включенным в цепь переменного тока ин- 1 верторов 12 и 3.

Зэдатчик 6 частоты через ключи 16

включения вперед и назад подключен к источнику постоянного напряжения.

Блок 9 управления инверторами 3 и 12 и тиристорэми 7 и 13 реверсивного комму татора составлен из резистора 17 для регу0 лирования сигнала частоты вращения, образующего третий вход блока 9 управления для подключения к выходу датчика 4 частоты вращения резистора 18 (фиг.2), включенного на выходе регулятора 5 часто5 ты вращения, трехфазного выпрямительного моста 19, входы которого образуют второй вход а, о, с блока 9 управления. На входе блока 9 управления установлено нелинейное звено 20, выходом подключенное

0 к переключателю 21 характеристик, обеспечивающее на выходе, подключенном к одному входу управляющего органа 22, модульное значение сигнала управления. Входы нелинейного звена соединены с вы5 ходами функционального преобразователя 23 ЭДС, регулятора 5 частоты вращения логического блока 24 формирования команд вперед и назад и переключателя характеристик. Указанные команды Вперед и На0 зад поступают и на входы переключателя 21 характеристик. Информационный вход . логического блока 24 соединен с выходом датчиков 25 состояний тиристоров инверторов 3 и 12. Блок 9 управления включает

5 также источник 26 синхронизирующего сигнала, выходы которого, а также выходы уп- равляющего органа 22, логического блока 24 и датчика 25 состояния тиристоров подключены к соответствующим входам формиро0 вателей импульсов 27, выходы которых соединены с входами усилителей 28 импульсов. Выход каждого усилителя 28 подключен к первым входам соответственно вводных блоков 29, вырабатывающих сигналы управ5 ления тиристорами инверторов 3 и 12. Выходы Вперед, Назад логического блока соединены с входами вводных блоков 8 и 14, вторые входы вводных блоков 29 служат для подачи команд Вперед и Назад соответ0 ственно.

Электропривод работает следующим образом.

В положении переключателя 16 Отключено вводные устройства 8. 14 и 29 имеют

5 низкий потенциал.

Тиристоры 7 и 13 в силовых цепях переменного тока имеют высокое сопротивление, т.е. разрывают цепи, и электродвигатель 1 обесточен. При положении переключателя 1(5 Вперед на выходе сводного блока 8

.появляется высокий потенциал. Этот потенциал открывает ключи 7, переменный ток сети поступает в обмотку статора электродвигателя 1..

Обмотка статора создает вращающееся магнитное поле, которое изводит ЭДС в, обмотке ротора.

Эта ЭДС преобразуется в постоянное напряжение из диодном мосте 2 и через тиристоры инвертора 3 взаимодействует с напряжением сети переменного тока. Энергия скольжениг ротора рекуперируется в сеть. Ротор разг.ивает частоту вращении, заданную задятчиком 6 (характеристика Д, фиг.З).

При превышении текущим значением заданно; ; частоты вращения ротора блскуп- реслений отключает тиристоры 7 и снимает сигналы умраолйния с инвертора 3, обмотка статора отключается от сети переменного тока.

Одновременно с г.ихода блока 9 упрас- ления ьссту;12ютсип алы на выдзчу импульсов ynpt i.--ntH: a на второй тиристормый мост икг piop-i 12 на тиристоры 13.

Высокие /-./нзмические показатели в переход:-,vx процессах, достигаются за счет сокращение, р,/дерх .ки до одного периода дискретности funpp:мотеля на переключение мом-. нтоз магнитодвижущих сил и их npcnopi / CHfj/tbiiOH зависимости от сигнала

упрГ:5ЛО ::-Я Uy.

Нес ог.ыьое ремя выдержки из переключение клтчой переменного тока достигается отказом от пгр2:о1ю--:ония фаз сети питзмия статора и применением переключения гыга- ния со я-з ротс.р, и нйсГюрот, что не требует г.-..ерхки на гарантированное закрытие кяючсй сети пер&мекного тока.

Работа привода в четырех ксздрэнтгх мехэничгг оП характеристики достигается использиг ;нием двух диодных выпрямителей в цепи ротора и ститора и двух инверторов.

Формула изобретения

Электропривод переменного тока, содержащий асинхронный электродвигатель с фазным ротором, последовательно соединенные по цепи постоянного то - .а диодный выпрямительный мост и инвертор, выводы переменного тока диодного моста соединены с фазными выводами обмотки ротора асинхронного электродвигателя, а выводы переменного тока инвертора снабжены зажимами для подключения к сети переменно- го тока, датчик частоты вращения, установленный на налу ротора асинхронного электродвигателя, задатчик частоты ора- щения, ВЫХОДУ датчика и задатчика частоты вращения подключены к входэм регулятора частоты вращзния, тиристоры одной группы реверсивного коммутатора в цепи стэтор- ной обмотки асинхронного электродвигателя, блох управления инвертором i одной группой тиристорнуго коммутатора, сходо.м подключенный к cu/.оду р г лятора частоты вращения, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования члстоты прэщемия путем оЬсСиеченич работы электропризол-з t чотырэх киадрйн- тах механической характеристики, введены послелоэзтелы о соединенные дополнительные диодный выпрлм 1те, мост и инвертор, выводы переменного тока дополнительного диодною моста соединены с фазными выводами стзторной обмотки асинхронь ого электродзигателч, я выводы переменного тока дополнительного инвертора - с ьыаодзми переменного тона основного инвертора,, реверсивный коммутор снабжен второй группой тиристоров. включенных п цепь роторной обмотк ч электродвигателя, управляющие входы инвертора г: цепи статора и тиристороп второй группы реверсивного коммутатора соединены с соответственными дополнительными выходами блока управления.

Ј9ЈИШ

fUy/- Сигнал задании

II

D.

I -Uoc

+ 4U

-fD.

I -Uoc

+ 4U

+AU

w+UK

Фиг.Ъ

fj

-f