Устройство для регулирования частоты вращения асинхронного электродвигателя Советский патент 1992 года по МПК H02P7/44 

Изобретение относится к автоматизированным электроприводам, может быть использовано в электроприводах подъемно- транспортных машин и является усовершенствованием известного устройства по авт.св. № 610279.

Известное устройство содержит асинхронный двигатель, в цепь ротора которого включены выпрямительный мост, дроссель, однофазный инвертор с блоком управления, с резистором и конденсатором. В этом устройстве регулирование частоты вращения асинхронного двигателя осуществляется путем изменения эффективного соротивления в цепи выпрямленного тока ротора за счет изменения частоты инвертора.

Для повышения максимальной скорости электропривода одновременно отпирают все инверторы. При этом производительность механизма повышается. Однако вэтом случае теряется регулировочная способность электропривода, которая может быть восстановлена лишь после отключения электропривода от сети и его повторного пуска. Это ухудшает условия работы электропривода и производственного механизма.

Целью изобретения является повышение надежности и расширение диапазона .частоты вращения путем восстановления регулировочной способности электропривода без отключения его от сети после срыва инвертора.

Это достигается тем, что в устройство для регулирования частоты вращения асинхронного электродвигателя с блоком управления инвертором введены цепь, составленная из последовательно включенных электролитического конденсатора, резистора и встречно-параллельно включенных диода и тиристора и подключенная паралльно коммутирующему конденсатору, два компаратора, четырехвходовый элемент И, выходной усилитель мощности, датчик напряжения, подключенный параллельно выходу инвертора, а его выход соединен с первым входом первого компаратора, второй вход которого предназначен для подключения к источнику опорного напряжения, а выход подключен к первому входу элемента И, вторым входом подключенного к выходу второго компаратора и предназначенного, для подключения третьим и четвертым входами соответственно к блоку управления инвертором и источнику разрешающего сигнала, выход элемента И через выходной усилитель мощности связан с управляющим электродом тиристора введенной цепи, а входы второго компаратора подключены для подачи входного и опорного напряжений.

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство для регулирования частоты вращения асинхронного электродвигателя

содержит асинхронный двигатель 1 с фазным ротором, в цепь ротора которого через выпрямительный мост 2 включен однофазный инвертор тока, состоящий из тиристоров 3-6, дросселя 7, конденсатора 8 и

резистора 9. Параллельно конденсатору 8 подключена дополнительная цепочка, состоящая из последовательно включенных электролитического конденсатора 10, резистора 11 и встречно-параллельно включенных тиристора 12 и диода 13. К тиристорам 3-6 от блока управления инвертором, состоящего из выходных усилителей 14 и 15 мощности, Т-триггера 16 и преобразователя 17 напряжение - частота, подаются отпирающие импульсы. Тиристор 12 через выходной усилитель 18 мощности и элемент И 19 соединен с компараторами 20 и 21. Первый компаратор 20 выходом подключен к первому входу элемента И 19, а входами - к датчику 22 напряжения и опорному напряжению U0ni. Второй компаратор 21 выходом подключен к второму входу элемента И 19, а входами - к опорному напряжению Uon2 и входному напряжению UnОтпирающие импульсы на тиристоры 3, 5 и 4, 6 подаются попарно со сдвигом на 180°. До одновременного отпирания тиристоров 3-6 электролитический конденсатор 10 заряжается по цепи: конденсатор 8, диод 13,

резистор 11, электролитический конденсатор 10, конденсатор 8. К тиристору 12 отпирающий импульс не подается, так как поступающий на вход логического элемента И 19 выходной сигнал компаратора 20 равен

логическому нулю в связи с тем, что

UAH1 Uon1,

где иДН1 - напряжение на выходе датчика 22 напряжения до срыва инвертора;

Uoni - опорное напряжение компаратора20.

Для одновременного отпирания тиристоров 3-6 необходимо увеличить входное напряжение преобразователя 17 напряжение - частота до значения Uni, при котором

происходит срыв инвертора. При этом на вход датчика 22 напряжения подается напряжение, равное падению напряжения на открытых тиристорах 3-6. Опорное напряжение Uoni необходимо выбрать таким образом,чтобы

UAH2 Uoni UAHlmin,

где иДм2 напряжение на выходе датчика 22 напряжения при срыве инвертора;

UAHimin - минимальное значение напряжения на выходе датчика напряжения до срыва инвертора.

С целью восстановления регулировочной способности электропривода после того, как было осуществлено одновременное отпирание тиристоров 3-6, необходимо уменьшить входное напряжение преобразователя 17 напряжение-частота до уровня Una, чтобы

,

где U0n2 - опорное напряжение компарато- ра21.

При Un2 Uon2 на выходе компаратора 21 появляется сигнал, соответствующий логической единице.

Если разрешающий сигнал Up также будет соответствовать логической единице, то через логический элемент I/I 19 будут поступать импульсы отТ-триггера 16 к усилителю 18 для отпирания тиристора 12. При этом конденсатор 8 будет заряжаться по цепи: конденсатор 10, резистор 11, тиристор 12, конденсатор 8,конденсатор 10.Резистор 11 служит для ограничения бросков тока при разряде конденсатора 10. В это же время к тиристорам 3, 5 и 4, 6 попарно подаются отпирающие импульсы со сдвигом на 180°. При поступлении отпирающих импульсов на тиристоры 3 и 5 за счет напряжения на конденсаторе 8 запираются тиристоры 4 и 6 и восстанавливается работа инвертора и регулировочная способность электропривода.

0

5

0

5

0

5

Формула изобретения Устройство для регулирования частоты вращения асинхронного электродвигателя с блоком управления инвертором по авт.св. № 610279, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения диапазона частоты вращения путем восстановления регулировочной способности электропривода без отключения его от сети после срыва инвертора, введена цепь, составленная из последовательно включенных электролитического конденсатора, резистора и встречно-параллельно включенных диода и тиристора и подключенная параллельно коммутирующему конденсатору, два компаратора, четырехвходовый элемент И, выходной усилитель мощности, датчик напряжения, подключенный параллельно выходу инвертора, а его выход соединен с первым входом первого компаратора, второй вход которого предназначен для подключения к источнику опорного напряжения, а выход подключен к первому входу элемента И, вторым входом подключенного к выходу второго компаратора, третьим и четвертым входами предназначенного соответственно для подключения к блоку управления инвертором и источнику разрешающего сигнала, выход элемента И через выходной усилитель мощности связан с управляющим электродом тиристора введенной цепи, а входы второго компаратора предназначены для подачи входного и опорного напряжений..

Использование: регулирование частоты вращения электроприводов подъемно- транспортных машин. Сущность изобретения: устройство содержит асинхронный электродвигатель 1 с фазным ротором. В цепь ротора через выпрямительный мост 2 включен однофазный инвертор тока, состоящий из тиристоров 3-6, дросселя 7, конденсатора 8 и резистора 9. Параллельно конденсатору 8 подключена цепочка из последовательно включенных электролитического конденсатора 10, резистора 11 и встречно-параллельно включенных тиристора 12 и диода 13. Выходы блока управления инвертором, включающего выходные усилители 14,15,Т-триггер 16, преобразователь напряжение - частота 17, связаны с управляющими электродами тиристоров 3- 6 инвертора, Тиристор 12 через выходной усилитель мощности 18 и четырехвходовый элемент И 19 связан с компараторами 20, 21. Датчик напряжения 22 подключен к выходу инвертора. 1 ил. (Л С