АСИНХРОННО-ВЕНТИЛЬНЫЙ ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМЫЙКАСКАД Советский патент 1968 года по МПК H02M5/293 

Известен асинхронно-вентильный частотнорегулируемый каскад, содержащий асинхронный электродвигатель, фазные роторные обMOTKti которого через статический непосредственный преобразователь частоты подключены к питающей сети, датчмк частоты скольжения и формирователь управляющих имнульсов низкой частоты.

Предложенный каскад обеспечивает двухзонное регулирование и отличается от известных тем, что он снабжен автономным генератором управляющих имнульсов низкой часготы, выходы которого и выходы датчика частоты скольжения через переключатель подсоединены ко входу формирователя управляющих импульсов низкой частоты.

На фиг. 1 представлена принципиальная силовая схема онисываемого асинхронно-вентильного каскада; на фиг. 2 - блок-схема системы управления.

Асинхронно-вентильный частотно-регулируемый каскад содерл ит асинхронный электродвигатель 1, роторные обмотки которого через статический непосредственный преобразователь частоты 2 подсоединены к согласующему трансформатору или к питающей сети, датчик 3 частоты скольжения, формирователь 4 управляющих импульсов низкой частоты и автономный генератор 5 управляющих импульсов низкой частоты, который через переключатель 6 подключен к формирователю 4. Выходной блок-формирователь 7 получаст импульсы высокой частоты (50 гц от фазосдвигающих мостов 8, а импульсы низкой частоты - от формирователя 4.

Автономный генератор 5 представляет собой многофазный мультивибратор, нагруженный на суммирующне трансформаторы. Получая питание от постоянного тока, он выдает на выходе трансформаторов трехфазное напряжение нрямоугольной формы. Дл11тельно(мъ нмпульса равна 120° низкой частоты.

Неавтономный датчнк 3 содержит две полумуфты, одна из которых представляет собой статор трехфазной мащины нсремснного тока и сочленена с валом регулнруемого электродвигателя , другая вынолнена как индуктор синхронной машины (лнбо с обмоткой н двумя кольцами, либо с постоянным магнитом) н сочленена со вспомогательпой синхронной микромащиной. Полумуфта, связанная с регулируемым валом, неремсщаться относительно него с последующей фнксацней.

Переключатель выполнен на однотипных платах. Его назначение - изменение режн.ма работы преобразователя частоты 2 и чередования фаз его выходного нанрян-:ення. Переключатель имеет позиции «ннжесинхронкая скорость, «синхроннзм, «переход через синхронизм, «Быщесинхронная скорость.

Предположим электродвигатель / вращается с нижесинхроиной скоростью. В это время работает автономный генератор 5 и на выходе его генерируется нанряжение частоты скольжения. Сигнал частоты скольжения передается в формирователь 4 импульсов низкой частоты, где он преобразуется в однополярные импульсы низкой частоты со скважностью Q 3 и усиливается. Затем сигнал поступает в формирователь 7 пакетов импульсов и дает сигнал на отпирание тройки транзисторов последнего. Транзисторы сразу же открываются, так как на их базовые цепи беспрерывно поступают сигналы частоты сети. Тройка транзисторов выдает столько импульсов в сеточные трансформаторы, сколько времени к ней будет подходить импульс низкой частоты. Каждая такая тройка формирует полпериода выходного напряжения преобразователя частоты 2. Величина амплитуды зыходного напряжения определяетея фазовым положением выходного импульеа относительно напряжения на промежутке анод-катод соответствующего тиристора, т. е. углом уп-равления тиристорами.

Скорость асинхроиного электродвигателя 1 онределяется величиной добавочной э. д. с.; Бводимой в цепь ротора. В описываемых условиях она направлена встречно по отношению к э. д. с. электродвигателя 1. При увеличении угла управления уменьшается противоэ. д. с. и скорость двигателя / возрастает. При этом неавтоиомиый датчик 3 автоматически отслелчивает частоту ротора. При скорости, близкой к синхронной, иереключатель 6 режимов переводится в положение «синхронизм. Он отключает три ключевых ячейки формирователя 4 импульсов низкой частоты, а в трех слетавшихся соединяет базовые цепи с коллекторами, что обеспечивает поступление в три из шести.троек формирователя 7 пакетов имиульеов поетоянного тока. Двигатель / получает во все три фазы постоянный ток и синхронизируется. Одновременно переключатель 6 режимов запускает автономный генератор 5 и фиксирует угол управления преобразователем частоты 2.

Для увеличения скорости Переключатель 6 режимов ставится в позицию «переход, в которой подает выходные сигналы автономного генератора 5 на вход формирователя 4 и снимает набор схемы на позиции «синхронизм. При дальнейшем повышении скорости переключатель 6 ставится в нозицию «вышесинхрониая скорость, выключает сигналы автономного генератора 5 и включает сигналы неавтономного датчика 3, но уже с обратным чередованием фаз. Преобразователь частоты нодает согласную э. д. с. с обратным чередованием фаз. Электродвигатель работает на вышесинхронной скорости. Дальнейшее увеличение скорости идет за счет уменьшения угла управления преобразователем 2. Уменьшение скорости электродвигателя происходит в обратном порядке.

Компенеация коэффициента мощности электродвигателя в опиеываемом устройстве достигается следующим образом: для фиксированных значений нагрузки - за счет сдвига полумуфты датчика 3, сочлененной с валом электродвигателя 1, относительно полюсов ротора; для беспрерывной компенеации между вспомогательной микромашиной датчика 3 частоты скольжения сетью, питающей ее, ставится управляемый фазосдвигающий мост.

Предмет изобретения

Асинхронно-вентильный частотно-регулируемый каскад, содержащий асинхронный электродвигатель, роторные обмоткн которого через статический непосредственный преобразователь частоты подсоединены к питающей сети, датчик частоты скольжения и формирователь управляющих импульеов низкой частоты, отличающийся тем, что, с целью обеспечения

двухзонного регулирования, он снабжен автономиы.м генератором управляющих импульсов }1изкой частоты, а выходы датчика частоты скольжения и автономного генератора управляющих импульсов низкой частоты через переключатель подсоединены ко входу указанного формирователя управляющих импульсов низкой частоты.

50

Л

7

I i

7«

-и

. /