Устройство устранения автоколебаний системы автономный инверторасинхронный двигатель Советский патент 1976 года по МПК H02P7/42 

узел 7 искусственной коммутации, нолучающии питание от узла 8 июдзаряда. К оощим зажимам переменного тока инверторного и оОратного выпрямительного мостов подключен асинхронный двигатель 9. Инверторный мост 6 -выполнен иа тиристорах 10-1о, а обратный выпрямительный мост 4 - на диодах 16-21. Узел 7 искусственной коммутации содержит последовательный колебательный контур на индуктивности 22 и кон- ю денсаторе 213, подключенный к соответствующим тиристорам инверторного моста при помощи коммутирующих вентилей 24-2У и к шинам источника питания при помощи вентилей 130 и 31.15 Принцип работы устройства поясняется диаграммой распределения управляющих импульсов, приведенной на фиг. 2, и временными диаграммами напряжений и токов на выходе преобразователя в режиме геиераторио- 20 го торможения на фиг. 3. На фиг. 3 (УА - напряжение на фазе двигателя; tA - ток фазы двигателя; UAB - линейное напряжение на зажимах двигателя. Устройство работает следующим образом. При подаче управляющих импульсов на тиристоры инвертора постоянное напряжение Ud на входе инвертора преобразуется в трехфазное переменное напряжение, поступающее на входные зажимы асинхронного двигателя, зо Если нагрузка двигателя такова, что его коэффициент мощности выше граничного, в работе одновременно участвует не более одного диода обратного выпрямительного моста. При этом реактивная энергия двигателя пе выхо- 35 дит на зажимы конденсатора фильтра 2, вследствие чего отсутствует контур для возникновения автоколебаний. При снижении коэффициента мощности двигателя ниже граничного в работе начина- 40 ют одновременно участвовать два диода обратного выпрямительного моста. Вследствие этого образуется контур, содержащий индуктивности фаз асинхронного двигателя 9 и конденсатор фильтра 2 и являющийся источни- 45 ком автоколебаний. При этом резисторы 5 и 6 через диоды обратного выпрямительного моста 4 автоматически включаются в указанный контур, добротность колебательного контура становится ниже критической и вероятность 50 возникновения автоколебаний устраняется. По резисторам 5 и 6 в этом режиме протекает только реактивная составляющая тока асинхронного двигателя, потери в этих резисторах существенно уменьщаются, что повышает 55 энергетические показатели системы в целом. При пормальных режимах работы привода для исключения потерь мощности в резисторах 5 и 6 от протекания реактивного тока нагрузки создается вoпoмckгaтeльный контур 60 для замыкания реактивной мощности асинхронного двигателя через коммутирующие тиристоры. Для этого на эти тиристоры наряду с основными управляющими импульсами формируемыми Б моменты коммутаций соот- 65 5 25 ветствующих тиристоров ИН)В ер торного моста 3, подаются дополнительные управляющие имлульсы, опережающие основные на 60 эл. град, частоты инвертирования (см. фиг. 2). Ьведение дополнительных импульсов приводит .к одновременному включению пары тиристоров коммутирующего моста, вследствие чего отключаемая |фаза соединяется через них с другой фазой асинхронной вдашины, отключение которой должно произойти через 60 ал. град. Длительность протекания реактивного тока по коммутирующим тиристорам однозначно определяется коэффициентом мощности двигателя. При этом исключается протекание реактивной составляющей тока по тиристорам инверторного моста 3, благодаря: чему последние разгружаются и могут быть выбраны на меньщее значение расчетного тока. Пе,реход IB режим генераторного торможения осуществляется без каких-либо переключений в силовой цепи при изменении знака скольжения асинхронной машины. В качестве тормозных используются те же резисторы 5 и 6. iB этом режиме, так же как и в двигательном режиме при низких значениях коэффициента мощности нагрузки, дополнительпые импульсы на тиристоры не подаются. При этом в течение каждой полуволны тока фазы А (i) двигателя имеют место четыре основных интервала времени (см. фиг. 3). В течение первого интервала, начинающегося с момента включения тиристора 10, проводят ток тиристоры 10 и 11 и диод 21. При этом фаза А получает возбуждение от источника питания, а мощность, генерируемая фазой С, рассеивается в резисторе 6 и частично передается фазе В. В течение второго интервала, начинающегося с момента выключения тиристора 14, проводят ток диоды 21 и 17 и тиристор 10. При этом мощность, генерируемая фазами В и С, замыкается через диоды 21 и 17 по контуру, включающему источник 1 питания с конденсатором фильтра 2 и резисторы 5 и 6. Благодаря этому может быть реализовано не только реостатное (с поглощением мощности в резисторах 5 и 6), но и рекуперативное (с передачей энергии в источник питания) торможение. В течение второго интервала мощность фазы 5 частично передается .фазе А через резистор 5. В течение третьего интервала, Начинающегося с момента включения тиристора 15, проводят ток тиристоры 10 и 15 и диод 17. При этом фаза А вновь получает питание от источника 1 с фильтром 2 и одновременно от фазы В через резистор 5. После выключения тиристора 10 включается диод 19 и начинается четвертый интервал, в течение которого ток фазы А постоянно течет 1ПО резистору 6 (заштрихованная область на кривой тока IA на фиг. 3). При этом мощкость, генерируемая фазой А, частично рассвивается в этом резисторе, а частично идет на возбуждение фазы С и рекуперацию в источник питания.

К концу четвертого интервала ток фазы А спадает до нуля, включается тиристор 13 и аналогично изложенному формируется обратная полуволна тока фазы А. Области, соответствующие интервалам протекания тока фазы А по резистору 5, также заштрихованы.

Таким образом, в режиме генераторного торможения на всех интервалах резисторы 5 и 6 оказываются -включенными в цепь тормозного тока асинхронной машины и исключены из цепи тока, потребляемого от источника питания.

Предлагаемое устройство позволяет без каких-либо переключений в силовой цепи улучшить энергетические показатели системы путем исключения дополнительных потерь в стабилизируюш,их резисторах и осуществления режима генераторного торможения без загрузки тормозных резисторов током источника питания.

Формула изобретения

Устройство для устранения автоколебаний системы автономной инвертор - асинхронный

двигатель, содержащей источник постоянного тока, автономный инвертор напряжения с узлом искусственной коммутации и асинхронный двигатель, выполненное на базе резисторов, отличающееся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей системы и обеспечения перехода асинхронного двигателя в режим генераторного торможения, резисторы подключены между зажимами постоянного тока инверторного и обратного выпрямительного мостов автономного инвертора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. СССР 154325, М. Кл. Н 02Р 3/18.

2. М. 3. Хамудханов и др. «Частотное регулирование скорости электроприводов переменного тока, Фан, Ташкент, 1966, стр. 368- 369.

s

e

i

-1««sa