Электропривод грузоподъемного механизма Советский патент 1978 года по МПК H02P7/42 

собой через дополнительные коммутирующие элементы первой группы.

На чертеже приведена схема устройства.

Электропривод содержит асинхронный двигатель 1 с фазными нолуобмотками 2-7. Начала и концы двух полуобмоток каждой фазы подключены к однофазным мостовым преобразователям 8, 9, 10, каждый из которых содержит тир| сторы И-22.

Силовые йходы преобразователей подключены к сети переменного тока 23. Начала и концы каждой полуобмотки соединены через коммутирующие элементы 24, а концы первых полуобмОток и начала вторых полуобмоток каждой фазы соединены через комммутнрующие элементы 25 и 26.

Тиристорные преобразователи 8-10 работают в двух режимах:

I) регулирование частоты выходного напряжения (режим НПЧ), обеспечивающее плавное регулирование скорости электродвигателя;

2 дискретный переход в режим бесконтактного коммутатора (К), обеспечивающего подключение двигателя на напр5 жение питающей сети.

Высокий входной коэффициент мощности электропривода обеспечивается минимальными углами управления тиристоров при максимальной выходной частоте преобразователя как в режиме НПЧ, так и в режиме бесконтактного коммутатора..- Для согласования параметров двигателя в тих режимах с выходными параметрами преобразователя и с сетью служат коммутирующие элементы , а также программа управления тиристорами в преобразователях 8- 10.

При этомВОЗМОЖНЫ два варианта переключения полуо0моток двигателя.

В первом варианте концы первых полурбмоток каждой фазной, обмотки соединены соответственно с началами вторых полуобмоток. Через образрванные таким образом фазные обмотки двигателя в режиме плавного регулирования скорости Протекает переменный ток, частота которого определяется длительностью включения 8нтипараллельных тиристоров в каждом статическом преобразователе 8, 9 и 10 (тиристоры и 17-22).

При дискретном переходе на |ювышенную скорость точки соединения полуобмоток соединяются между собой через коммутирующие элементы 25. Задаваемой программой переключения антипараллельных тиристоров в каждый отрезок времени обеспечивается протекание тока с частотой сети по одной из полуобмоток в каждой фазе электродвигателя.

Во втором варианте согласное последовательное соединение полуобмоток каждой двигателя в режиме плавного регулирования скорости обеспечива ется замыканием коммутит рующих элементов 24. При этом электропривод оаботает аналогично рассмотренному первому варианту..

При дискретном переходе на повышенную скорость размыкаются коммутирующие элемен.ты 24 и замыкаются коммутирующие элементы 25 и 26, объединяющие статооные обмотки

в две параллельные звезды. Задаваемой программой переключения антипараллельных гирис. торов обеспечивается включение обмоток двигателя на напряжение питающей сети.

В обоих вариантах в режиме дискретного перехода на повышенную скорость равномерность загрузки тиристоров и их нагрев обеспечиваются циклическим переключением по задаваемой программе управления.

Действующее значение напряжения оснОвной гармоники на выходе преобразователя в режиме НПЧ (при допущении прямоугольности формы выходного, напряжения и нулевой пау: ы в 60 эЛ.град. для исключения третьей гармоники в полупериоде выходного напряжения) представляется выражением

0,78-Ke;U n-cos ft,

(

- фазное напряжение источника питания;o

Q -s-угол прзвления тиристорами;.

Ко- коэффициент схемы).

При 1Д) О и Кс, 2,34 - для мостовой схемы - величина выходного напряжения НПЧ составляет .UjM« - ,82Vfu.

Поскольку к каждой полуобмотке фазы двигателя прикладывается половина U,«n. , максимальная теоретическая величина фазного напряжения двигателя. в режиме НПЧ составляет 0,91 . При таких соотнощениях параметров выходного напряжения НПЧ и двйгателя согласующий трансформатор не требуется, и преобразователь работает при минимальных углах управления тиристорами.

При переключении обмоток двигателя на напряжение сети в первом варианте вследствие того, что в каждый момент времени работает

5 одна полуобмотка каждоТ фазы, двигатель развивает момент, меньщий номинального. Такой привод может использоваться, когда требуется повыщение скорости при перемещении малых грузов. Во втором варианте электропривода электродвигатель обеспечивает полный момент

во всем диапазоне скоростей.

Эффективность элeкtpoпpивoдa достигается благодаря максимальному использованию габа. ритной мощности асинхронного двигателя при минимальных массогабаритных размерах статического преобразователя и системы управления вследствие отсутствия согласующего трансформатора, а также благодаря повыщению входного коэффициента мощностн электропривода. :

Формула изобретения

1. Электропривод грузоподъемного механиз ма, содержащий трехфазный преобразователь,

состоящий из трех однофазных мостовых преобразователей частоты с непосредственной связью, и асинхронный двигатель, фазные обмотки которого подключены к мостовым преобразователям, отличающийся тем, что, с целью расщярения диапазона регулирования частоты вращен«я двигателя, фазные обмотки выполнены

в виде двух полуобмоток, концы первых полуобмоток каждой фазной обмотки, подключенные к началам вторых полуобмоток, соединены между собой через коммутирующие элементы первой группы.

2. Электропривод по п. 1, отличающийся тем, что концы и начала полуобмоток каждой фазной обмотки соединены между собой через коммутирующие элементы второй группы, а

начала вторых палуобмогок соединены между собой через дополнительные коммутирующие элементы первой группы.

Источники информации, принятые во внимайке при экспертизе:

1.Патент США № 3866097, Кл. 318-212. 11.02.75.

2.Патент Великобритании № 1300556. H2F, 14.02.74.