Частотно-регулируемый электропривод со статическим преобразователем частоты Советский патент 1979 года по МПК H02P7/42 H02M5/27 

трехфазной сети; на фиг. 2 - принципиальная схема электропривода, непосредственный преобразователь часто которого подключен к трехфазной сет переменного тока с нулевым проводом на фиг.З - принципиальная схема электропривода, инвертор которого подключен к однофазной сети перемен ного тока; на фиг.4 - диаграммы токов и напряжений преобразователя пр .питании; от трехфазной сети. Преобразователь содержит на фазн обмотку 1 электродвигателя, встречно-включенные блоки 2,3 и 4,5 на тиристорах. Конец секции б и начало секции подсоединены к катодам блоков 2 и 4, а начало секции 6 и конец секции 7,- к анодам блоков 3 и 5, которые.,в свою очередь, подключены на напряжение трехфазного (фиг.1), трехфазного переменного с нулевым проводом (фиг.2) или однофазного тока (фиг.З). Концы и начал обмоток 6 и 7 соедин ены между собой диодами реактивного тока 8 и 9. Общ узел искусственной коммутации 10 состоит из неуправляемого выпрямительного моста, собранного на-блока 11 и 12, конденсатора фильтра 13, тиристоров 14, 15, 16, 17, узла под заряда коммутирующего конденсатора 18 через дроссели подзаряда 19,20 и коммутирующий 21. Подключается узел искусственной коммутации к тиристорам встречно-включенных блоков 2 и 3 с помощью распределительных тирис торов 22 и 23 и диодов блоков 11 и 12. На входе питающей сети установлены реакторы 24, 25,26. Особенность работы данного элект ропривода заключается в том, что через каждую параллельную секцию б и 7 фазной обмотки 1 электродвигате ток протекает одного направления, а токи каждой секции 6 и 7 относительно друг друга имеют разные направления. Подключая поочередно встречно-включенные блоки 2,5 и 3,4 с тиристорами получим в фазной обмотке двигателя переменный магнитный поток. Рабочий процесс преобразователя частоты, выполненного по схеме непосредственного с искусственной коммутацией (фиг.1), при заданном периоде выходной частоты Т 2 и опре деленном угле регулирования с6 регулятора напряжения протекает следующим образом (фиг.4). При открытых тиристорах блоков 2 и 5 ток нагрузки it; проходит через секцию 7 фазной обмотки 1 двигателя, а конденсатор 18 заряжен с полярностью, ука занной на чертеже. В момент времени tj прекращается подача управляющих импульсов на тиристорыблоков 2,5 и подаются узкие управляющие импульсы на тиристоры 16,22. Коммутирующий конденсатор 18 разряжается по цепи: конденсатор 18 - тиристор 22 проводящий тиристор блока 2 - проводящий диод блока 11 - тиристор 16 -дроссель 21, запирает проводящий тиристор блока 2 и перезаряжается через секцию 7 и тиристоры блока 5 от сети. Реактивный ток нагрузки секции 7 замыкается через диоды 8,9 на секцию б фазной обмотки 1, создавая в ней намагничивающий магнитный поток встречного направления,что уменьщает время спадания тока в секции 7 и способствует расширению верхне- го предела диапазона выходных частот , Использование накопленной энергии магнитного поля в одной секции для создания рабочего тока в другой секции фазной обмотки повышает КПД трехфазного преобразователя и всего частотно-регулируемого электропривода. В момент времени ig спустя время где t о - время восстановления запирающих свойств тиристоров, после подачи управляющих импульсов Yib тиристоры 16 и 22, могут быть открыты тиристоры блоков 3 и 4. Точный момент открытия тиристоров блоков 3 и 4 определяется углом регулирования с6 регулятора напряжения, осуществляющего регулирования выходного напряжения преобразователя. Задержка подачи управлягадих импульсов встречно-включенных блоков 2,5 и 3,4 на времяut вызвана необходимостью исключения появления значительных уравнительных токов, при котором ток фазной обмотки электродвигателя ограничивается только активным сопротивлением секций б и 7. Ча счет разделения фазной обмотки на две секции исключается необходимость в установке уравнительных реакторов или датчиков тока для непосредственных преобразователей частоты, фиксирующих конец спадания фазного тока, только после чего могут быть включены тиристоры встречно-включенных блоков (момент BpeMeHnt ), что упрощает систему управления преобразователя. В момент времени1 |. подаются узкие управляющие импульсы на тиристоры 17 и 23, что вызывает разряд коммутирующего конденсатора 18 (предварительно подзаряженного при открытии тиристоров 16 и 15) и запирание тиристоров блоков 3, а конденсатор 18 перезаряжается . В результате использования предлагаемого изобретения упрощается система управления непосредственным преобразователем частоты и повышается его надежность за счет отсутствия необходимости фиксирования конца спадания тока до нулевого значения, а в результате разделения фазных обмоток двигателя и возврата э.нергии в сеть повышается его КПД.

Формула изобретения 1. Частотно-регулируемый электро привод со статическим преобразователем частоты и индукционным электродвигателем, содержащий фазную обмотку, выполненную в виде двух секций, параллельно включенные блоки с управляемыми вентилями, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и упрощения системы управления, секции фазной обмотки электродвигателя подключены к встречновключенным тиристорам указанных блоков, включенных на напряжение сети трехфазного или однофазного переменного тока, причем конец одной и начато другой секций фазной обмотки присоединены к катодам,а начало

первой и конец второй секций - к анодам тиристоров указанных блоков.

2. Электропривод по п.1, отличающийся тем, что, с целью.расширения диапазона выходных частот преобразователя, конец и начало одной секции соединены соответственно с концом и началом другой секции фазной обмотки электродвигателя диодами, аноды которых подключены к анодам тиристоров указанных блоков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

470046, кл. Н 02 М 5/27, 23.01.73,

2,Авторское свидетельство СССР 221613, кл.Н 02 Р 7/58, 12.12.66,

24

.3

в-S

Vllf

Vyt

ITy

%,w

П