Устройство для управления электродвигателем Советский патент 1980 года по МПК H02P3/14 

Устройство относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемых электроприводах постоянного и переменного тока с питанием от преобразователей через выпря митель с емкостным фильтром. Известно устройство для управления электродвигателем, содержащее преобразователь, к шинам питания которого подключен выпрямитель с емкостным фильтром на выходе, вход которого подк.пючен ко вторичной обмотк силового трансформатора l. Величина емкостного фильтра в та ком устройстве должна быть достаточ ной для поглощения рекуперируемой энергии двигателя при его торможени В результате даже при управлении двигателем небольшой мощности требуется установка большой величины емкостного фильтра. Известны таю;се устройства, в которых емкостный фильтр шунтирован последовательно соединенными резистором и управляемым ключом 2. В таких устройствах рекуперируемая энергия двигателя при торможении рассеивается в резисторе, что снижает КПД электропривода и требует установки резистора .большой мощности. Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для управления электродвигателем, содержащее преобразователь , выход которого подключен к электродвигателю, а к шинам питания преобразователя подключен выпрямитель с фильтром на выходе, силовой трансформатор с первичной обмоткой, в1(люченной в сеть, и двумя вторичными обмотками, одна из которых подключена ко входу выпрямителя, и инвертор, ведомый сетью. Для рекуперации энергии в сеть в таком устройстве имеется специальная цепочка, состоящая из диодов и резисторов З 3. Недостатком известного устройства является то, что при рекуперации в момент торможения энергии в сеть значительная ее часть теряется в элементах подк.пючения инвертора,что ухудшает КПД и массогабаритные показатели устройства. Целью изобретения является повышение КПД и улучшение массогабаритных показателей устройства для управления электродвигателем.

Указанная цель достигается тем, .что в устрюйстве для управления эЙШстЕЮдбигйтёлём викой ин вёртора подключен .через вторую вторичную обмотку силового трансформатора, ко входу выпрямителя,а вход инвертора подключен к выходу выпрямителя, ч На.чертеже представлена схема устройства управления электродвигателем.

Устройство содержит преобразователь 1, подключенный,например к электродвигателю 2 йостоянного тока, силовой трансформатор с первичной о.бмоткой 3 и двумя вторичными обмотками .4 и 5. Первичная обмотка 3 силового трансформатора включена в сеть, :

вторичная обмотка 4 подключена ко

входу выпрямителя 6, выполненному, например по трехфазной нулевой схеме на базе диодов 7-9. Выход выпрямителя б через конденсатор 10, выпол - Ийкндий функцию фильтра, подключен ко входу преобразователя 1. Выход инвертора. 11, выполненного ,например на базе тиристора 12 подключен к выхЪЙУ выПрЯййтеля, а выход инвертора 11 через вторичную обмотку 5 силового трансформатора - ко входу выпрямителя б. Инвертор может быть выполнен многофазным, тогда каждая фаза инвертора будет подключена к катушке вторичной обмотки 5 силового трансформатора, соединенной с соответствующей катушкой вторичной обмотки 4 силового трансформатора.

Устройство работает следующим образом.

При тормржении ток двигателя за мыкается через конденсатор 10, вызывая рост напряжения на нем выше уровня, обеспечиваемого выпрямителем б. В результате диоды 7-9 запираются.

Йр1Г реЗТй: «йЙ напряжения На; -JctffiffieSсаторе 10 до определенного уровня, определяемого допустимым значением напряжения всех элементов устройст: -f y-подается импульс управления на тиристор 12, временное положение

dfSWrty-c ин X рой и 3 йруется с- е-етБю- таким образом, чтобы интервал его работй йЬЬтветствовал положительной полуволне фазного напряжения. При этом образуется контур разряда конденсатора 10 через тиристор 12 на

последовательно соединенные вторичные обмотки 4 и 5 силового трансформатора, причем ток разряда, протекая встречно с ЭДС вторичных обмоток трансформатора, обеспечивает инвертирование энергии, запасенной в конденсаторе 10, в сеть. Разряд конденсатора 10 на вторичные обмотки трансформатора обеспечивает надежность работы устройства, предохраняя его от возможного режима опрокидывания инвертора и излишнего разряда конденсатора.

В устройстве обеспечивается рекуперация энергии торможения двигателя в сеть практически без потерь в эле5 20 2S ментах схемы. Цепь рекуперации содержит лишь, тиристор инвертора и обмотку трансформатора, что повышает КПД устройства и улучшает его массогабаритные показатели.

Формула изобретения

Устройство для управления электродвигателем, содержащее преобразователь , выходом подключенный к электродвигателю, а к Шинам питания преобразователя подключен выпрямитель с фильтром на выходе, силовой трансФорматор с первичной обмоткой, включенной в сеть, и двумя вторичными обмотками, одна из которых подключена, ко входу выпрямителя, и инвертор,5ведомый сетью, отличающеес я тем, что, с целью повышения КПД и улучшения массогабаритных показателей, вход инверто а подключен к выходу выпрямителя, а выход через вторичную обмотку силового трансформатора - ко входу выпрямителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Техническая кибернетика. Книга 3, М., Машиностроение, 1976,

с.111-115, рис.П. 13, П. 14.

2.Гольц М.Е. и др. Автоматизиро5 50 ванные электроприводы постоянного тока с широтно-импульсным преобра- . зователём, М., Энергия, 1972,

с.60, рис. 3-1.

3.Заявка № 2455148/07, ,

кл. Н 02 Р 3/14, 18.02.77 (прототип ) .