Электропривод переменного тока Советский патент 1982 года по МПК H02P7/42 

f5) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

I

Изобретение относится к электротехнике, в частности к управлению электрическими машинами переменного тока.

Известен электропривод переменного тока, содержащий однофазный асинхронный электродвигатель, в котором управление осуществляется путем регулирования величины емкости фазосдвигающего конденсатора, шунтирования регулируемыми реактивными сопротивлениями конденсаторной фазы машины с двухфазной обмоткой статора и использования реактивных сопротивлений в цепях обмоток в случае машины с тремя обмотками статора 1.

Недостатком устройства является его сложность.

Наиболее близким к изобретению . по технической сущности является электропривод переменного тока, содержащий конденсаторный асинхронный электродвигатель, тиристорный преобразователь, выход которого подключен к указанному электродвигателю, блок управления, вход которого соединен с источником задающего напряжения , а выход - с управляющим входом тиристорного. преобразователя, и блок измерения тока обратной последовательности, выполненный на трансформаторе напряжения, первичная обмотка которого подключена к конденсатору, и четырех трансформаторах

10 тока, первичные обмотки первого и второго из которых соединены последовательно и подключены.ко вторичной обмотке трансформатора напряжения, а первичные обмотки третьего и

1$ четвертого трансформаторов тока включены последовательно в цепь питания основной обмотки электродвигателя, причем вторичные обмотки первого и третьего .трансформаторов тока соеди 0нены параллельно-встречно, а вторичные обмотки второго и четвертого трансформаторов тока соединены параллельно-согласно 2. 3 Недостатком этого устройства яв.ляется наличие асимметрии намагничи вающих сил статорных обмоток, что приводит к перегреву электродвигате ля и следовательно к уменьшению КПД и надежности электропривода в целом. Цель изобретения - повышение КПД и надежности электропривода. Цель достигается за счет того, что в электропривод дополнительно введен функциональный преобразователь, входы которого соединены со вторичными обмотками трансформаторов тока блока измерения тока обрат ной последовательности, а выход с дополнительным входом блока управления , Функциональный преобразователь м жет быть выполнен, например, на дву выпрямителях, включенных между его входами и выходом, причем выходы выпрямителей шунтированы резисторами и соединены последовательновстречно. , На фиг. 1 показана функциональна схема электропривода переменного то ка; на фиг. 2 - диаграмма его работы. Устройство содержит однофазный асинхронный электродвигатель 1, включенный нагрузкой тиристорного преобразователя 2 частоты, блок 3 измерения тока обратной последовате ности, выходы которого через функци нальный преобразователь k соединены с дополнительным входом блока 5 управления, основной вход которого соединен с источником задающего нап ряжения Электродвигатель содержит основную статорную обмотку. 6 и вспомогательную статорную обмот ку 7, включающуюся в цепь питания через конденсатор 8. Блок 3 измерения .тока обратной последовательности выполнен из трансформатора 9 нап ряжения, первичная обмотка которого подключена к конденсатору 8, и четы рех трансформаторах 10-13 тока,первичные обмотки первого и второго из которых.соединены последовательн и подключены ко вторичной обмотке трансформатора 9. Первичные обмотки третьего и четвертого трансформаторов тока включены последовательно в цепь питания основной обмотки 6 эле ктродвигателя 1, вторичные обмотки трансформаторов 10 и 12 соединены параллельно-встречно, а трансформаторов П и 13 параллельно- согласн , 4 функциональный преобразователь выполне.н на двух выпрямителя,х 14 и 15, включенных между его входами, соединенными со вторичными обмотками указанных трансформаторов тока, и выходом, причем выходы .выпрямителей шунтированы резисторами и соединены последовательно-встречно. Блок управления содержит источник 16переменного напряжения, частота которого может изменяться транзистором 17, на вход которого подключены последовательно соединенные потенциометр 18, подключенный к источнику задающего напряжения, и выход функционального преобразователя 4 . Устройство работает следующим образом.. Пусть режим работы электродвигате.пя соответствует точке а, показ.анной на диаграмме (фиг. 2), и намагничивающие силы статорных обмоток симметричны. При этом на входе транзистора 17 действует сумма напряжений задания UWn выхода выпрямителя k функционального преобразователя k. При уменьшении нагрузки на валу двигателя, т.е. переходе двигателя для работы из точки а (фиг. 2) в точке б на механической характеристике по обмоткам 6 и 7 потекут разные по величине токи. Они сразу заставят появиться помимо тока прямой последовательности, значение которого меньше при симметричном режиме, тока обратной последовательности. Теперь на выходах выпрямителей Ц и 15 действует разность напряжений, обусловленных токами прямой и обратной последовательности. Результирующее напряжение на выходе транзистора 17за счет уменьшенного влияния тока прямой последовательности и за счет встречного действия тока обратной последовательности меньше, чем при симметричной работе двигателя. Это приводит к уменьшению частоты инвертируемого напряжения U преобразователя 2 и уменьшению значения то;ка обратной последовательности. Процесс уменьшения частоты преобразователя 2 происходит до тех пор, пока двигатель не переходит для работй в точку в, соответствующую симметрич- . ной работе двигателя. При увеличении нагрузки на валу двигателя, например, при переходе из точки а в точку б в измерительных цепях блока 3 наблюдается одновременное увеличение токов обеих по ледовательностей, причем влияние то ка прямой последовательности значительное. Поэтому.на вход транзистора 17 прилагается более высокое н ряжение управления, которое приводи к увеличению частоты- инвертируемого напряжения. Увеличение частоты инвертируемого напряжения происходит до тех пор, пока двигатель не переходит для работы из точки б в точ т.е. до полного исчезновени тока обратной последовательности. Аналогичные процессы происходят при пуске электродвигателя. Таким образом, электропривод обладает экономичностью, надежностью и простотой и поэтому пригоден для всех случаев соединения статорных обмоток двигателя с любым числом фа обмотки.. Наиболее целесообразным является использование устройства в случае частотного управления и регулирования однофазного двигателя. В этом случае регулирование скорости врэщения двигателя автоматически сочетается с симметрированием намагничивающих сил статорных обмоток машин. ,- . . Формула изобретения 1. Электропривод переменного тока, содержащий конденсаторный асинх ронный электродвигатель, тиристорны преобразователь частоты,выход котор го подключен к указанному электродвиг телю,блок управления, вход которого соединен с источником задающего нап ряжения, а выход - с управляющим входом тиристорного преобразователя и блок измерения тока обратной последовательности, выполненный на. тра сформаторе напряжения,первичная об-мотка которого подключена к конденсатору, и четырех трансформаторах тока, первичные обмотки первого и второго из которых соединены последовательно и подключены к вторичной обмотке трансформатора напряжения, а первичные обмотки третьего и четвертого трансформаторов тока включены последовательно в цепь питания основной обмотки электродвигателя, причем вторичные обмотки первого и третьего трансформаторов тока соединены параллельно-встречно,.,: а вторичные обмотки второго и четвер того трансформаторов тока соедине-. ны параллельно-согласно, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и надежности электропривода, в него дополнительно введен функциональный преобразователь, входы которого соединены с вторичными обмотками трансформаторов тока блока измерения тока обратной последовательности, а выход - с дополнительным входом блока управления. 2. Электропривод по п. 1, о т - . личающийся. тем, что функциональный преобразователь выполнен на двух выпрямителях, включенных между его ёходами и выходом, причем выходы выпрямителей шунтированы дополнительно введенными резисторами и соединены последовательно-встречно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 . Авторское свидетельство СССР № 101273, кл; Н 02 Р 7Л2, ТЭб. 2. Хамудханов М.З. Частотное регули рование скорости электроприво;Дов переменного тока с автомати- ческим управлением от вентильных преобразователей. ФАН Узбекской ССР, Ташкент, 1966, с. 55-62.