Асинхронный вентильный каскад Советский патент 1982 года по МПК H02P7/74 

(5А) АСИНХРОННЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ КАСКАД

I

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования частоты вращения различных производственных механизмов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является асинхронный вентильный каскад, содержащий асинхронный электродвигатель с трехфазным мостовым выпрямителем в цепи ротора, который через сглаживающий дроссель соединен с инвертором, выход которого соединен с одними выводами трехфазного согласующего трансформатора l.

Однако известное устройство обладает низкой надежностью за счет того, что индуктивность сглаживающего дросселя составляет трех-пятикратную величину от индуктивности асинхронного двигателя.

Целью изобретения является повышение надежности асинхронного вентильного каскада.

Указанная цель достигается тем, что в асинхронном вентильном каскаде вторичная обмотка согласующего трансформатора снабжена средними выводами и в каскад введены два тиристорных ключевыхблока, блок управления и датчик частоты вращения

to электродвигателя, установленный на одном валу с электродвигателем, причем выход датчика частоты вращения электродвигателя соединен с входом блока управления, выходы которого

15 соединены с входами тиристорных ключевых блоков, выходы первого тиристорного ключевого блока соединены с другими выводами вторичной обмотки согласующего трансформатора, а вы20ходы второго тиристорного ключевого блока соединены со средними отводами вторичной обмотки согласующего трансформатора. На фиг. 1 изображено устройство для управления асинхронным вентильным каскадом; на фиг. 2 - диаграммы напряжений, поясняющие работу устройства. Предлагаемое устройство содержит асинхронный двигатель 1, статор кото рого подключается к сети, а ротор со динен с мостовым роторным выпрямителем 2, к которому подключены последовательно соединенные сглаживающий дроссель 3 с конечным значением индуктивности и зависимый инвертор j, ,соединенный с согласующим Трансформатором 5, в рассечку нулевой точки вторичных обмоток которого и их отпайк.ам подключены тиристорные ключевые блоки 6 и 7, соединенные с выходами блока управления 8, вход которого соединен с датчиком частоты вращения 9 асинхронного двигателя 1. Устройство работает следующим образом. Пуск и регулирование частоты вращения асинхронного вентильного каскада производится путем изменения пр тиво-ЭДС зависимого инвертора. При работе асинхронного вентильного каскада в нижнем диапазоне регулировани частоты вращения, контролируемой датчиком частоты вращения 9 блок уп равления 8 включает тиристорный ключевой блок 6, образующий первую искусственную нулевую точку вторичной обмотки трансформатора 5. Напряжение вторичных обмоток трансформатора 5 при этом максимально. При плавном уменьшении противоинвертора k и, соответственно, увели чении частоты вращения асинхронного двигателя 1, начиная с определенного значения часУоты вращения асинхронно го двигателя 1, появляется уравнительный ток, проходящий только через вентили мостового роторного выпрямителя 2. При конечном значении индуктивности сглаживающего дросселя J и увеличении частоты вращения асинхрон ного двигателя 1 возрастает амплитуда положительных импульсов противоЭДС и инвертора 4 (фиг. 2) и, следовательно, величина уравнительного то ка. При достижении частоты вращения, соответствующей допустимому знамению уравнительного тока, блок управления 8 отключает тиристорный ключевой блок 6, который разрывает первую нулевую точку и включает тиристорный ключевой блок 7, образующий вторую нулевую точку вторичных обмоток трансформатора 5. Напряжение вторичных обмоток трансформатора 5 уменьшается, поэтому амплитуда положительных импульсов противо-ЭДС и инвертора Ц по сравнению с амплитудой положительных импульсов противо-ЭДС IL (при условии равенства их средних значений) также уменьшается. Соответственно уменьшается уравнительный ток. При дальнейшем увеличении частоты вращения до значения, соответствующего равенству нулю среднего значения противо-ЭДС инвертора l, блок управления 8 отключает тиристорный ключевой блок 7, который разрывает вторую нулевую точку. Тогда мгновенное значение противо-ЭДС инверто15а также равно нулю, уравнительный ток исчезает и асинхронный вентил ный каскад работает с максимально возможной частотой вращения. Уменьшение частоты вращения осуществляется путем включения тиристорного ключевого блока 7. При частоте вращения, соответствующей максимальному значению противо-ЭДС инвертора k для второй искусственной нулевой точки вторич ых обмоток трансформатора 5, блок управления 8 отключает тиристорный ключевой блок 7 и включает тиристорный ключ6. Плавным изменением противо-ЭДС инвертора it устанавливается необходимая меньшая частота вращения асинхронного двигателя 1. Изобретение позволяет уменьшить уравнительный ток пропорционально соотношению напряжений вторичных обмоток трансформатора 5 при включении тиристорных ключевых блоков 7 и 6. Так, если напряжение вторичных обмоток трансформатора 5 при включенном тиристорном ключевом блоке 7 составляетполовину напряжения COOT ветствующего в ключе н ному тиристорному ключевому блоку 6, то величина уравнительного тока уменьшается в два раза, что повышает энергетические показатели. Формула изобретения Асинхронный вентильный каскад, содержащий асинхронный электродвигатель с трехфазным мостовым выпрямителем в цепи ротора, который через сглаживающий дроссель соединен с инвертором, выход которого соединен с одними выводами трехфазного согласующего трансформатора, отлип чающийся тем, что, с целью повышения надежности, вторичная обмотка согласующего трансформатора снабжена средними выводами и в каскад введены два тиристорных ключевых блока, блок управления и датчик частоты вращения электродвигателя, установленный на одном валу с электродвигателем, примем выход датчика частоты вращения электродвигателя соединен с входом.блока управления.

выходы которого соединены с входами тиристорных ключевых блоков, выходы первого тмристорного ключевого блока соединены с другими выводами вторичной обмотки согласующего трансформатора, а выходы второго тиpиcfopнoгo ключевого блока соединены со средними отводами вторичной обмотки согпасующего трансформатора.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

Энергия, 1979, с. 20, рис. 1-3,а.

fe.f