Асинхронный вентильный каскад Советский патент 1982 года по МПК H02P7/62 

Изобретение относится к электро1технике и может быть использовано для регулирования скорости приводов компрессоров, вентиляторов и насосов,

Известен асинхронный вентильный каскад с промежуточным звеном постоянного тока, содержащий асинхронный двигатель с фазным ротором, трехфазный неуправляемый выпрямитель, ведоний сетью инвертор с естественной коммутацией. В звено постоянного тока для сглаживания пульсаций включен дроссель. Инвертор питается через согласующий трансформатор. Для управления инвертором служит блок импульсно-фазового управления. Углы управления анодной и катодной групп тиристоров равны (симметричное управление) 1 .

Однако это устройство обладает тем недостатком, что имеет низкий коэффициент мощности, так как потребляет реактивную мощность не только со стороны двигателя, но и со стороны инвертора - трансформатором и самим инвертором. Потребление реактивной мощности инвертором обусловлено регулированием и Нс1личием углов коммутации.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является асинхронный вентильный каскад, содержа1дий асинхронный электродвигатель, статорная обмотка которого снабжена выводами для подключения к сети, выпрямитель в цепи ротора, выход которого через сглаживающий дроссель соединен со входами двух инверторов,

10 выходы котор:1х соединены с согласующим трансформатором, выход которого снабжен выводами для подключения к сети, блок импульсно-фазового управления, один из входов которого снаб15жен выводами для подключения к сети, а выход через блок переключения соединен с управляющими входами инверторов 2.

Известное устройство обладает тем

20 недостатком, что имеет низкие энергетические показатели, а именно .низкий коэффициент мощности, обладает низкой Нсщежностью.

Целью изобретения является повы25 шёние коэффициента мощности, надежности и упрощение.

Указанная цель достигается тем, что в известный асинхронный вентильный каскад введен коммутатор, выход 30 которюго соединен с опорным входом блока импульсно-фазового упргшления, а вход соеда1нвн с блоком переколючения, который выполнен с перекрестным переключением кангшов, а сдан из инверторов выполнен по схеме с искусственной коммутацией. . На чертеже представлена схема етройства. Асинхронный вентильный каскад сЬдержит асинхронный двигатель 1, выпрямитель 2, сглаживающий дроссель 3, инвертор с естественной ко влута1| ией 4, блок импульсно-фазового упт авления 5, переключатель б, трансформатор 7 инвертор с искусственной коммутацией 8 и коммутатор 9. Асинхронный вентильный каскад работает следующим образом. Пуск и и.эменение скорости вращения двигателя 1 осуществляется изменением фазы управляющих импульсов, подаваемых на инвертор с естественной коммутацией 4. В установившемся режиме, являющимся основным с помощь переключателя б импульсы управления снимаются с инвертора с естественной коммутацией 4 (инвертор выходит из работы) и подаются на инвертор с искусственной ко1 в« утацией 8. Соответст вующее изменение фазы управляющих импульсов при переходе с одного инвертора на другой обеспечивается перекрестным переключением каналов в переключателе 6 и одновременным изменением полярности опорного напряжения фазосдвигающего блока импульс- но-фазового управления 5 с вертикаль ным принципом коммутатором.9. За счет введения инвертора с искусственной коммутацией 8, коммутатора 9 и изменение конструкции перек лючателя б в устройстве происходит рекуперация энергии скольжения в сеть в установившемся режиме, являю щемся основным, инвертором с искус ственной коммутацией, реактивный ток которого, имеющий емкостный характер, компенсирует реактивную составляющую тока статора, а в процессе пуска и регулирования скорости, относительно коротких по времени - инвертором с естественной коммутацией В зависимости от конкретного двигателя, общий ток каскада.может быть чисто активным или иметь емкостный характер, что переводит каскад в режим источника реактивной мощности В результате отпадает необходимость в специсшьных компенсирующих устрой сАах, повышающих коэффициент мощности соседних потребителей с индук тивным характером нагрузки. ,Кроме того, инверторы, соединенные параллельно, работаютг поочеред- но, поэтому выход из строя одного Из них, находящегося в работе, не приведет к аварийному режиму, а также к остановке привода, так как имеется возможность ввести в работу другой инвертор, что повышает надежность системы в целом. В отличие от известного устройства, где система управления имеет число каналов, определяемое числом тиристоров обоих инверторов, в предлагаемом устройстве за счет перекрестного переключения каналов и изменения полярности опорного напряжения в момент перехода с одного инвертора на другой обеспечен необходимый фазовый сдвиг импульсов управления, что позволяет уменьшить число каналов управления вдвое, тем самым упростить устройство. Формула изобретения Асинхронный вентильный каскад,содержащий асинхронный электродвига-. тель, статорная обмотка которого снабжена выводами для подключения к сети, выпрямитель в цепи ротора, выход которого через сглаживающий дроссель соединен со входами двух инверторов, выходы котрЕжлх соединены с согласующим трансформатором, выход которого снабжен выводами для подключения к сети, блок импульснофазового управления, один из входов которого снабжен выводами для подключения к сети, а выход через блок переключения соединен с управляющими входами инверторов, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента мощности, надежности и упрощения, в него введен коммутатор, выход которого соединен с опорным входом блока импульснофазового управления, а вход соединен с блоком переключения, которалй выполнен с перекрестным переключением каналов, а один из инверторов выполнен по схеме с искусственной коммутацией. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Онищенко Г.Б., Локтева И.Л. Асинхронные вентильные каскады и двигатели двойного питания. М., Энергия, 1979, с. 20. 2.Там же, с. 38.