Электропривод Советский патент 1982 года по МПК H02P3/22 H02P7/42 

(5) ЭЛЕКТРОПРИВОД

Изобретение относится к электро Технике, а именно к устройствам пита ния и торможения двигателей переиенг ного тока, и предназначено для использования преимущественно в автономных установка, например в гребмых электрических установках ледоколов. Известен электропривод, со ержащ асинхронный двигатель, который подключен к синхронному генератору чер полупроводниковый прес разователь частоты, а на время торможения контактором включается блок тормозных резисторов tl. Недостатки этого устройства заключаются в том, что в .нем для подключения тормозных резисторов испол зован контактор, а при применении преобразователя частоты с непосредственной связью блок состоит из нескольких резисторов. Это -усложняет yctpoйcтвo и ухудшает его массогаба ритные характеристики. Наиболее близким по технической ,сущности к предложенному являемся электропривод, содержащий электродвигатель, источник напряжения с трехфазными обмотками и двенадцатмпульсный преобразователь частоты с непосредственной связью с мостовыми реверсивными вентильными группами, имеющий систему управления f21. Недостаток данного устройства при совместном питании фаз преобразователя частоты заключается в том, что оно не применимо для формирований трехфазной системы напряжений или токов с синусоидальной гладкой составляющей, так как в нем из-за гальванической связи между тиристррными мостами разных фаз преобразователя невозможна одновременная работа мостов всех фаз. Недостаток устройства при раздельном питании фаз преобразователя частоты состоит в том, что при разделении обмоток источника увеличивается его суммарный расчетный ток нагрузки, и, как следствие этого, ухуд шаются массогабаритные показатели. того, при ограниченной возможности рекуперации энергии тормозной момент двигателя определяется/. в основном, мощностью, выделяющейся в активных сопротивлениях статора двигателя и электрических контуров устройствэ питания. Так как эти сопротивления обычно налы, то торможе ние двигателя, оказывается длительным и его осуществляйт с перегрузкой двигатели по току, вследствие чего ПРИХОДИТСЯ ограничивать допустимую мастоту pesepcos. Целью изобретения является повы ше1ние эффективности торможения при мининаяьно еозможном усложнении схемы. Поставленная цель достигается тем Что в электропривод, содержащий многофазный электродвигатель, источник переменного напряжения с трехфазными обмотками, подключенный к указанным обмоткам двенадцатипульсный тиристор ный преобразователь частоты с непоссредствемной связью на базе мостовых реверсивных нечтильных групп, имеющий систему управления, стзторные обмотки электродеигателя присоединены к выходным зажимам тиристорного преобразователя настоты с непосредствеииой связью, введены уравнительные реакторы со средней точкой и тормозной резистор, а трехфазные обмотки источника переменного напряже™ ния соединены по схеме с нулевой точкой, при этом выводы уравнител ных реакторов подключены к разноимен ным выводам реверсивных вентильных групп каждой фазы упомянутого преоб разователя частоты, средние точки реактороа образуют выводы зажимов упомянутого преобразователяS а нулевые точки трехфазных обмоток источни ка питаний соединены через тормозной резистор, На чертеже изображён вариант элек тропривода. Злектропривод содержит трехфазный электродвигатель 1, две трехфазные . соединенные в звезду обмотки 2 и 3 источника переменного напряжения, нулевые точки которых соединены через тормозной резистор , двенадцати пульсный преобразоаатель 5 частоты с непосредственной связью, имеюидий систему управления (не изображе9на). В каждой фазе преобразователя реверсивные мостовые группы, подключенные к обмоткам 2 и 3 источника, соединены параллельно через уравнительные реакторы 6, которые подключены к разноименным выводам, реверсивных вентильных групп каждой фазы упомянутого преобразователя частоты. Между средними точками реакторов, образующигми выходные зажины преобразователя 5, включены статорные обмотки электродвигателя 1. При передаче энергии к электродвигателю 1 преобразователь 5 частоты работает в нормальном режиме. Система управления обеспечивает формирование в фазовых обмотках статора двигателя трехфазной системы токоа с синусоидальной гладкой составляющей. Уравнительные токи между соединенными параллельно мостами одной фазы преобразователя с частотами, близкими к 6(2K-l)f, где f - частота источника напряжения, , 2, а также уравнительные токи межДу мостами различных фаз преобразователя и переменные токи через тормозной резистор с частотами, близкими K3(2K-l)f, ограничивается уравнительными реакторами 6. 8 этом режиме уравнительные реакторы постоянным током не подмагничиваются. 8 режиме торможения запираются анодные группы тиристоров мостов, подключенных к обмотке 2 источника, и катодных групп тиристоров мостов, подключенных к обмотке 3 источника. Оставшиеся в работе группы тиристоров обеспечивают, как и в нормальном режиме, формирование фазных токов двигателя с синусоидной гладкой составляющей. При этом через тормозной резистор Ц протекает сумма модулей фазных токов двигателя и напряжение, вносимое с помощью тормозного резистора в контур фазы статора, близко к прямоугольному. Токи статора сдвинуты по фазе относительно ЭДС двигателя так, что осуществляется передача энергии от двигателя к источнику. При этом в дополнение к динамическому торможению может быть осуществлено рекуперативное при допустимом уровне рекуперации. Данное техническое решение позволяет улучшить массогабаритные характеристики источника напряжения и ускорить процесс торможения двигателя в несколько раз даже без увеличения тока статора сверх номинального значения. При этом ограничения по частоте реверсов могут быть сняты.

Формула изобретений

Электропривод, содержащий многофазный электродвигатель, источник переменного напряжения с трехфазными обмотками, подключенный к указанным обмоткам двенадцатипульсный тиристорный преобразователь частоты с непосредственной связью на базе мостовых реверсивных вентильных групп, снабженный системой упрёвления, статорные обмотки электродвигателя присоединены к выходным зажимам тиристорного преобразователя частоты с непосредственной связью/ о т л и чающийся тем, что, с целью повышения эффективности торможения двигателя, введены управнительные

реакторы со средней точкой и тор.мозной резистор, а трехфазные обI мотки источника переменного напряжения соединены по схеме с нулевой точкой, при этом выводы уравнительных реакторов подключены к разноименным выводам реверсивных вентильных групп каждой фазы упомянутого преобразователя частоты, средние точки реакторов образуют выходные зажимы упомянутого преобразова|Теля, а нулевые точки трехфазных обмоток источника питания соединены через тормозной резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Жемеров Т.Т. Тиристорные преобразователи частоты с непосредственной связью. М.(Энергия, рис..1-10, 1-11, 1977.