Асинхронный вентильный каскад

 

АСИНХРОННЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ КАСКАД , содержащий в цепи ротора асинх . ровного двигателя мостовой выпрямитель катодная группа вентилей которого подключена к нулевому .выводу соединенных в звезду трех обмоток шестиобмоточного дросселя, управляемый инвертор , выполненный в виде трех однофазных инверторов, выходы каждого из которых подключены соответственно к выводам трех вторичных обмоток согласующего трансформатора, анодные группы вентилей каждого однофазного инвертора снабжены выводами для подклочения к соответствующим выводам шестиобмоточного дросселя, а катодные группы трех однофазных инверторов соедшены между собой катодами тиристоров и подключены к аноднсВ4у выводу вентилей мостового выпрямителя , восемь тиристоров yпpaвляв «oгo коммутатора, который тремя выводами подключен соответственно и анодам вентилей однофазных инверторов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введен девятый тиристор управляемого коммутатора, при этом девять тиристоторов управляемого к(ящугатора соединены в три группы по три тиристора, аноды которых объединены соответственно в общие точки и образьтат чет (О вертый, пятый и шестой выводы упс равляемого коммутатора, а катоды тиристоров управляемого коммутатора подключены соответственно к трем вывояаы управляющего коммутатора, четвертый , пятый и шестой выводы которого подключены к одним выводам соответственно четвертой, пятой и шестой обмоток шестиобмоточного дроссе00 СП ля, другие выводы которых соединены в звезду, нулевой вывод которой соединен с катодной группой вентилей UD Ф мостового выпрямителя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ос9 011 (д) Н 02 P 7/62

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО делАм изОБРетений и ОткРытий

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3588104/24-07 (22) 12. 05. 83 (46) 15.08.84. Бюл. к- 30 (72) Я.П. Грейвулис, И. В.Авкштоль и Л.С. Рыбицкий (71) Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 621. 313 . 333 (088. 8) (56) 1. Авторскос свидетельство СССР

Р 900396, кл. Н 02 Р 7/62, 1982

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 3572636/24-07, кл. Н 02 P 7/62, 04.04.1983. (54)(57) АСИНХРОННЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ КАСКАД, содержащий в цепи ротора асинх-. . ронного двигателя мостовой выпрямитель катодная группа вентилей которого подключена к нулевому. выводу соединенных в звезду трех обмоток шестиобмоточного дросселя, управляемый инвертор, выполненный в виде трех однофаэных инверторов, выходы каждого из которых подключены соответственно к выводам трех вторичных обмоток согласующего трансформатора, анодные группы вентилей каждого однофаэного инвертора снабжены выводами для подклочения к соответствующим выводам шестиобмоточного дросселя, а катодные группы трех однофазных инверторов соединены между собой катодами тиристоров и подключены к аноднаму выводу вентилей мостового выпрямителя, восемь тиристоров управляемого коммутатора, который тремя выводами подключен соответственно и анодам вентилей однофазных инверторов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введен девятый тиристор управляемого коммутатора, при этом девять тиристоторов управляемого коммутатора соединены в три группы по три тиристора, аноды которых объединены соответственно в общие точки и образуют четвертый, пятый и шестой выводы управляемого коммутатора, а катоды тиристоров управляемого коммутатора подключены соответственно к трем выводам управляющего коммутатора, четвертый, пятый и шестой выводы которого подключены к одним выводам соответственно четвертой, пятой и шестой обмоток шестиобмоточного дроссе" ля, другие выводы которых соединены в звезду, нулевой вывод которой соединен с катодной группой вентилей мостового выпрямителя.

1108599

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электроприводов мощных механизмов с вентиляторной нагрузкой в промышленности и коммунальном хозяйстве.

Известен асинхронный вентильный каскад, содержащий в цепи ротора асинхронного двигателя м стовой выпРямитель, к выходу которого через сглаживающий дроссель подключен управляемый инвертор, вход которого зашунтирован блоком искусственной коммутации Е1З.

Однако асинхронный вентильный кас-15 кад характеризуется недостаточно хорошей формой инвертируемого напряжения, что приводит к снижению энергетических показателей.

Наиболее близким к изобретению по 20 технической сущности и достигаемому .результату является асинхронный вентильный каскад, содержащий в цепи ротора асинхронного двигателя мостовой выпрямитель, катодная группа вентилей25 которого подключена к нулевому выводу соединенных в звезду трех обмоток шестиобмоточного дросселя, управляемый инвертор, выполненный в виде трех однофазных инверторов, выходы каждо- 30

ro из которых подключены соответствен— но к выводам трех вторичных обмоток согласующего трансформатора, анодные группы вентилей каждого однофазного инвертора снабжены выводами для подключения к соответствующим выводам шестиобмоточного дросселя, а катодные группы трех однофазных инверторов соединены между собой катодами тиристоров и подключены к анодной группе 40 вентилей мостового выпрямителя, восемь тиристоров управляемого коммутатора, который тремя выводами подключен соответственно к анодам вентилей однофазных инверторов 23. 45

Однако данный асинхронный вентильный каскад недостаточно надежен в работе из-за наличия коммутирующего конденсатора в управляемом коммутаторе. 50

Цель изобретения — повышение надежности работы, указанная цель достигается тем, что в асинхронный вентильный каскад, содержащий в пепи ротора асинхронного 55 двигателя мостовой выпрямитель, катодная группа вентилей которого подключена к нулевому выводу соединенных в звезду трех обмоток шестиобмоточного дросселя, управляемый инвертор, выполненный в виде трех однофазных инверторов, выходы каждого из которых подключены соответственно к выводам трех вторичных обмоток согласующего трансформатора, анодные группы

t вентилей каждого однофазного инвертора снабжены выводами для подключения к соответствующим выводам шестиобмоточного дросселя, а катодные группы трех однофазных инверторов соединены между собой катодами тирис- . торов и подключены к анодному выводу вентилей мостового выпрямителя, восемь тиристоров управляемого коммутатора, который тремя выводами подключен соответственно к анодам вентилей однофазных инверторов, введен девятый тиристор управляемого коммутатора, при этом девять тиристоров управляемого коммутатора соединены в три группы по три тиристора, аноды которых объединены соответственно в общие точки и образуют четвертый, пятый и шестой выводы управляемого коммутатора, а катоды тиристоров уп1 равляемого коммутатора подключены соответственно к трем выводам управляемого коммутатора, четвертый, пятый и шестой выводы которого подключены к одним выводам соответственно четвертой, пятой и шестой обмоток шестиобмоточного дросселя, другие выводы которых соединены в звезду, нулевой вывод которой соединен с катодной группой вентилей мостового выпрямителя.

На фиг. 1 изображена схема асинхронного вентильного каскада; на фиг. 2 — диаграммы напряжения во вторичных обмотках согласующего трансформатора инвертора, напряжения и тока в фазе 1 согласующего трансформатора инвертора и последовательности работы тиристоров.

Асинхронный вентильный каскад содержит асинхронный двигатель 1, в цепь фазного ротора которого включен мостовой выпрямитель 2. Катодный вывод мостового выпрямителя 2 соединен с шестью обмотками 3-8 сглаживающего дросселя. Обмотки 3,4, и 5 соединены непосредственно с тиристорными мостами однофазных инверторов, образующих трехфазный инвертор 9, состоящий из тиристоров 10-13, 14-17 и 18-21 соответственно. Тиристоры

22-24, 25-27 и 28-30 соединены сп1108599 ответственно анодам в три группы.

Вторичные обмотки 31-33 согласующего трансформатора подключены соответственно к выходам трех однофазных ин- верторов, катоды тиристоров 11,13,15, 17,19 и 21 соединены межцу собой накоротко и подключены к анодному выводу мостового выпрямителя 2. Тиристоры 22-30 образуют управляемый коммутатор 34, три вывода которого образованы соответственно соединенными между собой катодами тиристоров

22,25,28 и 23,26,29, а также 24,27, 30, четвертый, пятый и шестой выводы управляемого коммутатора 34 образова15 ны выводами нулевых точек соединенных в звезду тиристоров 22,23,24 и 25,26,27, а также 28,29,30 которые соответственно подключены к другим выводам обмоток 6-3 шестиобмо20 точного дросселя.

Асинхронный вентильный каскад функционирует следующим образом.

Ток ротора асинхронного двигателя

1 выпрямляется мостовым выпрямителем

2. Выпрямленный ток распределителя между обмотками 3-8 сглаживающего дросселя и далее поступает в управляемый инвертор 9. Ток инвертируется в питающую сеть тремя однофазными инверторами через обмотки 31-33.

При этом ток обмотки 3 сглаживающего дросселя протекает по обмотке 31 согласующего трансформатора, ток обмотки 4 — по обмотке 32, ток обмотки

5 — по обмотке 33, а остальные обмотки (6-8) сглаживающего дросселя подключается поочередно ко всем трем однофазным инверторам посредством тиристоров 22-30, при этом обмотки 40

6 и 7 подключаются в течение 120 эл. град к каждому однофазному инвертору, а обмотка 8 — в течение 60 эл.град.

Коммутация тока всех тиристоров естественная.

45 которой он протекал через открытый до этого тиристор 24, в обмотку 31 в результате того, что противо-ЭДС обмотки 33 в момент времени t (фаза с) больше, чем противо-ЭДС обмотки 31 (фаза a), т.е. происходит естественная коммутация тиристоров. В момент времени t2 подается сигнал управления на тиристор 28, и происходит естественная коммутация тока катушки

8 в фазу р трехфазного инвертора

9, а проводивший до этого тиристор 29 запирается под действием разности противо-ЭДС обмоток 32 (фаза B ) и 31 (фаза Q) согласующего трансформатора инвертора. В момент времени подается сигнал управления на дополнительный тиристор 30. Под действием разности противо-ЭДС ток обмотки 8 переходит в обмотку 33 согласующего трансформатора. В момент времени t подается сигнал управления на тиристор 23, и ток обмотки 6 коммутируется в обмотку 32. В момент времени t подается управляющий сигнал на тиристоры 12 и 13 первого однофазного инвертора, ток в обмотке 31 согласующего трансформатора меняет знак, тиристоры 10 и 11 выключаются под действием противо-ЭДС в обмотке

31. В следующий полупериод работа однофазного инвертора происходит at-алогично с той разницей, что в момент времени t через обмотку 31 начинает протекать ток обмотки 7, подключаемой тиристором 25. Работа остальных фаз управляемого инвертора 9 аналогична работе указанной фазы с учетом сдвига во времени на 120 эл.град. Регулирование противо-ЭДС управляемоro инвертора 9 и частоты вращения асинхронного двигателя 1 осуществляется изменением угла управления тиристорами.

Рассмотрим работу предлагаемого устройства на примере одной фазы трехфазного инвертора (фиг.2, фаза

О ). В первый момент проводят тиристоры 10 и 11 однофазного инвертора.

По обмотке 31 согласующего трансформатора инвертора протекает ток, сглаживаемый в обмотке 3, В момент времени подается сигнал управления на тиристор 22, соединяющий обмотку

6 с первым однофазным инвертором.

Ток обмотки 6 переходит из обмотки

33 согласующего трансформатора, по

Как показано на фиг. 2, ток в фазах согласующего трансформатора инвертора имеет ступенчатую форму, близкую к синусоиде.

Изобретение позволяет повысить надежность работы асинхронного вентильного каскада за счет устранения коммутирующего конденсатора. При этом высокие энергетические показатели и уменьшение искажений, вносимых управляемым инвертором в питающую сеть обеспечивается тем, что ток, рекуперируемый инвертором асинхронно-вен1108599 тильного каскада в сеть, модулирован по амплитудно-импульсному закону и имеет ступенчатую форму, что позволяет существенно увеличить долю первой гармоники в инвертнруемом токе.

1108599

ôèà Я

Заказ 5882/42 Тираж 667

ВНИИПИ Г осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И.Волошиновский

Редактор Ю.Петрушко Техред А.Бабинец Корректор О. Тигор