Двухдвигательный электропривод переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для привода механизмов с вентиляторным моментом нагрузки. Цель изобретения - снижение установленной мощности инвертора и вьщрямителей. Двухдвигательный электропривод тока содержит два асинхронных двигателя 1 и 2 с фазным ротором, один из которых имеет две обмотки 3 и 4 на статоре , два вьшрямителя 5, 6, инвертор 8 с блоком 9 управления, согласующий тр-р 10, датчик 11 частоты вращения и 3 силовых контактора с замыкающими.контактами 12,13,14, управляющие входы которых подключены к блоку 15 управления. При разгоне электропривода осуществляется трехзонноеурегулирование, причем в одной зоне работает одна обмотка 3 со своим выпрямителем 5, в другой - другая обмотка 4 со своим выпрямителем 6, а в третьей - указанные выпрямители соединены последовательно . Переключение контакторов осуществляется по сигналу датчика 11 частоты вращения, одновременно производится соответствующее изменение углов проводимости тиристоров инвертора 8. 2 ил. 1 табл. о (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU, 129215 (51)4 Н 02 Р 7 74

Г ! 1! !

1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3861036/24-07 (22) 28.02.85 (46) 23.02.87. Бюл. Ф 7 (71) Ташкентский политехнический институт им. А.Р. Бируни (72) Х.Г. Каримов, А.А. Азизов и М.M. Хамудханов (53) 621.323.313(088.8} (56) Каримов Х.Г. Бесконтактный регулируемый электропривод. — Ташкент: Фан, 1982, с. 73-74.

Патент Австрии 9 367936, кл. Н 02 P 7/78, 1982. (54) ДВУХДВИГАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для привода механизмов с вентиляторным моментом нагрузки. Цель изобретения — снижение установленной мощности инвертора и выпрямителей. Двухдвигательный электропривод тока содержит два асинхронных двигателя 1 и 2 с фазным ротором, один из которых имеет две обмотки 3 и 4 на статоре, два выпрямителя 5, 6, инвертор 8 с блоком 9 управления, согласующий тр-р 10, датчик 11 частоты вращения и 3 силовых контактора с замыкающими контактами 12,13,14, управляющие входы которых подключены к блоку 15 управления. При разгоне электропривода осуществляется трехзонное -регулирование, причем в одной зоне работает одна обмотка 3 со своим выпрямителем 5, в другой другая обмотка 4 со своим выпрямителем 6, а в третьей — указанные выпрямители соединены последовательно. Переключение контакторов осуществляется по сигналу датчика 11 частоты вращения, одновременно производится соответствующее изменение углов проводимости тиристоров инвертора 8. 2 ил. 1 табл.

1292159

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для привода механизмов с вентиляторным моментом нагрузки.

Целью изобретения является улуч- 5 шение массогабаритных показателей за счет снижения установленной мощности трехфазного мостового зависимого инвертора и трехфазных выпрямителей. 10

На фиг. 1 представлена структурная схема двухдвигательного электропривода; на фиг. 2 — зоны работы электропривода и аглоритмы управле- 15 ния силовыми контакторами.

Двухдвигательный электропривод переменного тока содержит первый асинхронный двигатель 1 с фазным ротором, второй асинхронный двига- 2р тель 2 с фазным ротором и двумя обмотками 3 и 4 статора, два трехфазных выпрямителя 5 и 6, сглаживающий дроссель 7, зависимый трехфазный мостовой инвертор 8 с блоком 9 управле- 25 ния, согласующий трансформатор 10, датчик 11 частоты вращения, вал которого имеет жесткую механическую связь с валами первого и второго асинхронных двигателей 1 и 2, выводы обмотки 3Р статора первого асинхронного двигатепя 1 предназначены дляподключения фаз: питающей сети, обмотки роторов асинхронных двигателей 1 и 2 соединены пофазно последовательно, выводы первой и второй обмоток 3 и 4 статора второго асинхронного двигателя 2 подключены к входам соответственно первого и второго трехфазных выпрямителей 5 и 6, положительный выходной зажим второго трехфазного выпрямителя 6 через сглаживающий дроссель 7 подключен к отрицательному входному зажиму зависимого трехфазного мостового инвертора 8, положительный вход-15 ной зажим которого подключен к отрицательному выходному зажиму первого трехфазного выпрямителя 5, выход датчика 11 частоты вращения подключен к управляющему входу блока 9 управления зависимого трехфазного мостового инвертора 8, выходные зажимы которого через согласующий трансформатор 10 предназначены для подключения фаз питающей сети, три силовых контактора с замыкающими контактами соответственно 12-14, блок 15 управления силовыми контакторами с одним входом и тремя выходами, подкюроченными к управпяющим входам сибовых контакторов, вход блока 15 управления силовыми контакторами подключен к выходу датчика 11 частоты вращения, одни выводы замыкающих контактов 12 и 13 первого и второго силовых контакторов объединены и подключены к положительному выходному зажиму первого трехфазного выпрямителя

5, отрицательный выходной зажим которого подключен к одному выводу замыкающего контакта 14 третьего силового контактора, другой вывод которого подключен к другому выводу замыкающего .контакта 12 первого силового контактора и к отрицательному выходному зажиму второго трехфазного выпрямителя 6, положительный выходной зажим которого подключен к другому выводу замыкающего контакта 13 второго силового контактора.

Блок 15 управления обеспечивает в процессе работы электропривода коммутацию силовых контакторов. Он со держит сравнивающее устройство, где сравниваются напряжение, снимаемое с датчика 11 частоты вращения и напряжение задания. В момент равенства указанных напряжений формируются сигналы управления контакторами.

Блок 9 управления своими выходами подключен к управляющим электродам тиристоров инвертора 8 и содержит синхронизирующее устройство, обеспечивающее синхронизацию систем импульсов управления тиристорами с напряжением сети, фазосдфигающее устройство, обеспечивающее изменение угла управления тиристоров инверторной группы, выходное устройство, обеспечивающее усиление и передачу сигналов управления. »

Наличие в статоре второго двигателя 2 двух обмоток 3 и 4, имеющие неравное количество витков и специальный алгоритм работы силовых контакторов при вентиляторной нагрузке, обеспечивает трехзонное регулирование угловой скорости агрегата и уменьше./ ние установленной мощности преобразователя энергии.

На фиг. 2 — представлена характе.ристика механизма с вентиляторным моментом нагрузки с соответствующим состоянием контактов 12-14 силовых контакторов. Состояние силовых контакторов в каждой зоне устанавлива-. ется блоком 15 управления. Здесь

1292159 единице соответствует замкнутое состояние, а нулю — разомкнутое состоя-, ние контактов контакторов. Функция регулирования угловой скорости агрегата внутри каждой эоны осуществля- 5 ется блоком 9 управления, который обеспечивает плавное регулирование угловой скорости путем изменения угла управления Р в пределах (3 с ра мин

10 Р(т1аИС.

Электропривод функционирует следующим образом.

С помощью блока 15 управления устанавливается состояние контактов

12 — 14 силовых контакторов, соответствующее первой зоне работы электропривода. При этом вторая обмотка 4 статора второго двигателя и второй выпрямитель 6 в работе привода не участвуют. Поэтому регулирование час-20 тоты вращения в схеме асинхронного вентильного каскада, где в качестве преобразователя энергии используется преобразователь со звеном постоян25 ного тока, состоящий из выпрямителя

5, сглаживающего дросселя 7, зависимого инвертора 8 и согласующего тран-,. сформатора 10, допускающих передачу энергии (энергии скольжения) от статорной обмотки 3 второго двигателя 2 к источнику питания, производится путем воздействия через блок 9 управления на угол опережения открывания тиристоров инвертора 8. Во второй зоне не участвуют в работе обмот-35 ка 3 и выпрямитель 5 электропривода.

Тогда передача энергии скольжения от статорной обмотки 4 к источнику питания осуществляется через преобразователь энергии, состоящий из неуп- 40 равляемого выпрямителя 6, сглаживающего дросселя 7, инвертора 8 и согласующего трансформатора 10, путем воздействия через блок 9 на угол р опережения открывания тиристоров ин- 45 вертора 8. В третьей зоне замыкание контакта 12 первого силового контактора обеспечивает последовательное соединение выпрямителей 5 и 6 и передачу энергии скольжения агрегата че- 50 рез обмотки 3 и 4 и преобразователь энергии к источнику питания, Пуск электропривода производится плавным изменением угла !з опережения открывания тиристоров зависимого инвертора 8 и последовательным переходом электропривода через указанные зоны работы.

U,, =0,4v,;

В относительных единицах они примут соответственно значения 0,4 и

0,6.

При этом (1)

S -((-Я, ) (2)

S = - У:

1 где () — частота вращения магнитного

1 поля статора первого двигателя; (3 — частота вращения электропривода; =Р/Р, — соотношение чисел пар полюсов двигателей 2 и I

Р,Р— числа пар полюсов двигателей 1 и 2.

При вентиляторной нагрузке момент на валу (в отн. ед.) выражается зависимостью (1-S ) (1-S,„ (3) где S,„=0,515 (при у =1) — скольжение привода при номинальной нагрузке, +S, Se

Учитьиаи, что Я = иии .1+ У при т =! S =0,5+0,5S, $, из выражения (3) можно определить значение статического момента на границах зон регулирования (см. таблицу).

Кроме того, в таблице приведены расчетные значения длительно допустимого момента электропривода (в отн. ед.), которые показывают наличие в каждой из зон регулирования определенного запаса по моменту электропривода. Снижен(ие максимального вторичного напряжения на 60Х, обеспечивает снижение установленной мощности преобразователя энергии также на 607., так как последний выбирается по макНапример, для обмотки 3, выполненной с числом витков

, =0,4 ) и обмотки 4 ъ =0,6w,, где v — полное число витков нормаль2 ной статорной обмотки двигателя 2, установим степень снижения установленной мощности преобразователя энер- гии и, устойчивость работы электропривода. Для этого напишем выражения для напряжений.при $ $ =1 в обмотках

3 и 4-;!

292!59

0 1 0 1>я Б,Р 0 6 =0,666 0,118)N,)0

0,4 3

М,„ =0,14 симальному напряжению и номинальному току электропривода.

Таким образом, наличие на статоре второго двигателя двух обмоток, трех силовых контакторов и специальный алгоритм управления ими позволяет снизить установленную мощность преобразователя энергии на 607.

Формула изобретения

Двухдвигательный злектропривод переменного тока, содержащий первый асинхронный двигатель с фазным. ротором, второй асинхронный двигатель с фазным ротором и двумя обмотками статора, два трехфазных выпрямителя, сглаживающий дроссель, зависимый трехфазный мостовой ийвертор с блоком управления, согласующий трансформатор, датчик частоты вращения, вал которого имеет жесткую механическую связь с валами первого и второго асинхронных двигателей, выводы обмотки статора первого асинхронного двигателя предназначены для подключения фаз питающей сети, обмотки роторов асинхронных двигателей соединены пофаэно последовательно, выводы первой и второй обмоток- статора второго асинхронного двигателя подключены к входам соответственно первого и второго трехфазных выпрямителей, положительный выходной зажим второго трехфазного выпрямителя через сглаживающий дроссель подключен к отрицательному входному зажиму зависимого трехфазного мостового инвертора, положительный входной зажим которого подключен к отрицательному выходному

2 1 0 0 0;666>$, Я,> зажиму первого трехфазного выпрямителя, выход датчика частоты вращения подключен к управляющему входу блока управления зависимого трехфазного

5 инвертора, выходные зажимы которого через согласующий трансформатор предназначены для подключения фаэ питаю щей сети, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей за счет снижения установленной мощности трехфазного мостового зависимого инвер тора и трехфазных мостовых выпрямителей, в него введены три силовых контактора с замыкающим контактом каждый, блок управления силовыми контакторами с одним входом и тремя выходами, подключенными к управляющим входам силовых контакторов, 20 "вход блока управления силовыми контакторами подключен к выходу датчика частоты вращения, одни выводы замыкающих контактов первого и второго

25 силовых контакторов объединены и подключены к положительному выходному зажиму первого трехфазного выпрямителя, отрицательный выходной зажим которого подключен к одному выводу замыкающего контакта третьего силового контактора, другой вывод которого подключен к другому выводу замыкающего контакта первого силового контактора и к отрицательному выходному зажиму второго трехфазного вы35 прямителя, положительный выходной зажим которого подключен к другому выводу замыкающего контакта второго силового контактора, блок управления силовыми контакторами реализует алг 40 ритм управления, представленный на фиг. 2.

0,38>М > 0,118 И „ =0,38 а

Продолжение таблицы

1292159

0,4

0,4+0,6

3 0 0 1 04>S,.S) 0 достояние яантаетМ

f2 1Э Я

1 0 0

Гсетояние лонталтао

f2 1Э 1г

0 1

a,b

Гастояние яонталтоо

f2 Q fV

Составитель Е. Перемыслова

Редактор С. Пекарь Техред В.Кадар Корректор Г. Решетник

Заказ 284/57 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

ft1

g2

ЦЭ

01 uZ 0Э 0V 0S Д0 P 0 О0 101,1

4г2