Электропривод переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных областях промышпенности и сельского хозяйства для вентиляторов, насосов, транспортеров. Целью изобретения является улучшение энергетиf t ческих показателей и повышение надежности . Электропривод переменного тока содержит неуправляемый выпрямитель 8, подключенный к силовым входам инвертора через LC-фильтр. Выход инвертора подключен к фазным обмоткам асинхронного двигателя, параллельно к-рым подключены последовательные LC-фильтры. К выходам инвертора подключен диодный мост 22, выводы постоянного тока к-рого через дроссели 23, 24 подключены к входам инвертора. Инвертор управляется системой управления , состоящей из последовательно соединенных блоков 17 задания, задающего генератора 18, кольцевого распределителя 19 и схем 20 совпадения. К второму входу схем совпадения 20 подключен выход генератора 21 модулирующих импульсов. В систему управS (Л СП 4 СО ас

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1 (5D 4 Н 02 Р 7/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3965791/24-07 (22) 22.10.85 (46) 07.03.87. Бюл. № 9 (71) Всесоюзный заочный политехнический институт (72) Г. Б, Онищенко, И. Л. Локтева, В. П. Грехов и О. И. Беляева (53) 62-83-52:621.313,333.2(088,8) (56) Патент ФРГ ¹ 2806535, кл. Н 02 P 7/42, 1978.

Авторское свидетельство СССР № 1046890, кл. Н 02 P 7/42, 1981. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных областях промьппленности и сельского хозяйства для вентиляторов, насосов, транспортеров. Целью изобретения является улучшение энергетических показателей и повышение надежности. Электропривод переменного тока содержит неуправляемый выпрямитель 8, подключенный к силовым входам инвертора через LC-фильтр. Выход инвертора подключен к фазным обмоткам асинхронного двигателя, параллельно к-рым подключены последовательные

LC-фильтры. К выходам инвертора подключен диодный мост 22, выводы постоянного тока к-рого через дроссели

23, 24 подключены к входам инвертора.

Инвертор управляется системой управления, состоящей из последовательно соединенных блоков 17 задания, задающего генератора 18, кольцевого распределителя 19 и схем 20 совпадения.

К второму входу схем совпадения 20 подключен выход генератора 21 модулирующих импульсов. В систему управ1295498

25 совпадения подаются "пачки" импуль35

40 ления введены датчик 26 регулируемого параметра и функционального блока

25, реализующий функцию U „„ = К (Г + К U + К х), где К вЂ” коэффисм Зг — г циент передачи инвертора по выходному напряжению; f — начальная частота генератора модулирующих импульсов;

К - коэффициент передачи задающего

Изобретение относится к электротехнике, а именно к области частотноуправляемых асинхронных электроприводов,,и .предназначено для использования в различных областях промышленности и сельского хозяйства для вентиляторов, насосов, транспортеров и др.

Цель изобретения - улучшение энергетических показателей и повышение надежности.

На фиг. l представлена блок-схема электропривода; на фиг. 2 - временные диаграммы.

Электропривод переменного тока содержит асинхронный двигатель 1, фазные обмотки которого подключены к инвертору, выполненному на тиристорах 2-7, соединенных по трехфазной мостовой схеме. Силовые входы инвертора подключены к преобразователю 8 переменного напряжения в постоянное через фильтр, выполненный на дросселе

9 и конденсаторе 10. Параллельно фазным обмоткам асинхронного двигателя включены последовательные LC-контуры

11-16. Электропривод содержит систему управления инвертором, составленную иэ последовательно соединенных блока

17 задания, задающего генератора 18, кольцевого распределителя 19 импульсов, схемы 20 совпадения, выходы которой соединены с управляющими электродами тиристоров 2-7 инвертора. В систему управления входят генератор

21 модулирующих импульсов, выход которого соединен с другим входом схемы

20 совпадения. Преобразователь 8 переменного напряжения в постоянное выполнен в виде неуправляемого выпрямителя. В электропривод введены

f0

20 генератора; U „ — напряжение на выходе задающего генератора; Кд - коэффициент передачи канала обратной связи по регулируемому параметру; х — регулируемый параметр. Благодаря введению указанных блоков функции инвертирования и регулирования напряжения объединены. 2 ил.

2 диодный m-фазный мост 22 с разделительными дросселями 23 и 24 в цепях постоянного тока, подключенный параллельно силовым входным цепям иивертора. Система управления инвертором снабжена функциональным блоком

2S, реализующим функцию 11в„х (zcì + K!U + Kãx) и д регулируемого параметра. Генератор

21 модулирующих импульсов выполнен управляемым по частоте. Входы переменного тока диодного моста 22 подключены к выходам инвертора. Первый вход функционального блока 25 подключен к входу задающего генератора, второй вход функционального блокак выходу датчика 26 регулируембго параметра, а выход - к управляющему входу генератора 21 модулирующих импульсов.

Устройство работает следующим образом.

На тиристоры инвертора от схем сов модулирующей частоты. Частота и tl пачек определяет выходную частоту инвертора. Каждый высокочастотный импульс в "пачке" отпирает тиристор инвертора, что приводит к заряду конденсаторов 11, 13 и 16 колебательных CL-контуров. Так как каждый конденсатор заряжается до величины напряжения, большей постоянного напряжения на входе инвертора, то при перезаряде конденсатора к соответствующему тиристору оказывается приложено большое обратное напряжение, которое надежно его запирает и конденсатор разряжается на двигатель.

Верхнее значение напряжения заряда конденсатора ограничивается введени.1295498 ем в схему диодного обратного моста

22. Параметры колебательного LC-контура выбираются таким образом, что основную часть энергии двигатель потребляет от импульсно заряжаемых конденсаторов при их разряде. В этом случае напряжение на двигателе зависит от частоты заряда-разряда конденсаторов и от тока нагрузки I

Частота заряда конденсаторов определяется только частотой импульсов генератора 21 модулирующих импульсов.

Регулируя эту частоту, можно регулировать напряжение на выходе инвертора при нерегулируемом напряжении на его входе (фиг. 2). Частота импульсов генератора 21 модулирующих импульсов регулируется функциональным блоком

25 в зависимости от частоты задающего генератора 18, обеспечивая требуемый закон регулирования частоты и напряжения.

Для расширения диапазона регулирования в схему управления введена обратная связь по регулируемому параметру двигателя, реализуемая с помощью датчика 26. Необходимость введения связи по регулируемому параметру ясна из фиг. 2 б, где показана

° зависимость выходного напряжения инйертора от тока нагрузки при постоянной частоте модулирующих импульсов, так как в этом случае напряжение инвертора падает с ростом тока нагрузки. Поэтому в соответствии с фиг. 2в частота импульсов генератора 21 модулирующих импульсов должна регулироваться в функции нагрузки. Сигнал обратной связи воздейсТвует на функциональный блок 25, обеспечивая изменение частоты импульсов генератора

21 модулирующих импульсов в функции нагрузки электродвигателя с целью стабилизации выходного напряжения инвертора. Напряжение на выходе инвертора связано с частотой импульсов генератора модулирующих импульсов зависимостью где f — начальная частота генераом тора модулирующих импульсов;

U < — напряжение на входе задающего генератора;

К - коэффициент передачи задающего генератора; — коэффициент передачи канала обратной связи по регулируемому параметру; — регулируемый параметр;

» коэффициент передачи инвертора по выходному напряжению.

Х

Таким образом, функции инвертирования и регулирования напряжения объединены и реализуются инвертором со схемой управления, что позволило исключить управляемый выпрямитель, упростило систему управления, повысило надежность устройства.

Формула изобретения

Электропривод переменного тока, содержащий асинхронный электродвигатель, подключенный фазными обмотками к инвертору, выполненному на тиристорах, соединенных по мостовой схеме, силовые входы которого подключены к преобразователю переменного напряжения питания в постоянное, последовательные LC-контуры. включенные параллельно фазным обмоткам электродвигателя, систему управления инвертором составленную из последовательно соединенных блока задания, задающего генератора, кольцевого распределителя импульсов, схемы совпадения, выходы которой подключены к управляюЗ5 щим электродам тиристоров, генератора модулирующих импульсов, выход которого соединен с вторым входом схемы совпадения, о. т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения

40 энергетических показателей и повышения надежности, преобразователь переменного напряжения питания в постоянное выполнен в виде неуправляемого выпрямителя, введены диодный

m-фазный мост с разделительными дросселями в цепях постоянного тока, подключенный параллельно силовым входным цепям инвертора, система управления инвертором снабжена датчиком регулируемого параметра и функциональным блоком с двумя входами, реализующим функцию Uebix = К (fey +

+ К,U>, + К х), а генератор модулирующих импульсов выполнен регулируемым по частоте, при этом диодный ш-фазный мост входами переменного тока подключен к выходам инвертора первый вход укаэанного функциональ 1295498 6 где f — начальная частота модулирующего генератора, К, К,, К - коэффициенты передачи инвертора по выходному напряжению, задающего генератора и канала обратной связи по регулируемому параметру.

I мГ2 furs ного блока подключен к входу задающего генератора, второй вход - к выходу датчика регулируемого параметра, включенного на выходе инвертора, а выход подключен к управляющему вхо- 1 ду генератора модулирующих импульсов, Укг

Юих, Фьи.

Составитель В. Тарасов

Редактор Н. Бобкова Техред Л.Сердюкова Корректор N. Пожо

Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 625!60

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