Электропривод переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах подъемно-транспортных машин. Цель изобретения - повышение надежности. Это достигается за счет ограничения напряжения на фазах обмотки электродвигателя и на выводах тиристорного коммутатора , что возможно в результате подсоединения конденсатора 7 параллельно тиристорному коммутатору 2. Использование в блоке управления 5 двух .. параллельных цепей, состоящих из последовательно соединенных управляемых дросселей 8,9 с самонасыщением и резисторов 16 и 17 соответственно, позволяет исключить перенапряжения на конденсаторе 7 и тиристорах 3 и 4. 2 ил. Q «S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

SU» 137 2 (51)4 Н 02 Р 5!28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.3 «»

) 1 . „А, (1 1 1 . :! Й, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4082698/24-07 (22) 06.05.86 (46) 23.02,88. Бюл. Р 7 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кранового и тягового электрооборудования (72) Г.И.Беленький, В.Я.Бурыкин, А.М.Иванов, В.И.Царьков, Л.И.Лампер и Е.Д.Усанова. (53) 621.316.71 8.5 (088,8) (56) Герасимяк P.Ï, и др. Асинхронный электропривод с тиристорным управлением. — Киев: Техника, 1984, с.19,29.

Герасимяк P.Ï. Тиристорный электропривод для кранов. — M.: Энергия, 1978, с.36. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах подьемно-транспортных машин. Цель изобретения — повышение надежности. Это достигается за счет ограничения напряжения на

Фазах обмотки электродвигателя и на выводах тиристорного коммутато- ра, что возможно в результате подсоединения конденсатора i параллельно тиристорному коммутатору 2. Использование в блоке управления 5 двух параллельных цепей, состоящих из последовательно соединенных управляемых дросселей 8,9 с самонасыщением и резисторов 16 и 17 соответственно, позволяет исключить перенапряжения на конденсаторе 7 и тиристорах 3 и 4. 2 ил.

1376205

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах подъемно-транспортных машин.

Цель изобретения — повышение надежности.

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема электропривода; на фиг.2 — диаграмма напря- 10 жений блока фазового управления.

Электропривод переменного тока содержит асинхронный двигатель 1 с фазным, ротором, тиристорный коммутатор 2, выполненный в виде двух тирис- 15 торов 3 и 4, включенных встречно-параллельно, управляющие электроды которых подключены к выходу блока 5 управления с тахогенератором 6, установленным на валу асинхронного дви- 20 гателя 1, конденсатор 7, включенный параллельно тиристорам 3 и 4 и соединенный с блоком 5 управления, выполненным в виде двух дросселей 8 и 9 с рабочими обмотками 10 и 11 и управ- 25 ляющими обмотками 12 и 13, двух диодов 14 и 15, двух резисторов 16 и

17 и двух стабилитронов 18 и 19, аноды которых соединены с управляющими электродами тиристоров 4 и 3 30 соответственно, а катоды - с первым концом каждой рабочей обмотки 10 и

11 соответственно, второй конец каждой рабочей обмотки 10 (11) связан с катодом соответствующего диода 14 (15), анод которого через резистор

16 (17) связан с первым концом другой рабочей обмотки 11,(10) соответственно и с одной из обкладок конденсато" ра 7, при этом управляющие обмотки 40

l2 и 13 дросселей 8 и 9 включены ф последовательно, начало обмотки 13 предназначено для подключения к положительному полюсу источника 20 задающего напряжения, а конец обмотки 45

12 управления другого дросселя подключен к положительному полюсу тахогенератора 6.

Электропривод работает следующим образом.

Когда сердечник дросселей 8 и 9 ненасьпцен, то рабочие обмотки 10 и 11 представляют собой большое индуктивное сопротивление, а на резисторах 16 и 17 имеется напряжение, недостаточное для открывания тиристо-, ров 3 и 4. Когда сердечник насыщается, сопротивление обмоток 10 и 11 резко снижается, что приводит к открыванию тиристоров и шунтированию ими своих цепей управления °

Величина и направление тока в обмотках 12 и 13 определяют степень размагничивания сердечника каждого дросселя во время отрицательного по-, лупериода напряжения питания, что и обеспечивает фазовое управление. Обмотки 12 и 13 управления дросселей включены на разность напряжений: задания (U,„„) и обратной связи по частоте вращения двигателя (V. ).

Повышение напряжения на конденсаторе 7 при закрытых тиристорах 3 и 4, связанное с резонансными явлениями в несимметричной фазе двигателя, при увеличении скольжения приводит к насьпцению дросселей 8 и 9 независимо от напряжения управления.

Вследствие этого поступает сигнал на открывание тиристоров 3 и 4.

Напряжение на конденсаторе 7, выбранном для получения необходимого отрицательного момента двигателя

1. при скольжении S = 1, достигает значения 400-420 В, что определяет выбор дросселя по номинальному напряжению. Дроссель. выбирается так, что его вольтсекундная площадь обеспечивает открывание тиристоров при заданном напряжении независимо от управления дросселя.

При очень малом увеличении амплитуды напряжения на дросселе при наличии отрицательного управления тиристоры 3 и 4 начинают открываться.

Изменение состояния сердечника . происходит под действием магнитного потока Ф = k (Udt, где U = U „„ х

csin vt — питающее напряжение.

Пусть U i — амплитуда питающего напряжения, при котором происходит насьпцение сердечника дросселя гдето в конце рабочего полупериода при

ы = Т, а тиристоры 3 и 4 из-за малой величины мгновенного значения напряжения не могут открыться {фиг.1 и 2)

U — амплитуда питающего напряжения, при котором в точке ы =х происходит насьпцение сердечника дросселя, открывание тиристора при напряжении

U qsinх= àU

Для применяемых тиристорных регуляторов напряжения отпирающее напряжение управления тиристора 3 и 4

U „, не более 5 В; отпирающий ток управления тиристоров I не более

0,3 А; напряжение стабилизации ста1376205

+ д(ц)R(ö) 68 В, U уо + Уст где (IÜ) Я, (

II 1 откуда

cos х = 1-2

Открывание при

Б с з1п х откуда — а U Ä

Uas

sinx= а

Uag a

50 билитронов 18 и 19 U„ 15 В; сопротивление резисторов 16 и 17 равно 68

Ом, сопротивление рабочих обмоток 10 и

11 дросселей 8 и 9 равно 80 Ом.

Тогда, пренебрегая величиной реактивного сопротивления рабочей обмотки при насьпцении сердечника, мгновенное значение напряжения, необходимого для открывания тиристо-, ров 3 и 4:

U = а U Ä = I I„,+ i<,,,))- r,„,+

Для одной и той же вольтсекундной площади, необходимой для насыщения сердечника дросселя, справедливо:

U sino t d(vt);

I выв ) = — Св,сов ив о о

-0„ (1-cos х), Цм

Uq тиристора происходит

Используя формулу cos х + sin õ= определяют, что отношение

Для рассматриваемого случая а Ц.) = 68 В и U« = 420 V2, где

420  — напряжение на конденсаторе

7 при закрытых тиристорах 3 и 4.

Тогда отношение амплитуд — — — =

U g

l,0033, т.е, при таком незначительном увеличении амплитуды напряжения на дросселе тиристоры 3 и 4 приоткрываются и снижают напряжение на конденсаторе 7,- тиристорах 3 и 4.

Формула изобретения

Электропривод переменного тока, ; содержащий трехфазный асинхронный электродвигатель с фазным ротором, тиристорный коммутатор, включенный в одну из фаз статорной обмотки н выполненный в виде двух встречно-парал-. лельно включенных тиристоров, управляющие электроды которых подключены к выходам блока управления, тахогенератор, установленный на валу электродвигателя, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности, в него введен конденсатор, включенный параллельно тиристорному коммутатору, блок управления выполнен в виде двух дросселей насьпцения с заданной вольтсекундной площадью с рабочей и управляющей обмоткой каждый, двух диодов, двух резисторов и двух стабилитронов, аноды которых образуют выходы блока управления, катоды стабилитронов соединены с первыми выводами каждой рабочей обмотки дрос= селей, вторые выводы которых через соответствующие диоды, включенные в обратном направлении, соединены с соответствующими обкладками конденсатора и через последовательно соединенные с диодами резисторы соединены с первыми выводами рабочих обмоток противоположных дросселей, обмотки управления которых включены последовательно, начало одной из них предназначено для подключения к положительному полюсу источника задаю,щего напряжения, отрицательный зажим которого подключен к одному выводу тахогенератора, конец обмотки управления другого дросселя подключен к другому выводу тахогенератора.

Составитель В.Грапонов

Редактор M.Áëàíàð Техред А.Кравчук Корректор С.Черни

Заказ 795/53 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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