Асинхронный электропривод
ССЮЗ СОВЕТСК 1Х
СОЦИАЛИСТКЧЕСММХ
РЕСПУБЛИИ (5D 4 Н 02 Р 7!42
ОЛИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H А BTGPCßOÌÓ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТБЕННЫ1 НОМИТЕТ г1С ИЗСБРЕТЕ ",РЯМ К GTHPblTHRhГ1РИ «ЯТ СССР (21) 414141 9(24-07 (22) 30,10,86 (46) 07.11.88. Бюл. ff 41 (71) Белорусский пслитехнический институт (72) А,А.Семченко, Н.И,Улащик, Б,И,Фираго и Г,И.Богачев (53) 621.316.7.(088.8) (56) Авторское свипетельство СССР к- 886 180, к. . П 02 Р 7(42, 1980. (54) АСИНХРОННЬЙ ЭЛЕКТРОПРИЭОД (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в асиихро н:х электроприводах промь1шленных механизмов " регулированием частоты вращения в шь;роких пределах. Целью изобретения является улу-шение энергетических показателей. Асинхронный электропривод содержит электродвигатель 1, тиристорный коммутатор 2, блок 9 синхрониэации, блок f 0 управления, фазосдвигающие блоки 11, 12,13, преобразователь 14 напряжение-частота, триггер 15, одновибратор 16, логические элементы ЗАПРЕТ 17 и 2И 18-23, усилители-формирователи 24-29. Регулирование частоты вращения электродвигателя 1 осуществляется за счет.изменения частоты основной гар» моники напряжения его питания. При этом. за счет введения в состав элект" ропривода триггера 15 и одновибратора 16, логического элемента ЗАПРЕТ
f7 и логических элементов 2И 18-23 обеспечивается улучшенный гармонический состав питающего электродвигатель напряжения, что при малой величине скольжения во всем диапазоне регулирования обеспечивает высокие энергетические показатели электропривода. 2 ил.
1436262
Изобретение относится к электро технике и может быть использовано в асинхронных электроприводах промьппленных механизмов с регулировани"
5 ем частоты вращения в широких пределах.
Цель изобретения — улучшение энергетических показателей.
На фиг. 1 показана структурная 10 схема электропривода; на фиг, 2— временные диаграммы, поясняющими: его работу.
Асинхронный электропривод (фиг.1) содержит асинхронный электродвигатель 1 с тиристорным коммутатором .2 в фазах статорной обмотки, выполненным на шести тиристврах 3-8, блок
9 синхронизации с тремя входами и тремья выходами, блок 10 управления, фазосдвигающие блоки 11-13 с двумя входами и двумя выходами каждый, преобразователь 14 напряжение-частота, триггер 15, одновибратор (6, логический элемент ЗАПРЕТ 17, шесть логических элементов 2И 18"23, шесть усилителей-формирователей 24-29.
Входы блока 9 синхронизации соединены с зажимами для подключения питающей сети, а его выходы - с вторыми входами соответствующих фазосдвигаю- 30 щих блоков 11-13, первые входы которых объединены и подключены к первому выходу блока 10 управления, Второй выход блока 10 управления через преобразователь 14 напряжение- 35 частота соединен с входом триггера
15, выход которого подключен к прямому входу логического элемента
ЗАПРЕТ 17 непосредственно. и инверсному входу логического элемента . 40
ЗАПРЕТ 17 через одновибратор 16. Выходы фазосдвигающих блоков 11-13 соединены с первыми входами соответствуюпщх логических элементов 2И
18-23, выходы которых через соответ" 45 ствующие усилители-формирователи
24-29 соединены с управляющими цепями соответствующих тиристоров 38 коммутатора 2. Вторые входы логических элементов 2И 18-23 объединены 50 и подключены к выходу логического элемента ЗАПРЕТ 17.
Электропривод работает следующим образом.
На входы тиристорного коммутато55 ра 2 и блока 9 синхронизации подаются фазные напряжения питающей сети, имеющие частоту f Блок 9 синхронизации формирует из фазных напряжений последовательности синхронизирующих импульсов с удвоенной частотой сети Гд, F,,F в моменты перехода фазных напряжений через нуль (фиг.2). Фазосцвигающие блоки
11-13 на основании сигнала задания напряжения, поступающего с первого выхода блока 10 управления, и соответствующих входных сигналов Fä, F, F от блока 9 синхронизации
1 вырабатывают сигналы U<» U 1 кь1 Цыь 11, с, Н, с (фиг. 2), которые разрешают включение (при совпадении их первого состояния с первым состоянием сигнала 1 ) соответствующих тиристоров 3-8 коммутатора 2. Преобразователь 14 напряжениечастота преобразует входное напряжение задания. по частоте, поступающее с второго выхода блока 10 управления (задание по ч,густоте вращения электродвигателя), в импульсный сигнал f (фиг.2). Этот сигнал поступает на вход триггера 15, который формирует на своем выходе сигнал Q, типа "меандр" с частотой f„/2. Этот сигнал поступает на прямой вход логического элемента ЗАПРЕТ 17 и на вход одновибратора 16, который по фрон ..у Q/1 входного сигнала Я формирует сигнал Q < (фиг,2), поступающий на инверсный вход логического элемента ЗАПРЕТ 17. На выходе последнего формируется модулирующий сигнал Q с частотой Кц (фиг.2). Уменьшение продолжительности единичного сигнала Ям по срав- нению с сигналом Q обеспечивает улучшение гармонического состава выходного напряжения коммутатора 2, т.е. напряжения питания электродвигателя 1. Выходные сигналы фазосдвигающих - г f 1 блоков 11 13 UKA U< д9 U<ьф,UNB> ПЫс П и сигнал О, пройдя через соответствующие логические элементы 2И 18-23 и усилители-формирователи 24-29, обеспечивает включение соответствующих тиристоров 3-8 коммутатора 2, При этом получают выходные. напряжения коммутатора 2 Uä, Ub U (фиг,2). Частота основ-. ной гармоники выходного напряжения коммутатора 2 f Энергетические показатели электропривода в значительной степени определяются долей, которую состав1436262 ляет основная гармоника в напряжении питания двигателя. Эта доля зависит от продолжительности интервала, подключения двигателя к питающей сети с помощью тиристорного коммутатора 2 на периоде повторяемости сигнала QM. Таким образом, относительная доля основной гармоники в выходном напряжении тиристорного коммутатора 2 определяется относительной продолжительностью Я единичного значения сигнала (фиг.2). Наиболее благоприятный гармонический состав напряжения на двигателе обеспечивается при 0 (Ъ, 0,5, а при 3 = 0,5 основная гармоника имеет наибольшую возможн ю амплитуду для данной частоты и и данного угла < открывания тиристоров 3-8, определяемого выходным сигналом задания напряжения блока 10 управления. В силу активно-индуктивного характера нагрузки тиристорного коммутатора 2, а также неполной управляемости и естественной коммутации тиристоров реальная продолжительность подключения электродвигателя 1 к питающей сети превышает продолжительность единичного состояния сигнала Q . Поэтому для обеспечения, = 0,5 необходимо формировать сигнал Q с g< (0,5, Следовательно, уменьшение продолжительности сигнала Ц„по сравнению с выходным сигналом С триггера 15, для которого A =0,5, обеспечивает улучшение гармонического состава выходного напряжения. Выбор длительности сигнала Q производится с учетом коэффициента мощности погрузки и реального диапазона регулирования углов открывания тиристоров коммутатора 2. Таким образом, в предлагаемом электроприводе возможно регулирование частоты вращения эа счет измене. ния частоты основной гармоники напряжения питания, при этом обеспечиваются требуемый гармонический состав питающего напряжения, малая величина скольжения электродвигателя во всем диапазоне регулирования и, следовательно, высокие энергетические показатели, l Формула из обр е тения Асинхронный электропривод, содержащий асинхронный электродвигатель с тиристорным коммутатором в фазах статорной обмотки, блок синхронизации, входы которого соединены с зажимами для подключения питающей сети, блок управления, первый фазосдвигающий блок, первый вход которого соединен с первым выходом блока управления, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, в него введены второй и третий фазосдвигающие блоки, преобразователь напряжение-частота, триггер, одновибратор, логический элемент ЗАПРЕТ, шесть 25 логических элементов 2И, шесть усилителей-формирователей, блок синхронизации выполнен с тремя выходами, первый, второй и третий фазосдвигающие блоки выполнены с двумя выходами, первые входы второго и третьего фазосдвигающих блоков объединены и подключены к первому выходу блока управления, вторые входы всех фазо- сдвигающих блоков соединены с соответствующими выходами блока синхроЗ низации, выходы фазосдвигающих блоков соединены с первыми входами соответствующих логических элементов 2И, вторые входы которых объеди." иены и соединены с выходом логического элемента ЗАПРЕТ, второй выход блока управления через.преобразователь напряжение-частота соединен с входом триггера, выход которого соединен с прямым входом логическо45 го элемента ЗАПРЕТ непосредственно и с инверсным входом логического элемента ЗАПРЕТ через одновибратор, выходы элементов 2И через усилитепйформирователи соединены с цейями 50 управления соответствующих тиристоров коммутатора. 4436262 4ц л Кв Вв Составитель С.Позднухов Техред М„Ходанич Корректор М.Немчик Редактор H.Рогулич Заказ 6991 Тираж 584 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по иэоьретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035» Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, уг:. Проектная, 4
