Электропривод переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводах инерционных накопителей энергии, устройствах для пуска генераторов, в приводах буровых установок. Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателей и динамических показателей путем стабилизации динамического момента. Электропривод переменного тока снабжен последовательно соединенными резистором 12, реле 8, параллельно подключенными к выходу мостового выпрямителя 3 в цепи роторной обмотки асинхронного двигателя 1. Система 14 импульсно-фазового управления инвертером 5 подключена к выходу сумматора 11, прямой вход которого соединен с выходом Иу источника 7 постоянного напряжения управления. Инвертирующий вход сумматора 11 подключен к выходу узла 13 задания уменьшения ЭДС инвертора, который зашунтирован размыкающим контактом 10 реле 8, а входом через замыкающий контакт 9 подключен к выходу И<SB POS="POST">ф1</SB> источника 7. В процессе пуска ток роторной обмотки двигателя превышает свое номинальное значение только на очень непродолжительное время, необходимое для преодоления значительного начального момента сопротивления. Разгон двигателя до номинальной частоты вращения происходит при неизменном по амплитуде и фазе переменном токе в роторной цепи, т.е. при постоянном моменте. 2 ил.

А2

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (I9) SU(Ii) (5и 4 Н 02 P 7/62

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1272463 (21) 4286363/2 -07 (22) 17.07.87 (46) 15.08,89. Вюл. Н 30 (71) Институт электродинамики

АП УССР (72) И, В. Волков, В, И. Исаков, А,П.Плугатарь и В.А.Войтех (53) 62-83:621.316.718.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1272463, кл. ц 02 Р 7/62, 1986. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОЛ ПЕРЕМ(НПОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводах инерционных накопителей энергии, устройствах для пуска генераторов, в приводах буровых установок. Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателей и динамических показателей путем стабилизации динамическогA момента. Электропривол переменного тока снабжен последовательно соединенным резистором 12, реле 8, параллельно подклю2 пенными к выходу мостового выпрямителя 3 в цепи роторной обмотки асинхронного двигателя 1, Система 14 импульсно-фазового управления инвертором 5 подключена к выходу сумматора

11, прямой вход которого соединен с

° выходом U источника 7 постоянного напряжения управления. Инвертирующий вход сумматора 11 подключен к выходу узла 13 задания уменьшения ЭПС инвертора, который зашунтирован размыкающим контактом 10 реле 8, а входом ерез замыкающий контакт 9 подключен к выходу U, источника 7. В процессе пуска ток роторной обмотки двигателя превышает свое номинальное значение только на очень непродолжительное время, необходимое для преодоления значительного начального момента сопротивления. Разгон двигателя до номинальной частоты вращения происходит при неизменном IIQ амплитуде и фазе переменном токе в роторной цепи, т.е. при постоянном моменте. 2 ил.

3 150

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводах инерционных накопителей энергии, устройствах для пуска синхронных генераторов, приводах буровых установок.

Целью изобретения является улучшение массогабаритных и динамических показателей путем стабилизации динамического момента.

На фиг. 1 представлена функциональная схема эле;;тропривода переменного тока; на фиг. 2 — механическая характеристика двигателя при пуске, характеристика момента сопротивления

М . и естественная механическая характеристика, Электропривод переменного тока содержит асинхронный двигатель 1 с фазным ротором, статорная обмотка которого снабжена зажимами для подключения к фазам источника 2 питания. Выводы роторной обмотки двигателя подключены к входу первого выпрямителя 3, последовательно с которым соединены второй выпрямитель 4 и инвертор 5, ведомый сетью. Рьподы второго выпрямителя 4 через трехфазный стабилизатор 6 переменного тока подключены к фазам статорной обмотки асинхронного двигателя 1, к которым подключен и трехфазный выход инвертора 5.

В электропривод переменного тока введен блок формирования ЭДС инвертора, который состоит иэ источника

7 постоянного напряжения управления с двумя выходами U, и U>, реле 8 с обмоткой, замыкающим 9 и размыкающим 10 контактами, сумматора 11, резистора 12, узла 13 задания уменьшения ЭДС инвертора, Обмотка реле 8 через резистор 12 подключена параллельно выходу выпрямителя 3, Первый выход Upi источника

7 через замыкающий контакт 9 реле подключен к входу узла 13 задания уменьшения ЭДС инвертора, который зашунтирован раэмыкающим контактом

10 реле. Выход узла 13 подключен к инвертирующему входу сумматора 11, прямой вход которого соединен с вторьи выходом Ug источника 7, Выход сумматора соединен с входом системы

14 импульсно-фазового управления инвертора 5.

Электропривод работает следующим обоаэом.

1242

При подаче напряжения сети на вход параметрического стабилизатора

6 напряжения «а выход инвертора 5 и на обмотку статора асинхронного дни. гателя 1 в цепи постоянного тока прс обраэонателя част,.ты протекает выпрямленный ток, н обмотке ротора переменный ток. Напряжение па входе

10 HHнертора постоянно и опредепяется велилиной напра кения U, подаваемого на неинвертирующий нход сумматора 11.

Напряжение UII Hа втором ньгходе источн лка пост яннсп и HëHðíæpíèJI управ15 ленин выбирается таким образом, что— бы 37C инвертора 6 была нес колько больше или равна напряжению U > на

ВЫХОДЕ ПЕРВОГО МС СтОНОГп НЫПРЯМИтЕЛЯ при неподвижном роторе, когда ЭДС в

20 роторной цепи максимальна.

В первьпi момент времени ротор не вращается, так как протекающий в роторной цепи ток со дает постоянный эл -ктромагнитный момент . I (фиг, 2)

25 двигателя, который зн ачитс л ьн О меньФ

III »HawaJII HorO моМЕНта СОпротнвлЕНия

МП, но больше момента сопРОтивлениЯ ,"(. при врашении íà HoMHHBJIHHQH часго I «вращения, Напряжение на ньполе

30 первсч о мостоногo выпрямителя 3Uq

oIIst, При этом выпо.-IHяется уcJIo ни :

+ П4

35 где напряжение на выходе нтоpoI o мостового выпрямителя 4; напряжение на входе иннер5

40 тора 5.

Поскольку U за счет выбора 11 устанавливается несколько больше или равным Uy то напряжение U4 на выхсде выпрямителя 4 при неподвижном

45 рОтОре бОлы1е еили равно H/JI!o, Такая непичина Ц выбирается для того, чтобы сузить диапазон уменьшения ЭДС инвертора 6.

При подключении обмотки статора асинхронного двигателя 1 к сети на

50 выпрямителе 3 увеличивается напряжение, срабатывает реле 8, контакт 9 замыкается, подключая первый вьпод

U4.I источника 7 к инверсному входу узла задания уменьшения ЭДС пнверто55 ра. Контакт 10 реле 8 размыкается, и уэе т 13 задания уменьшения ЭДС пнНЕРтОРа НаЧИНаЕт фОРМИРОНатЬ ЛИНЕйнп

НараСтаЮщЕЕ до ВЕЛИЧИНЫ ЬсрС НаПряжн—

1501242 ние, которое поступает на инвертируюший вход сумматора 11, на неиннертирующий вход которог о поступает напряжение Ug с второго вьгкода источника U . Напряжение LJ«>< на первом выходе источника постоянного напряжения управления выбирается из условия обеспечения необходимой величины пускового момента днигателя, которая должна бь<ть больше начального момент,< сопротивл ния 11«, С ныхола с умматора 1 1 на вход системы 14 ими ульсн î-ф3 < . В результате ток в

»оторной цепи асинхронного двигателя увеличивается, а значит, возрастает и электромагнитный момент двигателя до неличипы, достаточной для преодоления начального момента сопротивления. 1Ъраметрическг<й стабилизатор 6 тока закорачивается через открытие вентили второго мостового выпрямитеи< 4, при этом U4 = О. В этом случае !

<6 U3 + где I — выпрямленный ток в цепи постоянного тока преобразователя частоты;

R — суммарное сопротивление этой цепи, При неподвижном роторе Н =- const u уменьшение ЭДС, инвертора 5 компенсируется увеличение тока I1,, а значит, и увеличением электромагнитного момента. При его значении, превышающем значение начального пускового момента М„ ротор двигателя начинает вращаться и двигатель начинает разгоняться по участку АВ механической характеристики 15 (фиг.2). При достижении ЭДС инвертора минимального значе.<<в она сохраняется неизменной до конца разгона двигателя до номинальной частоты вращения, уменьшается ЭДС ротора, а значит, и напряжение БЭ, Tox Ib также уменьшается. При этом в выпрямителе 4 начинаются коммута<ц>о«нь<е процессы и с этого момента

>ок в цепи постоянного тока остается неизменным и равным току параметри<еского стабилизатора до конца раэ10

55 гона двигателя. В точке В «.can«««еской характеристики 15 JJ<, = Оз, и ирп дальнейшем разгоне двигателя JJ> уменьшается, а «е»««««п напряжения нозрастает, ток в роторной цепи переменнь<й, неизменный по амплитуде и фазе эа счет действия параметрического стабилизатора 6. Двигатель разгоняется по участку RC механической характеристики 15 дс номинальной частоть< вращения при постоянном моменте двигателя. По достижении номинальной частоты вращения U = О, реле 8 обесто1<ивается, размыкается контакт 9 и замыкается ко такт 10 реле 8, при этом вход узла 13 отключается от первого входа U < источника 7, узел 13 шунгируется контактом 10. Напряжение на его ньгходе становится равным нулю. На вход системы 14 импульснора зового управления поступает постоянное напряжение U которое увеличивает ЭДС инвертора 6 до начального значения. Двигатель работает на естественной механической характеристике 16 при моменте сопротивления мень<ье N, !

1ри резком набросе нагрузки двигатель переходит на свою характеристику 15 (,часток ВС), что предохраняет днигат ь и механизм от перегрузок.

Таким образом, в процессе пуска ток в роторной обмотке асинхронного двигателя превышает свое номинальное значение только на очень непродолжительное время, необходимое для прео,доления значительного начального момента сопротивления. Дальнейший разгон до номинальной частоты вращения происходит при меньшем по величине неизменном по амплитуде и фазе переменном токе в роторной обмотке, а значит, при постоянном моменте двигателя. В результате уменьшается мощность двигателя и параметрического стабилизатора, Кроме того, так как после преодоления значительного момента сопротивления вместе с моментом сопротивления уменьшается момент двигателя, динамический момент в течение всего времени разгона остается практически постоянным, что улучшает динамику и облегчает работу электропривода.

Ф о р м у л а и з о 6 р е т е н и я

Электропривод переменного тока по авт. св, У 1272463, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью улуч1б

Фиг2

Составитель А. Головче чко

Редактор Л.Веселовская Техред М.Ходанич

Корректор Т.Малец

Заказ 4888/54 Тираж 550 Подписно ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". r.ужгор -,д, уч. Г,чгарина,10I

7 15012 шения массогабаритных показателей путем стабилизации динамического момента, введен блок формирования

ЭДС инвертора, составленный иэ источника постоянного напряжения управления с двумя выходами, реле с размыкающим и замыкающим контактами, резистора, узла задания уменьшения

ЭДС, инвертора и сумматора, причем обмотка реле через резистор подключена параллельно выходу первого мостового выпрямителя, первый выход

42 8 упомянутого источника через замыкающий контакт реле подключен к входу узла задания уменьшения ЭДС инвертора, шунтированного раэмыкающнм контактом реле, выход упомянутого узла задания соединен с инверсным входом сумматора, прямой вход которого подключен к второму выходу источника постоянного напряжения управления, а выход сумматора предназначен для подключения к входу системы управления иннертором, |