Способ управления выходным током вентильного преобразователя при частотном пуске электродвигателя

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тиристорных преобразователях частоты для пуска мощных синхронных машин. Цель изобретения - обеспечение максимального значения пускового момента без увеличения установленной мощности преобразователя. Цель достигается путем дополнительного прерывания выходного тока преобразователя на заданный интервал времени при достижении температурой P-N-переходов проводящих вентилей преобразователя предельно допустимого значения. При этом длительность заданного интервала времени определяют, начиная с момента выключения проводящих вентилей преобразователя, до момента снижения температуры их P-N-переходов до заданной величины. 1 з.п.ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ(НИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU<„> (у) Н 02 М 5/45

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

;1- ) -- г(Я

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4401298/24-07 (22) 30. 03. 88 (46) 30,04,90. Бюл. У 16 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте (72) А.M.Kîëîêîëêèí, Ю.П.,Кузнецов и А.Г,Придатков (53) 621.316.727 (088,8) (56) Транспорт и хранение газа. Реферативный сборник. М.: ВНИИЭТАЗПРОМ, 1978, Р 8, с. 15-21.

Высоковольтные тиристорные преобразователи. — M.: ЭНИН, 1981, с. 181—

195, рис. 1. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЫХОДНЬМ TOKOM

ВЕНТИЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПРИ ЧАСТОТНОМ ПУСКЕ:ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в тиристорных преобразователях частоты для пуска мощных синхронных машин, а также в преобразователях при управлении частотно-регулируемыми электроприводами.

Целью изобретения является сохранение максимального значения пускового момента без увеличения установленной мощности преобразователя °

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, реализующего способ управления выходным током вентильного преобразователя с использова2 (57) Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано в тиристорных преобразователях частоты для пуска мощных синхронных машин.

Цель изобретения — обеспечение максимального.значения пускового момента без увеличения установленной мощнос1 ти преобразователя. Цель достигается путем дополнительного прерывания выходного тока преобразователя на заданный интервал времени при достижении температурой р-и-переходов проводящих вентилей преобразователя предельно. допустимого значения. При этом дли-. тельность заданного интервала времени определяют начиная с момента выключе" а

У ф ния проводящих вентилей преобразователя, до момента снижения температуры их р-и-переходов до заданной величины. 1 з.п.ф-лы, 6 ил. нием в блоке контроля температуры ком- паратора и элемента задержки; на

Вии4 фиг. 2 — функциональная схема устройства с использованием в блоке контро- ф3 ля температуры гистерезисного порогового элемента; на фиг. 3 — функциональная схема устройства с контролем температуры р-и-переходов проводящих вентилей преобразователя; на фиг. 4 — функциональная схема регулятора выходного тока; на фиг. 5 и

6 — диаграммы управления выходным током вентильного преобразователя.

Устройство управления выходным током вентильного преобразователя

1561175 (фиг. 1) содержит последовательно соединенные регулятор 1 выходного тока преобразователя и ийвертор 2, систему 3 управления инвертором, включающую задающий генератор 4 выходной частоты и распределитель 5 импульсов, датчик 6 выходного тока преобразователя, задатчик 7 выходного тока преобразователя 8 ° 10

Кроме того, устройстно содержит блок 9 контроля температуры р-n"ïåðåходон проводящих выходных вентилей преобразователя, причем первый вход

10 блока контроля температуры подклю- 15 чен к выходу датчика 6 выходного тока, второй вход 11 — к выходу распределителя S импульсон системы управления инвертором, а выход - к входу 12 для управления прерыванием тока регу- 2р лятора выходного тока преобразователя.

Блок 9 контроля температуры р-ипереходов проводящих вентилей преобразователя выполнен в ниде последовательно соединенных датчика 13 тем- 25 пературы, компаратора 14 и элемента

15 задержки, причем первый вход датчика 13 температуры является первым вхопом 10 блока 9 контроля температуры р-и-переходов проводящих вентилей 30 преобразователя, к которому подключается датчик выходного тока, а второй вход датчика 13 температуры является вторым входом 11 блока 9 контроля температуры р-и-переходов проводящих

35 вентилей преобразователя, к которому подключается выход распределителя 5 импульсов, выход элемента 15 задержки является выходом 16 блока 9 контроля температуры р-п-переходов прово- 40 дящих выходных вентилей.

На фиг. 2 представлено выполнение блока контроля 9 температуры р-и-переходов в виде последовательно соединенных датчика 13 температуры и гис- 45 терезисного порогового элемента 17, причем выход последнего является выходом 16 блока контроля 9 температуры переходов вентилей.

Датчик 13 температуры (фиг. 3) со- 50 держит мультиплексор 18,-интегрирующие RC-цепочки 19, 20 и 21 и диоды

22 по числу выходных вентилей инвертора, причем сигнальный вход мультиплексора 18 является первым входом датчи- 55 ка 13 температуры.

Управляющие входы 23 мультиплексора 18 образуют второй вход датчика

13 температуры, а объединенные выводы диодов — выход датчика 13 температуры.

Регулятор 1 выходного тока (фиг.4) выполнен на управляемом выпрямителе

24 со звеном постоянного тока 25 на выходе, к управляющим входам тиристоров которого подключены выходы распределителя 26 импульсов, вход которого подключен к выходу первого элемента И-НЕ 27, первьп вход которого подключен к выходу второго элемента

И-НЕ 28, а второй " к выходу блока

29 формирования граничных углов управления, вход которого связан с входом управляющего выпрямителя 24 через трансформатор 30. Первым и вторым управляющим входами регулятора 1 выходного тока являются входы сумматора 31, выход которого подключен к входу блока 32 фазового управления, выход которого подключен к первому входу элемента И-HE 28, второй вход которого подключен к выходу RS-триггера 33 и через диод 34 к его К-входу, являющемуся третьим управляющим входом регулятора 1 ныходного тока, первый управляющий вход которого через датчик 35 нуля тока подключен к

S-входу триггера 33.

Устройство, реализующее способ управления, работает следующим образом.

В режиме пуска электродвигателя регулятор 1 выходного тока (фиг.4)l обеспечивает стабилизацию входного тока I << (фиг. 5 и 6) инвертора 2, который и осуществляет переключение выходного тока преобразователя 8.

Прерывание выходного тока преобразователя 8 перед переключением осуществляют за счет управления регулятором

1 выходного тока импульсами U4 (см. фиг. 5), формируемыми системой 3 управления инвертором (выпрямитель кратковременно переводится в инверторный режим до обнуления выходного тока).

В режиме прерывания тока выходные импульсы блока 32 фазового управления блокируются RS-триггером 33 (либо через диод 34) и управление выпрямителем 24 переходит на блок 29 формирования граничного угла управления.

Сброс RS-триггера 33 в исходное состояние (U>>, фиг. 5) осуществляетса датчиком 35 нуля тока. При поступлении на вход 1? регулятора нхо.пного

15611 тока управляющего импульса U (фиг.5) на прерывание с выхода задающего генератора 4 системы 3 управления инвертором 2 (узкий управляющий импульс) прерывание происходит до обнуления выходного тока регулятора 1 выходного тока; Подобным же образом осуществляется прерывание выходного тока известным способом (Т, фиг. 5). 10

Дополнительное прерывание выходного тока преобразователя 8 осуществля, ют при достижении предельно допустимого значения температуры р"n-перехода любого.из проводящих выходных венти- 15

0 о лей преобразователя (T>, T y о

T v, фиг. 5), которое определяется с йомощью датчика 13 температуры.

Для этого на датчик 13 температуры подают сигнал с датчика 6 выходного тока преобразователя. Этот сигнал поступает на вход мультиплексора 18, выходы которого подключены через интегрирующие RC-цепочки 19, 20 и 21 к входам диодов 22, на выходе которых и формируют сигнал, пропорциональный температуре р-и-перехода наиболее нагретого вентиля.

Значение входного резистора интегрирующих RC-цепочек 19, 20 и 21 опре- 3 деляется тепловой постоянной времени нагрева вентилей при прохождении по — ним тока, а значение резистора, включенного параллельно интегрирующему конденсатору, — тепловой постоянной времени системы прн охлаждении вентилей, когда ток по ким не протекает.

Предельно допустимое значение температуры задают компаратором 14 (фиг. 1) . .

Компаратор 14 запускает выходным сиг.- 4 налом U (фиг. 5) .элемент 15 задержки, который на заданный интервал времени (U<,, фиг. 6) подает команду на вход 12 регулятора 1 выходного тока для дополнительного прерывания его 45 выходного тока (например, за счет пе-, ревода выпрямителя 24 в инверторный режим при управлении им от блока 29 формирования граничного угла управления). 50

1. Способ управления выходным током вентилького преобразователя при

0 частотном пуске электродвигателя, saключающийся в прерывании и последующем переключении по выходным фазам преобразователя его выходного тока, отличающийся тем, что, с

5 целью сохранения максимального значения пускового момента без увеличения установленной мощности преобразователя, контролируют температуру р-и-переходов проводящих вентилей преобразователя и при достижении температурой предельно допустимого значения осуществляют дополнительное прерывание выходного тока вентильного преобразователя на заданный интервал времени.

2. Способ по и. f о т л и ч а юшийся тем, что длительность заданного интервала времени при дополнительном прерывании выходного тока . преобразователя определяют, начиная с момента выключения проводящих вен.тилей преобразователя до момента снижения температуры их р-и-переходов до заданной величиныe При воздействии датчика 13 температури на гистерезисный пороговый элемент 17 (фиг. 2) ширина управлйющего

75 6 импульса U< (фкг. 6) соответствует

I уменьшекию температуры наиболее нагре.— того вентиля до заданной величины.

Дополнительное прерывание выходного тока преобразователя осуществляют до тех riop, пока частота переключения выходного тока преобразователя достигнет такой величины, что за период между двумя переключениями температура р-и-переходов проводящих вентилей не будет достигать предельно.. допустимого значения (фиг. 5).

Таким образом, применение управле" ния выходным током вентильного преоб" разователя при пуске электродвигате" ля позволяет обеспечить необходимый пусковой момент электродвигателя без увеличения установленной мощности вентильного оборудования преобраэо« вателя за счет дополнительного прерывания выходного тока преобразователя в зависимости от температуры р-ппереходов проводящих вентилей.

Формула изобретения

l56I)75!

ЮФ® мнп мбанипап

Фиг.Ф

r °

7 °

ui дмид ь и

zrtrs ан декад и ию дмид 1

Ilg дюкдд

1561175

Фиг. б

Корректор М.Пожо

Редактор Л.Веселовская

Заказ 982 Tapes, 493 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР.

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Р ) Ng, НэиОд й7

0@

ЗМИИ

4 ю бмход Р

Составитель В.Жмуров

Техред Л,Сердюкова