Многодвигательный электропривод переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в многодвигательном асинхронном электроприводе ручного переносного инструмента, применяемого в строительстве, сельском хозяйстве и других отраслях. Целью изобретения является повышение надежности. Многодвигательный электропривод содержит NM-фазных электродвигателей 1.1, ..., 1.M, полууправляемый выпрямитель 2, инвертор 9, составленный из M инверторных ячеек 10.1, ..., 10.M, M конденсаторов 11.1, ... 11.M, блок 12 управления инвертором, источник 13 блока управления инвертором, тиристор 14, реле управления с обмоткой 15 и замыкающим контактом 16. За счет введения в состав электропривода M однофазных выпрямительных мостов 18.1, ..., 18.M, трансформатора тока 19, схемы 20 задержки и формирования управляющего импульса и выполнения выходных трансформаторов инверторных ячеек 10.1, ..., 10.M с дополнительными обмотками предотвращается возникновение аварийных ситуаций в инверторных ячейках 10.1, ..., 10.M и мостовом трехфазном выпрямителе 2 при обрыве фазы нагрузки, обеспечивается нормальный пуск электродвигателей 1.1, ..., 1.N и защита электродвигателей от работы с отсутствием фазы питающего напряжения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4451142/24-07 (22) 30.06.88 (46) 23.06.90. Бюл. К - 23 (71) Ивановский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института по автоматизированному электроприводу (72) В.А.Поцелуев, Б,П,Осипов, Л.Н.Коноплев, В.Ф,Кубасов, Б.И.Гогтаури, П.П.Бочаян и А.В.Холявин (53) 621.313.333.7(088.8) (56) Частотный преобразователь

PS-К-9: Проспект фирмы ISKRA AUTONATIKA, Югославия.

Авторское свидетельство СССР

1422357, кл. Н 02 Р 7/74, Н 02 Н 7/09, 1986. (51)5 Н 02 Р 7/74, Н 02 Н 7/09

2 (54) МНОГОДВИГАТЕЛЬНЬЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электро— технике и может быть использовано в многодвигательном асинхронном электроприводе ручного переносного инструмента, применяемого в строительстве, сельском хозяйстве и других отраслях. Целью изобретения является повышение надежности, Многодвигательный электропривод содержит N m-фазных электродвигателей 1, 1., ° 1,N полууправляемый выпрямитель 2, инвертор

9, составленный из m инверторных ячеек 10, 1...! О.m, m конденсаторов

11 ° 1... 11.m, блок 12 управления инвертором, источник 13 блока управления инвертором, тиристор 14, реле

1573522 управления с обмоткой 15 и замыкающим контактом 16. За счет введения в состав электропривода m однофазных выпрямительных мостов 18.1...18,m, трансформатора тока 19, схема 20 задержки и формирования управляющего импу.»са и выполнения выходных трансформаторов инверторных ячеек

l8.1...l0.m с дополнительными обмотИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в, многодвигательном асинхронном элект оприводе ручного переносного инструмента, применяемого в строительстве, сельском хозяйстве и других отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение надежности.

На чертеже приведена структурная с!хема многодвигательного электропривода, Хногодвигательный электропривод переменного тока содержит N m-фазных

30 асинхронных электродвигателей 1, 1 ... .1.N, мостовой трехфазный полууправляемый выпрямитель 2 с тиристорами

3...5 в анодной группе и с цепями

6...8 управления, инвертор 9, составленный из m инверторных ячеек

10,1.10.m с трансформаторным выходом каждая, соединенных последовательно и согласно, m конденсаторов 11.1, ° „ ...11.т, блок 12 управления инвертором, источник 13 питания блока управления, тиристор 14, реле управления с обмоткой 15 и замыкающим контактом

16, резистор 17, m однофазных выпрямительных мостов 18.1...18,m, трансформатор 19 тока с m первичными и одной вторичной обмотками, схему 20 задержки и формирования управляющего импульса тиристора 14, причем выходные трансформаторы 21,1...21.m всех

50 инверторных ячеек выполнены с основной и дополнительной вторичными обмотками. Входные зажимы полууправляемого выпрямителя 2 предназначены для подключения к зажимам питающей сети, 55 а управляющие электроды тиристоров

3...5 через цепи 6.. ° 8 управления объединены в общую точку, Входные зажимы инвертора 9 подключены к выками предотвращается возникновение аварийных ситуаций в инверторных ячейках 10,1...10,т и мостовом трехфаэном выпрямителе 2 при обрыве фазы нагрузки, обеспечивается нормальный пуск электродвигателей 1.1...1.N и защита электродвигателей от работы с отсутствием фазы питающего напряжения, 1 ил, ходным зажимам полууправляемого выпрямителя 2. Выходные зажимы основных вторичных обмоток трансформаторов

21,1...21.m инверторных ячеек соединены с соответствующими фазами статорных обмоток электродвигателей

1.1...1.N через выключатели 22,1... ...21,N, удлинительные кабели 23.1... ...23.N и штепсельные разъемы

24,1, ° .24 ° N каждый из конденсаторов

11,1...11,m включен параллельно входным зажимам соответствующих инверторных ячеек 10.1...10.m, управляющие входы которых соединены с выходами блока 12 управления инвертором.

Один вывод обмотки 15 реле управления соединен с анодом тиристора 14 и положительным выводом источника 13 питания, отрицательный вывод которого через резистор 17 соединен с катодом тиристора 14 и другим выводом обмотки 15 реле управления, замыкающий контакт которого включен между анодным выводом и общей точкой соединения цепей 6...8 управления тиристоров полууправляемого выпрямителя 2, Выводы постоянного тока однофазных выпрямительных мостов 18 ° 1...18,m соединены с выводами постоянного тока одноименной полярности соответствующих инверторных ячеек 10.1...10.m, Один вывод дополнительной обмотки выходного трансформатора 21,i i-й инверторной ячейки IO.i непосредственно, а другой вывод через соответственно (i+1)-ю вторичную обмотку трансформатора 19 тока соединены соответственно с первыми и вторыми выводами переменного тока соответствующего (i+1)-ro однофазного выпрямительного моста 18.i где

=1,2...,,m-l ° Один вывод дополнительной обмотки выходного тансформатора!

О !

5 15

2l .m m-й инверторной ячейки 10.m непосредственно, а.другой вывод через первичную вторичную обмотку трансформатора 19 тока соединены соответственно с первым и вторым выводами переменного тока первого однофазного выпрямительного моста

18.1, Выводы вторичной обмотки трансформатора 19 тока соединены с входами схемы 20 задержки и формирования управляющего импульса тиристора, выходы которой соединены с управляющими цепями тиристора 14, Электропривод работает следующим образом.

После включения напряжения сети начинает работать блок 12 управления инвертором и на управляющие входы инверторных ячеек 10,1...10.m подают— ся управляющие. сигналы, Через обмотку 15 реле управления протекает ток, r его контакт 16 замыкается, включая при помощи тиристоров 3...5 мостовой трехфазный выпрямитель 2. На его выходных шинах появляется напряжение, инверторные ячейки 10,!...10,тп начи— нают работать, преобразовывая постоянное напряжение в переменное заданной частоты на выходе трансформа— торов 21,1...21.m. Это переменное напряжение через разъемы 24.1 ° ..24 ° N, удлинительные кабели 23,1 ° .,23,N и выключатели 22.1...22.N подается к электродвигателям 1.1...1.N, приводящим в действие исполнительные механизмы, Нагрузка на каждую ячейку одинакова и напряжение на выходных выводах инверторных ячеек 10.1...!О.m и конденсаторах ll.l...ll.m распределится равномерно. На дополнительных обмотках каждого выходного трансформатора

21.1...21,m устанавливается одинаковое напряжение с амплитудой по величине меньшей напряжения на каждом конденсаторе 11.1...11.m. Выпрямительные мосты 18.1...18.m закрыты более высоким напряжением конденсаторов

11,1...11,m и по первичным обмоткам трансформатора 19 тока ток не протека-ет,защита не срабатывает,тиристор 14 закрыт, При нарушении целости питающего провода одной из фаз в удлинительном кабеле, например в кабеле 23,1, уменьшится нагрузка на инверторную ячейку 10,1, а на инверторные ячейки

10.2...10.m нагрузка возрастет, так

73522 6 как через оставшиеся фазы электродви. гателя 1.1 ток возрастает, а сам электродвигатель нагревается, Поскольку изменилась нагрузка на инверторные ячейки причем, на ячейку

10,1 она стала меньше, на ячейки

10,1 10,m больше, то происходит перераспределение напряжения на них и подключенных параллельно им конденсаторах 11.1...11,m, На конденсаторе 11,1 и ячейке 10.1 напряжение увеличивается, а на конденсаторах

11,2...ll.m и ячейках 10 ° 2...10,m уменьшается, На дополнительной обмотке трансформатора 21.1 ячейки

10 ° 1 в соответствии с этим напряже " ние также увеличивается, Когда амплитуда напряжения на выходе дополнителв ной обмотки трансформатора 21, 1 станет больше напряжения на конденсаторе 11 ° 1, выпрямительный мост 18,2 откроется и по цепи от дополнительной обмотки трансформатора 21.1 через первичную обмотку трансформатора 19 тока и выпрямительный мост 18,2 потечет ток, подзаряжающий конденсатор 11,2, Нагрузка на ячейку 10.1 увеличится, напряжение на ячейках

10,1 10,m и конденсаторах 11 ° 1... ...11.m выравнивается. На выходной. обмотке трансформатора 19 появится напряжение, которое с небольшой задержкой, определяемой схемой 20 задержки и формирования отпирающего импульса, приложено к управляющему электроду тиристора 14, Последний откроется, зашунтирует обмотку 15 реле, Контакт 16 реле разомкнется, Тиристоры 6...8 по истечении полупериода питающего напряжения выключатся, снимая напряжение со своих выходных шин ° Преобразователь выключится из работы, Электродвигатели 1.1...1.N обесточатся и остановятся. Таким образом они защищены от перегрева и выхода .из строя.

За счет выравнивающего действия тока от дополнительной обмотки трансформатора 21,1 предотвращено значительное изменение напряжения на инверторных ячейках 10,1...10,m на время срабатывания защиты, что предотвратит появление перенапряжений на элементах схемы и их выход из строя, ликвидирует срыв коммутации инверторных ячеек, При включении любого электродвигателя 1,1...1,N выключателем 22.1...

1573522...22,N, контакты выключателя могут замкнуться неодновременно, что приведет в момент подключения к резкому изменению нагрузки в фазах соединительных кабелей и инверторных

5 ячеек О. 1... 10.m, вызывающему перераспределение напряжения на них. Однако выравнивающее действие дополнительных обмоток трансформаторов

21l,1...21,тп предотвратит возникновение значительного перекоса напряже-! н я и перенапряжений на элементах схемь1, а действие защиты на время пуска блокировано действием схемы 20 задержки, Таким образом, предотвращается возникновение аварийных ситуаций в инверторных ячейках и мостовом т ехфазном выпрямителе нри обрыве фазы нагрузки, обеспечивается нормальный пуск электродвигателей и защита эЛектродвигателей от работы с отсутc âèåì фазы питающего напряжения и повьшыется надежность многодвигатель- 25 нОго электропривода, Формула изобретения

Мно годв игательный элект роприв од переменного тока, содержащий N m-фазных асинхронных электродвигателей, мОстовой трехфазный полууправляемый выпрямитель с тиристорами в анодной группе, входные зажимы которого предназначены для подключения к зажимам пнтающей сети, а управляющие электродЫ тиристоров через цепи управления объединены в общую точку, инвертор, составленный из m инверторных ячеек 4О с трансформаторным выходом каждая, соединенных последовательно и согласно, и подключенный к выходным зажимам мостового трехфазного полууправляемого выпрямителя, выходные зажимы 45 трансформаторов инверторных ячеек соединены с соответствующими фазами статорных обмоток электродвигателей, m конденсаторов, каждый из которых включен параллельно входным зажимам соответствующих инверторных ячеек, блок управления инвертором, выходы

l которого соединены с управляющими входами инверторных ячеек, источник питания блока управления инвертором, тиристор, реле управления с обмоткой и замыкающим контактом, один вывод обмотки реле управления соединен с анодом тиристора и положительным выводом источника питания блока управления инвертором, отрицательный вывод которого соединен через резистор с другим выводом обмотки реле управления и с катодом тиристора, замыкающий контакт реле управления включен между анодным выводом и общей точкой соединения цепей управления тиристоров мостового трехфазного выпрямителя, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены m однофазных выпрямительных мостов, трансформатор тока с m первичными и одной вторичной обмотками, схема задержки и формирования управляющего импульса ти — . ристора, а выходной трансформатор каждой инверторной ячейки снабжен дополнительной обмоткой, выводы постоянного тока однофазных выпрямительных мостов соединены с выводами постоянного тока одноименной полярности соответствующих инверторных ячеек, один вывод дополнительной обмотки выходного трансформатора i-й инверторной ячейки непосредственно, а другой вывод через соответственно (i+1)-ю вторичную обмотку трансформатора тока соединены соответствен— но с первым и вторым выводами переменного тока соответствующего (i+1)го однофазного выпрямительного моста, один вывод,цополнительной обмотки выходного трансформатора m-й инверторной ячейки непосредственно, а другой вывод через первую вторичную обмотку трансформатора тока соединены соответственно с первым и вторым выводами переменного тока первого однофаэного выпрямительного моста, выводы вторичной обмотки трансформатора тока соединены с входами схемы задержки и формирования управляющего импульса тиристора, выходы которой соединены с управляющими цепями тиристора, где i=1,2,...,m-1.