Асинхронно-вентильный каскад

 

Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения - повышение эксплуатационных показателей путем уменьшения реактивной составляющей тока ротора. С этой целью в асинхронно-вентильный каскад введены датчик 9 частоты вращения ротора асинхронного двигателя 1 с фазным ротором, датчик тока 10 во входной цепи непосредственного преобразователя частоты 2, блок 11 определения угла запаса, опорный фазосмещающий блок 12 и блок 13 формирования разрешающих импульсов. Это позволило обеспечить работу асинхронно-вентильного каскада с прямоугольной формой тока при расширенном диапазоне регулирования частоты вращения. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 Р 7/632

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4392233/07 (22) 15.03.88 (46) 15,05.91. Бюл.%18 (71) Горьковский политехнический институт (72) B.ß.Áðàñëàâñêèé, Г.Л.Муравьев; В.Г.Титов, С.В.Хватов и А.В.Шахов (53) 62-83:621.316.718.5 (088.8) (56) Онищенок Г.Б. и Локтева И.Л, Асинхронные вентильные каскады и двигатели двойного питания. M. "Энергия, 1979, с.163 — 175.

Заявка Японии М 56 — 33959, кл, Н 02 P 7/62, 1981. (54) АСИНХРОННО-ВЕНТИЛЬНЫЙ КАСКАД

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводах на базе асинхронного двигателя с фазным ротором.

Цель изобретения -улучшение эксплуатационных показателей электропривода путем снижения реактивной составляющей тока ротора. (На фиг.1 — блок-схема асинхронно-вентильного каскада; на фиг.2 и 3 — выходные диаграммы работы блоков формирования последовательностей опорных импульсов

Л1 - Л6 и импульсов вращения Р1 — Рг соответственно: на фиг.4 — диаграммы работы блока определения частоты скольжения и блока формирования разрешающих импульсов.

Асинхронно-вентильный каскад содержит трехфазный асинхронный двигатель 1 с фазным ротором, токовый непосредственный преобразователь частоты 2 для подклю„„5U„„1649631 А1 (57) Изобретение относится к электротехнике, Цель изобретения — повышение эксплуатационных показателей путем уменьшения реактивной составляющей тока ротора. С этой целью в асинхронно-вентильный каскад введены датчик 9 частоты вращения ротора асинхронного двигателя 1 с фазным ротором, датчик тока 10 во входной цепи непосредственного преобразователя частоты 2, блок 11 определения угла запаса, опорный фазосмещающий блок 12 и блок 13 формирования разрешающих импульсов.

Это позволило обеспечить работу асинхронно-вентильного каскада с прямоугольной формой тока при расширенном диапазоне регулирования частоты вращения, 4 ил, I» чения фазных выводов обмотки ротора асинхронного двигателя к сети, импульсный датчик 3 положения ротора, установленный на валу двигателя 1, преобразователь 4 последовательности импульсов вращения, в входом подключенный к выходу датчика 3 О, положения ротора,.а выходом — к первому ф входу блока 5 определения частоты скольжения, второй вход которого соединен с выходом формирователя 6 последовательности опорных импульсов, асинхронный вентильный каскад содержит также распределитель 7 импульсов с двумя входами, один из которых соединен с выходом сетевого фазосмещающего блока 8, а выход - с управ- ° ляющим входом непосредственного преобразователя частоты 2, В асинхронно-вентильный каскад введены датчик 9 частоты вращения ротора, установленный на валу двигателя 1, датчик

10 тока, включенный во входную цепь пре1649631 образователя частоты 2, блок 11 определения угла запаса с дВумя Входами, ollopHblA фазосмещающий блок 12 и блок 13 формирования разрешающих импульсов, входом соеди",ål-lllûë с выходом блока 5 определения частоты скольжения, а выходом — со вторым входом распределителя 7 импульСОВ, Один вход блока 1 1 Определения угла запаса подкл очен к Выходу датчика 9 частоты вращения, другой вход — к выходу датчика 10 тока, а выход — к входу опорного фазосмещающего блока 12, выходом соединенного с входом формирователя 6 последовательности опорных импульсов. устройство рабОтает следующим Обра"

ЗОМ.

Блоки 6 и 4 формирования последовательностей опорных импульсов и импульсов врашения вырабатывают шестиканальные последовательности импульсов, частоты которь.х пропорциональны соответственно часто1 eÿ вра где ния поля статора (т1 — часто 1 а питаюьцей сети) и частоте вращения ротора дВигателя.

Диаграммы последовательностей показаны На фиг.2 и 3.

Блок 5 определения частоты скольжения Вырабатывает импульсные сигналы, частота следования которых пропОрциОнальна разностной частоте входных последовательсностей, T,е, частоте скольжения 2 = т1 S ГДЕ S — СКОЛЬЖЕНИЕ).

Данный блок аппаратно реализует следующую формулу пересчета входных сигналов Б1 86:

В1 = Л1Р1+ Л2Р2+ ЛЗР3+ Л4Р4+

+ Л5Р5 + Л6Р6;

Б2 = Л1Р6+ Л2Р1+ ЛЗР2+ Л4Р3+

+ Л5 4 + Л6Р5;

Вз = Л1Р5+ Л2Р6+ ЛЗР1+ Л4Р2+

+ ЛВР3 + Л6Р4;

Â4 = Л1Р4 + Л2Р5+ ЛЗР6+ Л4Р1+

+Л5Р2 + Л6Р3;

В5 5Л1Р3+ Л2Р4+ ЛЗР5+ Л4Р6+, +Л5Р1+ Л6Р2; 6 = Л1 2 + Л2Р3+ ЛЗ 4+ Л4Р5+

+ Л5Р6+ Л6Р1, где Л1+ Л6 — выходные сигналы блока 6 формирования последовательности опорных импульсов; Р1+ P6 — выходные сигналы блока 4 формирования последовательности импульсов вращения, Â1 + 86 — выходные сигналы блока 5 определения частоты скОльжения.

Полученные сигналы поступают на вход блока 6 формирования разрешающих импульсОВ, назначение KGToporo получение непрерывного импульса длительностью

120 зл.град, по отношению к ЗДС ротора (см. фиг.4).

Сформированные сигналы служат "разрешающей" зоной для прохождения управляющих импульсов, вырабатываемых сетевым фазосмещающим блоком 8, на соответс1.вующие группы тиристоров. Данная операция осуществляется блоком 7 распределения управляющих импульсОВ и Описывается следующим выражением:

T1 = П1С4; T7 = П5С4, Т13 = Р6С1;

Т2 = П1С6; ТО = П5С6, Т14 = Р6СЗ;

T3= П1С2:1g = П5С2: Т15= Р6С5;

Т4 = ПЗС4; Т10 = П4С1; Т16 = П2С1;

15 = ПЗС6 11 = П4СЗ. Т17 = П2СЗ

Т6 = ПЗС2; Т12 = П4С5; Т18 = П2С5, где П1+ П6 — выходные сигналы блока 13 формирования разрешающих импульсов

С1+ C6 — Выходные сигналы сетевого фазосмещающего блока 8, T1 — Т16 — выходные сигналы блока 7 распределения импульсов, подаваемые на соответствующие тиристоры.

Описанный алгоритм управления токовым непосредственным преобразователем частоты 2 обеспечивает работу злектропривода с прямоугольной формой тока ротора при расширенном диапазоне регулирования частоты вращения. Устойчивость работы привода на синхронной и околосинхронной скоростях достигается косвенным определением частоты ЗДС ротора. При частотах вращения ниже синхронной устанавливается нулевой угол управления тиристорными группами по отношению к

ЗДС ротора. На сверхсинхронных частотах вращения угол управления тиристорными группами корректируется с учетом величины угла коммутации тока ротора.

Известно, что длительность коммутационных процессов в роторе двигателя, содержащей непосредственный преобразователь частоты во вторичной цепи, изменяется в зависимости от выходной частоты преобразователя, определяемой частотой вращения вала, и величины тока ротора.

Требуемый закон управления преобразователем частоты реализуется с помощью блока 11 определения угла запаса, выходной сигнал которого. воздействуя на вход опорного фазосмещающего блока 12, изменяет начальный фазовый угол последовательности опорн ых импульсов, что приводит к соответствующему изменению

55 угла управления тиристорными группами по

Отношению к ЗДС ротора.

Формула изобретения

Асинхронно-вентильный каскад, содержащий асинхронный двигатель с фазным

1649631 ротором, непосредственный преобразователь частоты для подключения фазных выводов обмотки ротора асинхронного двигателя к сети, импульсный датчик положения ротора, установленный на валу асинхронного двигателя, формирователь импульсов, входом подключенный к выходу датчика положения ротора, а выходом — к первому входу блока определения частоты скольжения, второй вход которого соединен с выходом формирователя последовательности опорных импульсов, распределитель импульсов с двумя входами, один из которых соединен с выходом фазосмещающего блока, а выход — c управляющим входом непосредственного преобразователя частоты, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных показателей путем снижения реактивной составляющей тока ротора, введены датчик частоты вращения, установленный на валу асинхронного двигателя, датчик тока, включенный в вы5 ходную цепь непосредственного преобразователя частоты, блок определения угла запаса с двумя входами, опорный фазосмещающий блок и блок формирования разрешающих импульсов, входом соединенный с.

10 выходом блока определения частоты скольжения, а выходом — со вторым входом распределителя импульсов, один вход блока определения угла запаса подключен к выходу датчика частоты вращения, другой вход—

15 к выходу датчика тока, а выход — к входу опорного фэзосмещающего блока, выходом соединенного с входом формирователя последовательности опорных импульсов.

1649631

1/У2

Составитель А.Головченко

Редактор С.Рекова Техред M.Моргентал Корректор М,Пожо

Заказ 1872 Тираж 36О . Подоисное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Рауаская нэб.. 4/5

Дооизвовственно-ияаятвльский комбинат "Патент". г. Ужгооов. vn.Ãÿãÿîèíä. 101

71

12 t3

79

81

Bg в, 8(By

П1

Пг

П3

fÔ

П5

Р

Р7

PZ

Н

Р5

Рб л1 Л Лз Л» Л Л Л 4g Л Лр Л "g Л1 Л Л Л» Л Л Л Лу