Электропривод тиристорный асинхронный

 

Использование: для регулирования скорости электропривода. Сущность: в электропривод тиристорный асинхронный введены короткозамыкатель и узел включения закоротки, соединенные с узлами электропривода в соответствии с изобретением. В результате обеспечивается бесконтактное переключение электродвигателя в режим закоротки и обратно без бросков тока благодаря синхронизации сети и ЭДС-двигателя и включению последнего сначала на амплитуду линейного напряжения, а затем на амплитуду фазного напряжения третьей фазы, что приводит к повышению надежности, расширению функциональных возможностей электропривода и к экономичному его использованию. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к регулируемому электроприводу переменного тока с асинхронным короткозамкнутым электродвигателем, и может быть использовано при регулировании скорости электродвигателя до частоты питающей сети.

Известно устройство для безударного пуска асинхронного двигателя, в котором ограничения бросков тока в момент включения обмотки статора двигателя подключаются к сети бесконтактными ключами в следующей последовательности: вначале включаются две обмотки статора на линейное напряжение в момент его амплитуды, а третья обмотка подключается в момент амплитуды фазного напряжения [1] Недостатком этого устройства является то, что оно предназначено лишь для запуска электродвигателя из состояния покоя и не позволяет регулировать скорость асинхронного трехфазного короткозамкнутого электродвигателя.

Наиболее близким к заявляемому решению по технической сущности является преобразователь частоты с непосредственной связью с сетью [2] содержащий, например, первый, второй и третий каналы управления, первый, второй, третий и четвертый входы которых являются соответственно первыми входами первого, второго и третьего узлов сравнения, входами первого, второго и третьего функционального преобразователя ЭДС (ФПЕ), третьими входами первого, второго и третьего формирователей (ФДИ) длительности импульсов, входами первого, второго и третьего датчиков тока, а первый, второй и третий выходы являются соответственно первыми и вторыми выходами первого, второго и третьего тиристорного преобразователя и выходами первого, второго и третьего датчиков ЭДС и содержат последовательно соединенные узел сравнения, регулятор тока, нелинейное звено, переключатель характеристик, управляющий орган, формирователь длительности импульсов и тиристорный преобразователь, второй вход которого подключен к второму выходу датчика тока, первый выход которого соединен с вторым входом узла сравнения и первым входом датчика ЭДС, второй вход которого подключен к третьему выходу тиристорного преобразователя, четвертый выход которого через датчик проводимости соединен с вторым входом узла логики, первый выход которого соединен с вторым входом переключателя характеристик, второй выход с вторым входом формирователя длительности импульсов, третий выход с вторым входом управляющего органа, а первый вход подключен к первому входу узла сравнения, выход ФПЕ соединен с вторым входом нелинейного звена, первый и второй выходы первого, второго и третьего каналов управления соединены соответственно с первым и четвертым, вторым и пятым, третьим и шестым входами электродвигателя, третьи выходы подключены соответственно к третьему, четвертому и пятому входам обратнокоординатного преобразователя, первые входы соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами координатного преобразователя, вторые входы подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам формирователя ЭДС, третьи входы соединены с выходом генератора опорных напряжений, вход которого и четвертые входы каналов управления подключены к напряжению питающей сети, и последовательно соединенные задатчик частоты вращения, задатчик интенсивности, четвертый узел сравнения, регулятор скорости, пятый узел сравнения, усилитель низкой частоты, генератор синусоидальных колебаний, второй вход которого через четвертый узел логики подключен к выходу пятого узла сравнения, второй вход которого соединен с вторым входом четвертого узла сравнения, выходом обратнокоординатного преобразователя и входом задатчика ЭДС, выход которого подключен к третьему входу формирователя ЭДС, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами генератора синусоидальных колебаний и первым и вторым входами обратнокоординатного преобразователя и координатного преобразователя, третий вход которого подключен к второму выходу регулятора скорости, а четвертый вход к выходу задатчика тока намагничивания.

Преобразователь частоты позволяет плавно регулировать скорость асинхронного короткозамкнутого электродвигателя вниз от номинальной и реализует частотно-токовый способ управления и принцип ориентации системы координат путем задания угла поворота ее осей относительно ротора двигателя.

Силовая схема преобразователя частоты содержит три реверсивных тиристорных преобразователя с раздельным управлением комплектами, работающими в режиме источников тока. Статорные обмотки двигателя гальванически развязаны и каждая из них запитывается от своего тиристорного преобразователя. На входы каналов управления подаются сформированные в координатном преобразователе по амплитуде, частоте и фазе задающие синусоидальные токи, сдвинутые между собой на 120 эл.град. Отработка тиристорными преобразователями заданных токов обеспечивается за счет отрицательных обратных связей по току, заведенных с датчиков тока на входы узлов сравнения каналов управления. Переключение комплектов тиристорных преобразователей осуществляется узлами логики каналов управления в моменты перехода заданных токов через нуль и при отсутствии реальных токов в обмотках, для чего входы узлов логики подключены к входам задания тока каналов управления и выходам датчиков проводимости.

На входы каналов управления с формирователя ЭДС заведены положительные связи по ЭДС двигателя, сдвинутые относительно друг друга на 120 эл.град. обеспечивающие компенсацию возрастающей с ростом частоты ЭДС-двигателя.

Формирователи длительности импульсов, управляемые от генератора опорных напряжений и изменяющие угол отпирания тиристоров в функции выходного сигнала управляющих органов соответствующих каналов управления, формируют на выходе тиристорных преобразователей силовые напряжения заданной амплитуды и частоты. Функциональные преобразователи ЭДС и нелинейные звенья образуют узлы линеаризации характеристик электропривода в режиме прерывистых токов.

Система управления электроприводом выполнена по двухконтурной структуре и ПИ-регулятором скорости и внутренним контуром регулирования тока. Вход регулятора скорости через узел сравнения подключен к выходам задатчика интенсивности (задатчика частоты) и обратнокоординатного преобразователя, формирующего из гармонических сигналов, снимаемых с датчиков ЭДС аналоговый сигнал ω_p, соответствующей полярности в зависимости от направления вращения поля и пропорциональный ЭДС двигателя.

Регулятор скорости формирует на выходе аналоговый сигнал задания частоты скольжения ω_s, пропорционально которому задается приведенный к статору ток ротора .

Сигнал задания частоты поля статора ω₁ формируется из сигналов ω_p и ω_s, а его полярность определяет с помощью узла логики направление вращения поля статора. Сложение или вычитание ω_p и ω_s обеспечивает двигательный или тормозной режим работы двигателя и обеспечивается автоматически.

Сигнал ω₁ преобразуется в усилителе низкой частоты в импульсный частотный сигнал, пропорциональный частоте вращения поля статора, а в генераторе синусоидальных колебаний в гармонические кодовые сигналы cosω₁t и sinω₁t, по которым осуществляется формирование заданных значений токов и ЭДС для каналов управления. Амплитуда заданных значений токов определяется опорными напряжениями I_м= const и ограниченного на выходе регулятора скорости на уровне, например, 2 I^н.

Недостаток заключается в неустойчивой работе на частотах, близких к частоте питающей сети, из-за малой дискретности управления (300 Гц) при построении выходных силовых напряжений тиристорных преобразователей.

Однако существует большая номенклатура производственных механизмов, например насосы, для которых требуется одновременно как длительная работа на частоте сети, так и возможность регулирования скорости вниз от номинальной, причем работы на разных скоростях и переход на номинальную скорость требуется осуществлять без остановки механизма.

При этом экономически более оправдано, чтобы асинхронный электродвигатель на частоте сети работал в неуправляемом режиме с питанием непосредственно от сети, так как в этом случае по сравнению с регулируемым режимом работы, кроме неустойчивой работы, повышается cosϕ и КПД электропривода, что влияет на надежность и функциональные возможности.

Технический результат повышение надежности и расширение функциональных возможностей.

Технический результат достигается тем, что в преобразователь частоты, содержащий первый, второй и третий каналы управления, первый и второй выходы которых предназначены для подключения определенным образом к входам электродвигателя, третьи выходы подключены соответственно к третьему, четвертому и пятому входам обратнокоординатного преобразователя, первые входы соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами координатного преобразователя, вторые входы подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам формирователя ЭДС, третьи входы соединены с выходом генератора опорных напряжений, вход которого и четвертые входы каналов управления подключены к напряжению питающей сети, и последовательно соединенные задатчик частоты вращения, задатчик интенсивности, четвертый узел сравнения, регулятор скорости, пятый узел сравнения, усилитель низкой частоты, генератор синусоидальных колебаний, второй вход которого через четвертый узел логики подключен к выходу пятого узла сравнения, второй вход которого соединен с вторым входом четвертого узла сравнения, выход обратнокоординатного преобразователя соединен с входом задатчика ЭДС, выход которого подключен к третьему входу формирователя ЭДС, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входам обратнокоординатного преобразователя и координатного преобразователя, третий вход которого подключен к второму выходу регулятора скорости, а четвертый вход к выходу задатчика тока намагничивания, первый, второй и третий каналы управления содержат последовательно соединенные узел сравнения, регулятор тока, нелинейное звено, переключатель характеристик, управляющий орган, формирователь длительности импульсов и тиристорный преобразователь, второй вход которого подключен к второму выходу датчика тока, первый выход которого соединен с вторым входом узла сравнения и первым входом датчика ЭДС, второй вход которого подключен к третьему выходу тиристорного преобразователя, четвертый выход которого через датчик проводимости соединен с вторым входом узла логики, первый выход которого соединен с вторым входом переключателя характеристик, второй выход - с вторым входом формирователя длительности импульсов, третий выход с вторым входом управляющего органа, а первый вход подключен к первому входу узла сравнения, являющимся первым входом каналов управления, второй вход нелинейного звена соединен с выходом функционального преобразователя ЭДС, вход которого является вторым входом каналов управления, третий вход формирователя длительности импульсов является третьим входом каналов управления, а вход датчика тока является четвертым входом каналов управления, первый, второй и третий выходы которых являются первым и вторым выходами тиристорного преобразователя и выходом датчика ЭДС, введены короткозамыкатель и узел включения закоротки, первый вход которого является первым входом шестого узла сравнения и вторым входом ключа, второй вход является вторым входом шестого уза сравнения и входом первого инвертора, третий, четвертый и пятый входы являются соответственно вторым входом узла синхронизации, вторым входом формирователя и вторым входом второго триггера, а первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы являются соответственно выходом ключа, выходом элемента И-НЕ, выходом пятого узла задержки, выходом третьего узла задержки, выходом пятого узла логики, выходом усилителя и выходом шестого узла задержки и содержит последовательно соединенные шестой узел сравнения, первый элемент ИЛИ-НЕ, первый узел задержки, третий элемент ИЛИ-НЕ и ключ, третий вход которого подключен к выходу первого инвертора, последовательно соединенного с выпрямителем, седьмым узлом сравнения, узлом синхронизации, первым триггером, вторым инвертором, третьим узлом задержки, вторым элементом ИЛИ-НЕ, вторым триггером, пятым узлом задержки и элементом И-НЕ, второй вход которого через второй узел задержки подключен к выходу второго инвертора, второму входу второго элемента ИЛИ-НЕ и входу четвертого узла задержки, выход которого соединен с входами усилителя, шестого узла задержки и вторым входом пятого узла логики, первый вход которого подключен к второму выходу выпрямителя, второй вход седьмого узла сравнения соединен с выходом задатчика опорного напряжения, а выход с первым входом формирователя и с вторым входом первого триггера, выход которого подключен к вторым входам первого и третьего элементов ИЛИ-НЕ, выход формирователя соединен с третьим входом узла синхронизации, выход третьего узла задержки подключен к второму входу пятого узла задержки, выход обратнокоординатного преобразователя соединен с первым входом узла включения закоротки, первый выход которого подключен к второму входу четвертого узла сравнения, первый вход последнего соединен с вторым входом узла включения закоротки, третий, четвертый и пятый входы которого подключены соответственно к второму выходу генератора опорных напряжений, к третьему выходу второго канала управления и четвертым выходам первого, второго и третьего каналов управления, являющимися четвертыми выходами первого, второго и третьего узлов логики соответственно, третьи и четвертые входы которых, являющиеся соответственно пятыми и шестыми входами первого, второго и третьего каналов управления, соединены соответственно с третьим и четвертым выходами узла включения закоротки, четвертый выход которого подключен к второму входу регулятора скорости, второй и пятый выходы соединены соответственно с седьмыми и восьмыми входами первого, второго и третьего каналов управления, являющимися пятыми и четвертыми входами первого, второго и третьего формирователей импульсов, шестые входы которых, являющиеся девятыми входами первого, второго и третьего каналов управления, подключены: с третьего канала управления к седьмому выходу узла включения закоротки, а с второго и первого каналов управления к шестому выходу узла включения закоротки и входу короткозамыкателя, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к вторым выходам первого, второго и третьего каналов управления.

На фиг. 1, 2 приведена функциональная схема предлагаемого электропривода, где приняты следующие обозначения: 1 задатчик частоты вращения, 2 задатчик интенсивности, 3 узел сравнения 4, 4 регулятор скорости, 5 узел сравнения 5, 6 задатчик ЭДС, 7 усилитель низкой частоты, 8 узел логики 4, 9 генератор синусоидальных колебаний, 10 задатчик тока намагничивания, 11 координатный преобразователь, 12 формирователь ЭДС, 13 обратнокоординатный преобразователь, 14 канал управления 1, 15 канал управления 2, 16 канал управления 3, 17 генератор опорных напряжений, 18 электродвигатель (асинхронный короткозамкнутый), 19 узел сравнения 1, 20 регулятор тока 1, 21 функциональный преобразователь ЭДС 1, 22 нелинейное звено 1, 23 узел логики 1, 24 переключатель характеристик 1, 25 управляющий орган 1, 26 датчик проводимости 1, 27 формирователь длительности импульсов 1, 28 датчик ЭДС 1, 29 датчик тока 1, 30 тиристорный преобразователь 1, 31 узел включения закоротки, 32 короткозамыкатель, 33 узел сравнения 6, 34 - инвертор 1, 35 ключ, 36 выпрямитель, 37 формирователь, 38 узел сравнения 7, 39 узел синхронизации, 40 триггер 1, 41 элемент ИЛИ-НЕ 1, 42 инвертор 2, 43 узел задержки 1, 44 узел задержки 2, 45 узел задержки 3, 46 элемент ИЛИ-НЕ 2, 47 узел задержки 4, 48 элемент ИЛИ-НЕ 3, 49 узел задержки 5, 50 триггер 2, 51 узел логики 5, 52 узел задержки 6, 53 элемент И-НЕ, 54 усилитель, 55 задатчик опорного напряжения.

Предлагаемый электропривод содержит последовательно соединенные задатчик частоты вращения 1, задатчик интенсивности 2, четвертый узел сравнения 3, регулятор скорости 4, пятый узел сравнения 5, усилитель низкой частоты 7, генератор синусоидальных колебаний 9, второй вход которого через четвертый узел логики 8 соединен с выходом пятого узла сравнения 5, второй вход которого соединен с вторым входом четвертого узла сравнения 3 и первым выходом узла включения закоротки 31, второй вход которого подключен к выходу задатчика интенсивности 2, а первый к входу задатчика ЭДС 6 и выходу обратнокоординатного преобразователя 13, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами формирователя ЭДС 12, первым и вторым выходом генератора синусоидальных колебаний 9 и первым и вторым входами координатного преобразователя 11, третий вход которого подключен к второму выходу регулятора скорости 4, а четвертый вход к выходу задатчика тока намагничивания 10, выход задатчика ЭДС 6 соединен с третьим входом формирователя ЭДС 12, а также три канала управления 14, 15, 16, содержащие последовательно соединенные узел сравнения 19, регулятор тока 20, нелинейное звено 22, переключатель характеристик 24, управляющий орган 25, формирователь длительности импульсов 27 и тиристорный преобразователь 30, второй вход которого подключен к второму выходу датчику тока 29, первый выход которого соединен с вторым входом узла сравнения 19 и первым входом датчика ЭДС 28, второй вход которого подключен к третьему выходу тиристорного преобразователя 30, четвертый выход которого через датчик проводимости 26 соединен с вторым входом узла логики 23, первый выход которого подключен к второму входу переключателя характеристик 24, второй выход к второму входу формирователя длительности импульсов 27, третий выход -к второму входу управляющего органа 25, а первый вход соединен с первым входом узла сравнения 19 и второй вход нелинейного звена 22 подключен к выходу функционального преобразователя ЭДС 21; первые и вторые выходы которых являются первыми и вторыми соответственно выходами тиристорных преобразователей 30 и предназначены для подключения соответствующим образом к входам электродвигателя 18, третьи выхода являются выходами датчиков ЭДС 28 и соединены соответственно с третьим, четвертым и пятым входами обратнокоординатного преобразователя 13, причем четвертый вход последнего соединен с четвертым входом узла включения закоротки 31, четвертые выходы являются четвертыми выходами узла логики 23 и соединены с пятым входом узла включения закоротки 31, первые входы являются первыми входами узлов сравнения 19 и подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам координатного преобразователя 11, вторые входы являются входами преобразователей ЭДС 21 и соединены с первым, вторым и третьим выходами формирователя ЭДС соответственно, третьи входы являются третьими входами формирователей длительности импульсов 27 и подключены к первому выходу генератора опорных напряжений 17, четвертые входы являются входами датчиков тока 29 и подключены к входу генератора опорных напряжений 17 и напряжению питающей сети, пятые и шестые входы являются третьими и четвертыми входами узлов логики 23 и соединены соответственно с третьим и четвертым выходами узла включения закоротки 31, причем четвертый выход последнего подключен к второму входу регулятора скорости 4, седьмые и восьмые входы являются пятыми и четвертыми входами формирователя длительности импульсов 27 и соединены соответственно с вторым и пятым выходами узла включения закоротки 31, девятые входы являются шестыми входами формирователя длительности импульсов 27 и соединены: с третьего канала управления 16 к седьмому выходу узла включения закоротки 31, а с первого 14 и второго 15 канала управления к шестому выходу узла включения закоротки 31 и входу короткозамыкателя 32, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к вторым выходам первого 14, второго 15 и третьего 16 каналов управления.

На фиг. 3 приведена функциональная схема узла включения закоротки 31, первый вход которого является первым входом шестого узла сравнения 33 и вторым входом ключа 35, второй вход является вторым входом шестого узла сравнения 33 и входом первого инвертора 34, третий, четвертый и пятый входы являются соответственно вторым входом узла синхронизации 39, вторым входом формирователя 37 и вторым входом второго триггера 50, а первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы являются соответственно выходом ключа 35, выходом элемента И-НЕ 53, выходом пятого узла задержки 49, выходом третьего узла задержки 45, выходом пятого узла логики 51, выходом усилителя 54 и выходом шестого узла задержки 52, и содержит последовательно соединенные шестой узел сравнения 33, первый элемент ИЛИ-НЕ 41, первый узел задержки 43, третий элемент ИЛИ-НЕ 48 и ключ 35, третий вход которого подключен к выходу первого инвертора 34, последовательно соединенного с выпрямителем 36, седьмым узлом сравнения 38, узлом синхронизации 39, первым триггером 40, вторым инвертором 42, третьим узлом задержки 45, вторым элементом ИЛИ-НЕ 46, вторым триггером 50, пятым узлом задержки 49 и элементом И-НЕ 53, второй вход которого через второй узел задержки 44 подключен к выходу второго инвертора 42, второму входу второго элемента ИЛИ-НЕ 46 и входу четвертого узла задержки 47, выход которого соединен с входами усилителя 54, шестого узла задержки 52 и вторым входом пятого узла логики 51, первый вход которого подключен к второму выходу выпрямителя 36, второй вход седьмого узла сравнения 38 соединен с выходом задатчика опорного напряжения 55, а выход -с первым входом формирователя 37 и с вторым входом первого триггера 40, выход которого подключен к вторым входам первого 41 и третьего 48 элементов ИЛИ-НЕ, выход формирователя 37 соединен с третьим входом узла синхронизации 39, выход третьего узла задержки 45 подключен к второму входу пятого узла задержки 49.

Стрелки _→ , ←_ в схеме узлов задержки указывают включение выдержки времени при переходе на 50 Гц или при обратном переходе в регулируемый режим.

Электропривод работает следующим образом.

При достижении скорости электродвигателя, близкой к номинальной, т.е. при частотах, близких 50 Гц, на выходе задатчика интенсивности 2 напряжение U_зи становится близким к номинальному задающему напряжению, которое через инвертор 34 и выпрямитель 36 сравнивается в седьмом узле сравнения 38 с опорным напряжением. При сравнении с опорным напряжением на выходе седьмого узла сравнения формируется сигнал, снимающий блокировку с первого триггера 40 и разрешающий работу формирователя 37 и узла синхронизации 39, на второй вход которого поступают сигналы U_a, U_cиа (полярность и синхроимпульс в момент перехода через 0), сдвинутые 90 эл.град. относительно фазы B сети с генератора опорных напряжений 17, а на третий вход аналогичные сигналы с формирователя 37, сдвинутые на 90^o относительно ЭДС второй обмотки электродвигателя U₂. При совпадении полярности и синхроимпульсов этих сигналов на выходе узла синхронизации 39 появляется единичный импульс, который переключает состояние первого триггера 40, причем этот импульс формируется как раз в момент максимальной амплитуды линейного напряжения U_АВ сети. Нулевой сигнал с выхода первого триггера 40 через второй инвертор 42 и третий узел задержки 45 поступает на четвертые входы узлов логики 23 каналов управления 14, 15, 16 и переводит углы системы управления электроприводом в α_max, а также отключает триггера формирования зон управления в узлах логики 23 и блокирует регулятор скорости 4. Одновременно начинается отсчет выдержки времени в пятом узле задержки 49 (≈ 15 мс) для исключения "опрокидывания инвертора" и после отсчета выдержки времени сигналом "БИ" производится отключение комплектов "Вперед", "Назад" в узлах логики 23 и через элемент И-НЕ 53 прекращается формирование импульсов в формирователях длительности импульсов 27 каналов управления 14, 15, 16.

Одновременно с появлением нулевого сигнала на выходе первого триггера 40 через второй инвертор 42 начинается отсчет выдержки времени в четвертом узле задержки 47 (≈ 20 мс), необходимой для того, чтобы включить электродвигатель на амплитуду линейного напряжения через один период частоты сети 20 мс. По окончании отсчета выдержки времени через усилитель 54 сигналом КЗ I и II выводы обмоток электродвигателя 18 с помощью тиристорных преобразователей 30 и соответствующего их управления с формирователей длительности импульсов 27 в каналах управления 14, 15 подключаются соответственно к фазам A (C) и B сети, а IV, V и VI выводы с помощью короткозамыкателя 32 объединяются в "звезду". Одновременно с окончанием отсчета выдержки времени в четвертом узле задержки 47 появляется разрешение на формирование сигналов в пятом узле логики 51 в зависимости от полярности задающего сигнала на втором выходе выпрямителя 36. Сигналы с выхода пятого узла логики 51 поступают на четвертые входы формирователей длительности импульсов 27 и позволяют при заданном направлении вращения правильно подключить фазы сети к обмоткам электродвигателя. При направлении движения "Вперед" двигатель подключатся на линейное напряжение U_AB, а при направлении движения "Назад" на линейное напряжение U_CB. Одновременно с этим начинается отсчет выдержки времени (≈ 5 мс) в шестом узле задержки 52, который через четвертый вход формирователя длительности импульсов 27 и тиристорный преобразователь 30 в канале управления 16 подключает III вывод электродвигателя на амплитуду фазного напряжения C (A) сети.

Для исключения срыва обратнокоординатного преобразователя 13 в момент снятия импульсов с тиристорных преобразователей, так как электродвигатель обесточивается и ЭДС электродвигателя 18 начинает падать, что ведет к уменьшению задающей частоты генератора синусоидальных колебаний 9 на время подключения (≈ 20 мс) первым и третьим элементами ИЛИ-НЕ 41, 48 и первым узлом задержки 43, формируется импульс, переключающий ключ 35, через который с третьего входа на входы задания частоты сигналом кратковременно задается уровень напряжения задания что позволяет поддержать неизменной частоту генератора синусоидальных колебаний 9.

Если в момент перехода на закоротку все же произошел срыв обратнокоординатного преобразователя 13, то с помощью тех же элементов 41, 43, 48 в момент сравнения сигналов ω_p и U_зи в шестом узле сравнения 33 вновь формируется импульс, переключающий ключ 35 и восстанавливающий обратнокоординатный преобразователь 13.

При снижении скорости электродвигателя задатчиком частоты 1 ниже номинальной седьмой узел сравнения 38 возвращается в исходное состояние и устанавливает первый триггер 40 в единичное состояние.

Через второй инвертор 42, четвертый узел задержки 47, усилитель 54 и шестой узел задержки 52 мгновенно производится отключение короткозамыкателя 32 и I, II, IV выводы обмоток электродвигателя 18 отличаются от фаз сети. Электродвигатель начинает тормозится на выбеге. С помощью выдержки времени во втором узле задержки 44 (≈ 5 мс), необходимой для обеспечения надежного отключения закоротки, через элемент И-НЕ 53 снимается блокировка с формирования импульсов в формирователях длительности импульсов 27 и с выдержкой времени (≈ 25 мс) в третьем узле задержки 45, необходимой для восстановления правильного чередования зон управления, в триггерах зон узлов логики 23, электропривод включается в работу, т.е. снимается блокировка с регулятора скорости 4 и включаются комплекты B (H) узлов логики 23.

В случае, если при снятии закоротки и отсчета выдержки времени ток в какой-либо из обмоток не успел спасть до нуля, во избежание при переходе в регулируемый режим короткого замыкания (тиристоры короткозамыкателя замыкателя 32 и тиристорных преобразователей 30 отключаются только при спадании тока до нуля) на первый вход второго триггера 50 подается с второго элемента ИЛИ-НЕ 46 единичный импульс, который блокирует отсчет выдержки времени в пятом узле задержки 49 и тем самым переход в регулируемый режим, пока суммарный сигнал датчиков проводимости с выходов узлов логики 23 не установит второй триггер 50 в единичное состояние.

Введение в электропривод узла включения закоротки и короткозамыкателя позволяет бесконтактно переключать электропривод в режим закоротки и обратно без бросков тока благодаря синхронизации сети и ЭДС-двигателя и включению последнего сначала на амплитуду линейного напряжения сети, а затем на амплитуду фазного напряжения третьей фазы, что приводит к экономичному использованию регулируемого электропривода на частоте сети.

Формула изобретения

Электропривод тиристорный асинхронный, содержащий первый, второй и третий каналы управления, первый и второй выходы которых предназначены для подключения соответствующим образом к входам электродвигателя, третьи выходы подключены соответственно к третьему, четвертому и пятому входам обратнокоординатного преобразователя, первые входы соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами координатного преобразователя, вторые входы подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам формирователя ЭДС, третьи входы соединены с выходом генератора опорных напряжений, вход которого и четвертые входы каналов управления подключены к напряжению питающей сети, и последовательно соединенные задатчик частоты вращения, задатчик интенсивности, четвертый узел сравнения, регулятор скорости, пятый узел сравнения, усилитель низкой частоты, генератор синусоидальных колебаний, второй вход которого через четвертый узел логики подключен к выходу пятого узла сравнения, второй вход которого соединен с вторым входом четвертого узла сравнения, выход обратнокоординатного преобразователя соединен с входом задатчика ЭДС, выход которого подключен к третьему входу формирователя ЭДС, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами генератора синусоидальных колебаний и первым и вторым входами обратнокоординатного преобразователя и координатного преобразователя, третий вход которого подключен к второму выходу регулятора скорости, а четвертый вход к выходу задатчика тока намагничивания, отличающийся тем, что введены короткозамыкатель и узел включения закоротки, первый вход которого является первым входом шестого узла сравнения и вторым входом ключа, второй вход является вторым входом шестого узла сравнения и входом первого инвертора, третий, четвертый и пятый входы являются соответственно вторым входом узла синхронизации, вторым входом формирователя и вторым входом второго триггера, а первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой выходы являются соответственно выходом ключа, выходом элемента И НЕ, выходом пятого узла задержки, выходом третьего узла задержки, выходом пятого узла логики, выходом усилителя и выходом шестого узла задержки, и содержит последовательно соединенные шестой узел сравнения, первый элемент ИЛИ НЕ, первый узел задержки, третий элемент ИЛИ НЕ и ключ, третий вход которого подключен к выходу первого инвертора, последовательно соединенного с выпрямителем, седьмым узлом сравнения, узлом синхронизации, первым триггером, вторым инвертором, третьим узлом задержки, вторым элементом ИЛИ НЕ, вторым триггером, пятым узлом задержки и элементом И НЕ, второй вход которого через второй узел задержки подключен к выходу второго инвертора, второму входу второго элемента ИЛИ НЕ и входу четвертого узла задержки, выход которого соединен с входами усилителя, шестого узла задержки и вторым входом пятого узла логики, первый вход которого подключен к второму выходу выпрямителя, второй вход седьмого узла сравнения соединен с выходом задатчика опорного напряжения, а выход с первым входом формирователя и с вторым входом первого триггера, выход которого подключен к вторым входам первого и третьего элементов ИЛИ НЕ, выход формирователя соединен с третьим входом узла синхронизации, выход третьего узла задержки подключен к второму входу пятого узла задержки, выход обратнокоординатного преобразователя соединен с первым входом узла включения закоротки, первый выход которого подключен к второму входу четвертого узла сравнения, первый вход последнего соединен с вторым входом узла включения закоротки, третий, четвертый и пятый входы которого подключены соответственно к второму выходу генератора опорных напряжений, к третьему выходу второго канала управления и четвертым выходам первого, второго и третьего каналов управления, являющимися четвертыми выходами первого, второго и третьего узлов логики соответственно, третьи и четвертые входы которых, являющиеся соответственно пятым и шестым входами первого, второго и третьего каналов управления, соединены соответственно с третьим и четвертым выходами узла включения закоротки, четвертый выход которого подключен к второму входу регулятора скорости, второй и пятый выходы соединены соответственно с седьмым и восьмым входами первого, второго и третьего каналов управления, являющимися пятым и четвертым входами первого, второго и третьего формирователей импульсов, шестые входы которых, являющиеся девятым входом первого, второго и третьего каналов управления подключены: с третьего канала управления к седьмому выходу узла включения закоротки, а с второго и первого каналов управления к шестому выходу узла включения закоротки и входу короткозамыкателя, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к вторым выходам первого, второго и третьего каналов управления.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2