Электропривод с трехфазным асинхронным двигателем



Электропривод с трехфазным асинхронным двигателем
Электропривод с трехфазным асинхронным двигателем

 


Владельцы патента RU 2418356:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводе с трехфазными асинхронными двигателями и для плавного пуска, динамического торможения. Техническим результатом является снижение напряжения на ключах и коммутационных перенапряжений, возникающих в процессе работы, кроме этого обеспечивается возможность реализации режима динамического торможения. Электропривод содержит трехфазный выпрямительный мост, к которому подключены концы обмоток статора асинхронного двигателя. Полярные выходы выпрямительного моста через транзисторы подключены к нулевому проводу питающего напряжения. Точки подключения обмоток статора к мосту подключены также к нулевому проводу через RC-цепи. 2 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике, получающей применение в асинхронном электроприводе.

Известно, что прямой пуск асинхронного двигателя (АД) сопровождается броском тока в статорных обмотках, который многократно превышает номинальное значение. Это создает значительные трудности в эксплуатации АД. Наиболее простой в реализации способ ограничения тока предполагает ограничение скорости нарастания напряжения статорных обмоток во время разгона двигателя (см. Петров Л.П. Управление пуском и торможением асинхронных двигателей. М.: Энергоатомиздат, 1981). Несмотря на уменьшение электромагнитного момента и быстродействия привода данный способ удовлетворяет требованиям механизмов, имеющих вентиляторную механическую характеристику с малой величиной пускового момента. Реализация плавного пуска осуществляется чаще всего с помощью тиристорного регулятора напряжения, выполняемого на трех (по числу фаз питающего напряжения) парах встречно-параллельно включенных тиристоров. Недостатком данного решения является то, что при фазовом управлении высок уровень высших гармоник, и тиристор выключается естественным образом.

Известно техническое решение (см. А.с. 817677 (СССР). Импульсный стабилизатор напряжения. / Авт. изобр.: М.Е.Куцко, В.Н.Груздев, О.А.Томигас. - Опубл. в БИ, 1981, №12), в котором предлагается секционировать первичную обмотку и управлять каждой по отдельности. Недостатком данного решения является сложность изготовления такой обмотки и увеличение количества транзисторов.

Известно техническое решение (см. патент 2294592 (RU). Устройство для плавного пуска асинхронного двигателя. / Авт. изобр.: Д.С.Сидоров, С.Н.Сидоров. - Опубликовано 27.02.2007), в котором предлагается ввести в схему трехфазный вольтодобавочный трансформатор, который управляется специальной электронной схемой. Недостатком данного технического решения является введение в схему трансформатора, диодного моста и дополнительного транзистора, что существенно усложняет схему.

Наиболее близким техническим решением является схема, в которой последовательно с обмотками двигателя включен трехфазный диодный мост, полярные выходы которого замыкаются с помощью транзистора, работающего в широтно-импульсном режиме (ШИМ). Этот транзистор замыкает цепь постоянного тока на выходе трехфазного моста (см. Шуваев Ю.Н., Виленкин А.Г. Импульсный стабилизатор напряжения. - Полупроводниковые приборы в технике электросвязи. / Под ред. И.Ф.Николаевского. - М.: Связь, 1974, вып.13, с.26-36). Недостатком схемы является высокое напряжение на ключе и коммутационное перенапряжение, возникающее в процессе работы.

Общим признаком прототипа и предлагаемого решения является наличие в силовых цепях схемы трехфазного моста, к которому подключены выводы обмоток двигателя, выполняющие соединение «звезда».

Техническим результатом предлагаемого устройства является снижение напряжения на транзисторах и коммутационных перенапряжений, возникающих в процессе работы, кроме этого обеспечивается возможность реализации режима динамического торможения. Для этого регулятор предлагается выполнить в виде трехфазного выпрямительного моста, к которому подключены концы обмоток статора АД, выполняющие соединение «звезда». Полярные выходы трехфазного выпрямительного моста через транзисторы подключены к нулевому проводу питающего напряжения. Точки подключения обмоток статора к трехфазному выпрямительному мосту подключены также к нулевому проводу через RC-цепи.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена схема асинхронного электропривода, оснащенного предлагаемым устройством, на фиг.2 показаны диаграммы сигналов на транзисторах.

Входное переменное напряжение поступает через обмотки статора двигателя (1) АД на трехфазный выпрямительный мост (2), полярные выходы которого через транзисторы Т1 и Т2, работающие в ШИМ-режиме, подключены к нулевому проводу питающего напряжения. Точки подключения обмоток статора к трехфазному выпрямительному мосту подключены также к нулевому проводу через RС-цепи (3). Предлагаемое устройство уменьшает бросок тока за счет плавного наращивания напряжения статорных обмоток по любому возможному закону его изменения во времени.

Устройство работает следующим образом. При подключении обмотки статора двигателя (1) к питающему напряжению на выходных точках трехфазного выпрямительного моста (2) появляется постоянное напряжение, прикладываемое к двум транзисторам (Т1 и Т2), которые управляются ШИМ сигналами U1 и U2.

При синхронных и равных по длительности сигналах ШИМ осуществляется плавный пуск (фиг.2,а).

При синхронных и не равных по длительности сигналах осуществляется динамическое торможение (фиг.2,б).

RC-цепи (3) служат для снижения коммутационных перенапряжений.

Достигаемый технико-экономический эффект обусловлен снижением напряжения на транзисторах и коммутационных перенапряжений, возникающих в процессе работы, а также обеспечивает возможность реализации режима динамического торможения.

Электропривод с трехфазным асинхронным двигателем, содержащий трехфазный выпрямительный мост, к которому подключены концы обмоток статора асинхронного двигателя, отличающийся тем, что полярные выходы трехфазного выпрямительного моста через транзисторы подключены к нулевому проводу питающего напряжения, точки подключения обмоток статора к трехфазному выпрямительному мосту подключены также к нулевому проводу через RC-цепи.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах механизмов в химической и металлургической промышленности. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах механизмов, в химической и металлургической промышленности. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в химической, горнорудной, нефтеперерабатывающей, пищевой, микробиологической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в приводе инерционных механизмов, например гироскопа, электроверетен, медицинских центрифуг.

Изобретение относится к электроприводам механизмов подъема и опускания груза грузоподъемных машин с устройствами управления. .

Изобретение относится к области электротехники. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах общепромышленного назначения. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах общепромышленных механизмов. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе шахтных подъемных машин. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве электропривода для механизмов передвижения грузоподъемных кранов. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для «мягкого» пуска, например, мощных асинхронных электродвигателей центробежных насосов, вентиляторов и турбокомпрессоров.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводе для питания асинхронных трехфазных и синхронных электродвигателей. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводе для бесконденсаторного запуска трехфазных электродвигателей от однофазной сети, статорные обмотки которых соединены по схеме «звезда».

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для плавного пуска и регулирования скорости асинхронных тиристорных электроприводов общепромышленного применения, а именно в приводах вентиляторов, компрессоров, насосов, шлифовальных машин, транспортеров, механизмов горизонтального перемещения подъемно-транспортных машин и др.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для плавного пуска и регулирования скорости асинхронных тиристорных электроприводов общепромышленного применения, а именно в приводах вентиляторов, компрессоров, насосов, шлифовальных машин, транспортеров, механизмов горизонтального перемещения подъемно-транспортных машин и др.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для питания асинхронных трехфазных двигателей. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводе для питания асинхронных трехфазных электродвигателей. .

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для питания электрических машин переменного тока. .

Изобретение относится к области электрорадиотехники и может быть использовано в электроприводах общепромышленного назначения. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для пуска электродвигателей, например асинхронных двигателей с полупроводниковыми компонентами
Наверх