Способ управления частотно-регулируемым электроприводом

Изобретение относится к области электротехники и используется в электроприводах. Технический результат изобретения - повышение надежности. Преобразователь частоты (ПЧ) состоит из выпрямителя (2), конденсатора (3) и инвертора (4) и служит для разгона электродвигателя (6). В этих режимах коммутаторы (1) и (5) включены, а (7) - разомкнут и электродвигатель (6) получает питание от ПЧ. После разгона и при работе двигателя (6) с фиксированной сетевой частотой включен коммутатор (7). При необходимости остановки двигателя 6 с ПЧ снимаются импульсы управления и его выход присоединяется к питающемуся от сети двигателю (6). При этом конденсатор (3) заряжен благодаря включенному состоянию коммутатора (1). После этого отключается коммутатор (7). Конденсатор (3), связанный через обратный диодный мост инвертора (4) с выходом преобразователя, снижает перенапряжения на обмотках двигателя. Энергия, запасенная в индуктивностях электродвигателя (6), передается в конденсатор (3), который играет роль демпферной цепи. 1 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники и используется в электроприводах.

Широко известен способ /1/ управления частотно-регулируемым электроприводом, содержащим электродвигатель, связанный с преобразователем частоты, состоящий в регулировании частоты двигателя в зависимости от необходимой производительности.

Недостаток такого способа состоит в относительно большом расходе электроэнергии, так как двигатель постоянно питается от преобразователя.

Наиболее близким по технической сути и достигаемым результатом является прототип /2/ - способ управления частотно-регулируемым электроприводом, содержащим электродвигатель и преобразователь частоты, который состоит из последовательно включенных выпрямителя, конденсатора и мостового инвертора напряжения, составленного из полностью управляемых вентилей, шунтированных обратными диодами, а также входной, сетевой и пусковой коммутаторы, так что входы преобразователя и двигателя связаны с сетью соответственно через входной и сетевой коммутаторы, а выход преобразователя подсоединен к двигателю через пусковой коммутатор, причем управление коммутаторами и преобразователем осуществляется от контроллера, обеспечивающего регулирование частоты двигателя, подключение его к сети или к преобразователю - в зависимости от необходимой производительности, так что после вывода преобразователя на максимальное или минимальное значение частоты двигатель соответственно подключают к сети или отключают от нее. Недостаток подобного способа состоит в низкой надежности, ибо при отключении двигателя от сети возникают перенапряжения. Прерывание тока механическими коммутационными аппаратами вызывает дугу в самих аппаратах и перенапряжения на обмотках двигателя. В установках напряжением 3-10 кВ с герметичными выключателями (вакуумными, элегазовыми) подобные перенапряжения могут быть значительными (в несколько раз выше номинала) и приводить к повреждению обмоток двигателей. Опасны и поэтому нежелательны коммутационные перенапряжения и в двигателях низкого напряжения.

Целью изобретения является повышение надежности.

Поставленная цель достигается за счет того, что перед отключением двигателя от сети к нему подключают выход преобразователя с отключенными управляющими сигналами, а после отключения двигателя от сети преобразователь отключают от двигателя.

На чертеже приведена однолинейная схема электроустановки для реализации способа. К входному коммутатору 1 подсоединен вход выпрямителя 2, полюса которого соединены с фильтром-конденсатором 3 и инвертором напряжения 4. Инвертор 4 выполнен мостовым. В каждом плече такого моста имеется полностью управляемый вентиль (транзистор), шунтированный встречно параллельным диодом. Выпрямитель 2, конденсатор 3 и инвертор 4 образуют преобразователь частоты (ПЧ), выход которого через пусковой коммутатор 5 связан с электродвигателем 6, который через сетевой коммутатор 7 связан с сетью 8. Управление инвертором 4 и коммутаторами 1, 5, 7 осуществляется от микропроцессора 9 (или вручную).

Заявленный способ осуществляется следующим образом. ПЧ служит для разгона электродвигателя 6 и обеспечения работы последнего с частотой, отличной от сетевой. В этих режимах коммутаторы 1 и 5 включены, а 7 - разомкнут и электродвигатель 6 получает питание от ПЧ. После разгона и при работе двигателя 6 с фиксированной сетевой частотой включен коммутатор 7, а коммутатор 5 отключен и ПЧ может использоваться для других целей (например, для разгона других электродвигателей). При необходимости остановки двигателя 6 с ПЧ снимаются импульсы управления и его выход присоединяется к питающемуся от сети двигателю 6. При этом конденсатор 3 заряжен благодаря включенному состоянию коммутатора 1. После этого отключается коммутатор 7. Конденсатор 3, связанный через обратный диодный мост инвертора 4 с выходом преобразователя, снижает перенапряжения на обмотках двигателя. Энергия, запасенная в индуктивностях электродвигателя 6, передается в конденсатор 3. Так как емкость конденсатора составляет сотни-тысячи микрофарад, то напряжение на конденсаторе повысится незначительно.

Источники информации

1. Патент DE №3918246 А1, кл. Е03В 11/16.

2. Патент RU №2154891 C1, кл. Н02Р 1/54, 1999.

Способ управления частотно-регулируемым электроприводом, содержащим электродвигатель и преобразователь частоты, который состоит из последовательно включенных выпрямителя, конденсатора и мостового инвертора напряжения, составленного из полностью управляемых вентилей, шунтированных обратными диодами, а также входной, сетевой и пусковой коммутаторы, так что входы преобразователя и двигателя связаны с сетью соответственно через входной и сетевой коммутаторы, а выход преобразователя подсоединен к двигателю через пусковой коммутатор, причем управление коммутатором и преобразователем осуществляется от контроллера, обеспечивающего регулирование частоты двигателя, подключение его к сети или к преобразователю в зависимости от необходимой производительности, так что после вывода преобразователя на максимальное или минимальное значение частоты двигатель соответственно подключают к сети или отключают от нее, отличающийся тем, что перед отключением двигателя от сети к нему подключают выход преобразователя частоты с отключенными управляющими сигналами, а после отключения двигателя от сети преобразователь отключают от двигателя.