Устройство управления двухскоростным электродвигателем дутьевого вентилятора



Устройство управления двухскоростным электродвигателем дутьевого вентилятора
Устройство управления двухскоростным электродвигателем дутьевого вентилятора

 

H02P25/18 - Управление или регулирование электрических двигателей, генераторов, электромашинных преобразователей; управление трансформаторами, реакторами или дроссельными катушками (конструкции пусковых аппаратов, тормозов или других управляющих устройств см. в соответствующих подклассах, например механические тормоза F16D, механические регуляторы скорости G05D; переменные резисторы H01C; пусковые переключатели H01H; системы для регулирования электрических или магнитных переменных величин с использованием трансформаторов, реакторов или дроссельных катушек G05F; устройства, конструктивно связанные с электрическими двигателями, генераторами, электромашинными преобразователями, трансформаторами, реакторами или дроссельными катушками, см. в соответствующих подклассах, например H01F,H02K; соединение или управление

Владельцы патента RU 2577515:

Карандаев Александр Сергеевич (RU)
Карандаева Ольга Ивановна (RU)
Храмшина Екатерина Александровна (RU)
Храмшин Рифхат Рамазанович (RU)
Храмшин Вадим Рифхатович (RU)

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах дутьевых вентиляторов котельного агрегата. Технический результат - снижение потребления электрической энергии за счет повышения эквивалентного КПД электропривода дутьевого вентилятора при обеспечении заданного технологического режима котельного агрегата. Устройство управления двухскоростным электродвигателем снабжено блоками вычисления производительности (13), задания диапазонов регулирования (14) и зоны нечувствительности, управления коммутацией (15). Вход блока вычисления производительности (13) соединен с выходом датчика второго контролируемого параметра (12), механически соединенного с дутьевым вентилятором (2), а выход - с входом блока задания диапазонов регулирования (14) и зоны нечувствительности, выход которого подключен к входу блока управления коммутацией (15), выходы которого соединены с управляющими входами коммутирующих элементов (7,8). В качестве коммутирующих элементов (7,8) применены силовые управляемые ключи. Силовой модуль полупроводникового преобразователя напряжения (5) выполнен в виде преобразователя частоты. В качестве первого (11) контролируемого параметра принимается разрежение в топке котла; в качестве второго (12) контролируемого параметра принимается расход воздуха дутьевого вентилятора (1); в качестве командного блока (10) используется блок задания разрежения в топке котла. 1 ил.

 

Устройство относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах дутьевых вентиляторов котельных агрегатов.

Известно устройство управления двухскоростным электродвигателем с короткозамкнутым ротором и двумя независимыми статорными обмотками с различным числом пар полюсов, содержащее датчик скорости, установленный на валу электродвигателя, управляемый преобразователь, выход которого подключен к статорной обмотке с меньшим числом полюсов, управляемый выпрямитель, выход которого подключен к статорной обмотке с большим числом полюсов, первый и второй блоки регулирования, выходы которых соединены соответственно с управляющими входами управляемого преобразователя и управляемого выпрямителя, а входы - с выходом блока сравнения, информационный вход которого соединен с выходом датчика скорости, первый задающий вход блока сравнения соединен с первым выходом блока формирования сигналов управления, вход которого соединен с выходом блока задания, два нуль-органа, первый из которых содержит на выходе регулируемый фильтр (см. авторское свидетельство №1030941, МПК Н02Р 5/40).

Недостатком известного устройства является низкий коэффициент полезного действия (КПД) электропривода. В установившемся режиме электродвигатель работает на высокоскоростной обмотке независимо от задания установившейся скорости. При широком диапазоне регулирования скорости электродвигатель работает на искусственных характеристиках при пониженных значениях подводимого напряжения. При снижении подводимого напряжения уменьшается КПД электродвигателя, что приводит к повышенному потреблению электрической энергии. Кроме того, снижение выходного напряжения регулируемого преобразователя приводит к уменьшению коэффициента мощности. Это также приводит к дополнительным потерям и повышенному потреблению электрической энергии.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является устройство управления двухскоростным электродвигателем, снабженным высокоскоростной и низкоскоростной обмотками статора, содержащее силовой модуль полупроводникового преобразователя напряжения, вход которого подключен к трехфазной сети переменного тока, а выход через первый силовой коммутирующий элемент подключен к низкоскоростной обмотке статора и через второй коммутирующий элемент - к высокоскоростной обмотке статора, управляющий блок, первый вход которого подключен к выходу командного блока, второй вход - к выходу датчика первого контролируемого параметра, а выход - к управляющим входам силового модуля полупроводникового преобразователя напряжения, датчик второго контролируемого параметра, которое предназначено для ступенчатого изменения скорости вращения электродвигателя, в том числе в электроприводах дутьевых вентиляторов котельного агрегата (см. патент РФ №2071165, МПК Н02Р 7/62).

Недостатком известного устройства является низкий коэффициент мощности электропривода дутьевого вентилятора. Известно, что такие электроприводы работают в широком диапазоне регулирования скорости. Диапазон изменения производительности дутьевого вентилятора, как правило, находится в пределах от 0,3÷0,5 номинальной до номинальной производительности. Соответственно в таком же диапазоне регулируется скорость его электродвигателя. В известном устройстве в установившемся режиме обеспечивается работа электродвигателя только на высокоскоростной обмотке. Переключение силового модуля полупроводникового преобразователя на низкоскоростную обмотку осуществляется в динамических режимах разгона и торможения. Эти режимы не являются характерными для дутьевых вентиляторов котлов и при нормальной эксплуатации осуществляются, как правило, несколько раз в месяц. Работа электродвигателя во всем диапазоне регулирования скорости только на обмотке высокой скорости приводит к снижению его коэффициента полезного действия.

Вторым недостатком является то, что вследствие значительного снижения напряжения (в 2-3 раза) пропорционально увеличивается степень регулирования напряжения силового блока полупроводникового преобразователя. Вследствие этого преобразователь переходит в "сильно зарегулированный" режим. Это приводит к снижению его КПД и коэффициента мощности.

Кроме того, регулирование напряжения, осуществляемое в известном устройстве с помощью полупроводникового преобразователя напряжения, обладает недостатками по сравнению с частотным регулированием скорости электродвигателя, осуществляемым преобразователем частоты. К недостаткам относятся худшие энергетические показатели и соответственно повышенные потери электрической энергии.

В результате названных недостатков снижаются эквивалентный КПД и коэффициент мощности электропривода. Это приводит к увеличению потребления электрической энергии, не связанной с обеспечением технологического режима котельного агрегата.

Технический результат предлагаемого изобретения - снижение потребления электрической энергии за счет повышения эквивалентного КПД электропривода дутьевого вентилятора при обеспечении заданного технологического режима котельного агрегата.

Технический результат достигается тем, что устройство управления двухскоростным электродвигателем дутьевого вентилятора котельного агрегата, снабженным высокоскоростной и низкоскоростной обмотками статора, содержащее силовой модуль полупроводникового преобразователя напряжения, вход которого подключен к трехфазной сети переменного тока, а выход через первый коммутирующий элемент подключен к низкоскоростной обмотке статора и через второй коммутирующий элемент - к высокоскоростной обмотке статора, управляющий блок, первый вход которого подключен к выходу командного блока, второй вход - к выходу датчика первого контролируемого параметра, а выход - к управляющим входам силового модуля полупроводникового преобразователя напряжения, датчик второго контролируемого параметра, согласно изобретению оно дополнительно снабжено блоками вычисления производительности, задания диапазонов регулирования и зоны нечувствительности, управления коммутацией, при этом вход блока вычисления производительности соединен с выходом датчика второго контролируемого параметра, механически соединенного с дутьевым вентилятором, а выход - с входом блока задания диапазонов регулирования и зоны нечувствительности, выход которого подключен к входу блока управления коммутацией, выходы которого соединены с управляющими входами первого и второго коммутирующих элементов.

В заявляемом устройстве в качестве коммутирующих элементов применены силовые управляемые ключи, при этом силовой модуль полупроводникового преобразователя напряжения выполнен в виде преобразователя частоты, в качестве первого контролируемого параметра принимается разрежение в топке котла, в качестве второго контролируемого параметра принимается расход воздуха дутьевого вентилятора, а в качестве командного блока используется блок задания разрежения в топке котла.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена функциональная схема устройства управления двухскоростным электродвигателем дутьевого вентилятора котельного агрегата.

Устройство управления двухскоростным электродвигателем 1 дутьевого вентилятора 2 котельного агрегата, снабженным высокоскоростной 3 и низкоскоростной 4 обмотками статора, содержит силовой модуль 5 полупроводникового преобразователя напряжения. Вход силового модуля 5 подключен к трехфазной сети 6 переменного тока, а выход через первый 7 коммутирующий элемент подключен к низкоскоростной обмотке 4 статора и через второй 8 коммутирующий элемент - к высокоскоростной обмотке 3 статора. Заявляемое устройство также содержит управляющий блок 9, первый вход которого подключен к выходу командного блока 10, второй вход - к выходу датчика первого 11 контролируемого параметра, а выход - к управляющим входам силового модуля 5 полупроводникового преобразователя напряжения. Устройство управления также содержит датчик второго 12 контролируемого параметра. Заявляемое устройство дополнительно снабжено блоком вычисления производительности 13, блоком задания диапазонов регулирования 14 и зоны нечувствительности, блоком управления коммутацией 15. При этом вход блока вычисления производительности 13 соединен с выходом датчика второго 12 контролируемого параметра, механически соединенного с дутьевым вентилятором, а выход - с входом блока задания диапазонов регулирования 14 и зоны нечувствительности. Выход указанного блока 14 подключен к входу блока управления коммутацией 15, выходы которого соединены с управляющими входами первого 7 и второго 8 коммутирующих элементов.

Отличительными признаками заявляемого устройства являются:

- дополнительное введение блока вычисления производительности 13 дутьевого вентилятора, вход которого соединен с выходом датчика расхода воздуха 12, механически соединенного с дутьевым вентилятором 2;

- дополнительное введение блока задания диапазонов регулирования 14 и зоны нечувствительности, соединенного с выходом блока вычисления производительности 13 дутьевого вентилятора 2:

- использование в качестве коммутирующих элементов 7 и 8 силовых управляемых ключей и подключение выходов блока управления коммутацией 15 на их управляющие входы;

- использование в качестве силового модуля 5 полупроводникового преобразователя напряжения - преобразователя частоты, в качестве командного блока 10 - блока задания разрежения в топке котла, а в качестве первого контролируемого параметра - разрежения в топке котла.

В заявляемом устройстве первый отличительный признак обеспечивает использование в качестве контролируемого параметра расхода воздуха дутьевого вентилятора и вычисление производительности дутьевого вентилятора по текущему расходу воздуха.

Согласно второму отличительному признаку обеспечивается разделение диапазонов регулирования, в которых осуществляется работа электродвигателя 1 на высокоскоростной 3 и низкоскоростной 4 обмотках статора. Также обеспечивается задание зоны нечувствительности, которая исключает бесконтрольное переключение силового блока с одной обмотки на другую при производительностях дутьевого вентилятора, близких к граничному значению.

Третий отличительный признак обеспечивает управляемое переключение высокоскоростной и низкоскоростной обмоток статора в зависимости от текущего значения производительности дутьевого вентилятора и граничных значений, заданных в блоке задания диапазонов регулирования и зоны нечувствительности.

Вычисление производительности дутьевого вентилятора по расходу воздуха, определяемому с помощью датчика расхода воздуха 12, использование в качестве силового модуля 5 полупроводникового преобразователя частоты и использование в качестве контролируемого параметра разрежения в топке котла известны и применяются в системах регулирования технологических параметров котельных агрегатов (см., например, патент РФ №2349838, МПК F23N 1/02). Однако в известных технических решениях они направлены на обеспечение замкнутого регулирования технологических параметров и не обеспечивают достижения технического результата заявляемого изобретения.

Перечисленные отличительные признаки обеспечивают автоматический перевод электродвигателя 1 с высокоскоростной 3 обмотки на низкоскоростную 4 в сочетании с частотным регулированием скорости на обеих обмотках. Переключение обмоток осуществляется в зависимости от диапазона (верхнего или нижнего), в котором находится текущее значение производительности дутьевого вентилятора. За счет этого обеспечивается повышение коэффициентов полезного действия электродвигателя и преобразователя частоты. В результате повышаются эквивалентный КПД и коэффициент мощности частотно-регулируемого электропривода. В целом это обеспечивает снижение потребления электрической энергии.

Устройство управления двухскоростным электродвигателем 1 дутьевого вентилятора 2 котельного агрегата работает следующим образом.

С выхода командного блока 10 на первый вход управляющего блока 9 подается сигнал задания разрежения (давления) газовоздушной смеси в топке котла. С помощью этого сигнала, а также сигнала, поступающего с выхода датчика 11 разрежения в топке котла, управляющий блок 9, силовой модуль 5 полупроводникового преобразователя частоты и двухскоростной электродвигатель 1 обеспечивают замкнутое регулирование разрежения. Это является основным условием устойчивой работы котельного агрегата.

С помощью датчика второго 12 контролируемого параметра обеспечивается непрерывный контроль расхода воздуха, поступающего от дутьевого вентилятора 2. При этом блок 13 осуществляет вычисление производительности дутьевого вентилятора, информация о которой поступает на вход блока 14 задания диапазонов регулирования и зоны нечувствительности.

В блок 14 задания диапазонов регулирования и зоны нечувствительности предварительно задается граничное значение производительности дутьевого вентилятора 2, выше которого находится верхний диапазон, а ниже - соответственно нижний диапазон регулирования производительности. В блок 14 также задают информацию о "ширине" зоны нечувствительности относительно граничного значения, которая может изменяться от 5 до 10% диапазона регулирования производительности. При изменении производительности в пределах верхнего диапазона осуществляется работа электродвигателя 1 на высокоскоростной обмотке 3. При переходе через нижнее граничное значение зоны нечувствительности осуществляется переключение электродвигателя 1 с высокоскоростной обмотки 3 статора на низкоскоростную обмотку 4. При увеличении производительности до верхней границы зоны нечувствительности происходит обратное переключение обмоток.

В зависимости от соответствия текущего значения производительности заданным диапазонам регулирования производительности в блоке 15 управления коммутацией формируются сигналы на включение либо отключение силовых управляемых ключей 7, 8. В диапазоне регулирования производительности выше заданного граничного значения (верхний диапазон регулирования производительности) силовой управляемый ключ 8 замкнут, а силовой управляемый ключ 7 разомкнут. С выхода силового модуля 5 полупроводникового преобразователя частоты подается напряжение на высокоскоростную обмотку 3 электродвигателя 1. Электродвигатель работает на высокоскоростной обмотке с частотным регулированием скорости.

При снижении производительности дутьевого вентилятора 2 ниже границы зоны нечувствительности, заданной в блоке 14 задания диапазонов регулирования и зоны нечувствительности, т.е. при переходе из верхнего диапазона регулирования производительности в нижний в блоке 15 управления коммутацией, формируются сигналы на размыкание силового управляемого ключа 8 и замыкание силового управляемого ключа 7. За счет этого осуществляется перевод электродвигателя 1 с высокоскоростной обмотки 3 на низкоскоростную обмотку 4. Работа остальных блоков и узлов устройства при этом не изменяется. Автоматическое регулирование разрежения в топке котла и заданная производительность дутьевого вентилятора обеспечиваются. В целом обеспечивается устойчивая работа котельного агрегата как в верхнем, так и в нижнем диапазонах регулирования производительности.

В известных частотно-регулируемых электроприводах с двухскоростными асинхронными двигателями частотное регулирование скорости осуществляется при работе электродвигателя только на высокоскоростной обмотке. Производительность дутьевого вентилятора водогрейного котла изменяется в широких пределах: от 0,3÷0,5 номинальной до номинального значения. Соответственно в таком же диапазоне регулируется скорость приводного электродвигателя.

Коэффициент полезного действия электродвигателя по мере снижения скорости его вращения снижается. В известном устройстве регулирование скорости во всем диапазоне от номинального значения ωH вниз до 0,3 ωH обеспечивается только на высокоскоростной (ВС) обмотке электродвигателя. При этом КПД электродвигателя уменьшается от номинального значения ηAДн(ВС) до 0,89η AДн(ВС). Для распространенных двухскоростных электродвигателей мощностью 250 кВ величина номинального КПД электродвигателя ηAДн(ВС)=0,91. В этом случае при снижении скорости до 0,3 ωΗ его КПД уменьшается до ηAД0,3н(ВС)=0,815 (см. Герасимов Д.О., Гоппе Г.Г. Энергосберегающее управление тягодутьевыми механизмами котлоагрегагатов тепловых электрических станций с использованием ресурсов электропривода // Информатика и системы управления №1. - Благовещенск, 2009. - С. 136-145).

Аналогично снижается КПД преобразователя частоты от ηΠЧн=0,94 до 0,915ηПЧн=0,86. Эквивалентный КПД электропривода дутьевого вентилятора уменьшается от ηЭКВн(ВС)=0,955 до ηЭКВ0,3н(ВС)=0,7. При условии равновероятностной работы дутьевого вентилятора в каждой точке всего диапазона регулирования производительности средневзвешенный эквивалентный КПД электропривода в известном устройстве ηCРвзв(BC)=0,81. Это приводит к дополнительному потреблению электрической энергии.

Согласно заявляемому техническому решению работа электродвигателя на высокоскоростной обмотке обеспечивается в диапазоне регулирования скорости от номинальной ωΗ вниз до 0,75 ωН (верхний диапазон регулирования). При этом КПД электродвигателя снижается от вышеуказанного номинального значения ηAДн(ВС)=0,91 до 0,95ηAДн(ВС)=0,865. При дальнейшем снижении скорости и переходе через зону нечувствительности осуществляется автоматическое переключение электродвигателя на низкоскоростную обмотку. При этом частотное регулирование его скорости сохраняется.

При переключении электродвигателя с высокоскоростной обмотки на низкоскоростную его КПД повышается до номинального значения на низкоскоростной обмотке, которое несколько ниже аналогичного значения для высокоскоростной обмотки и составляет ηAДн(ВС)=0,89. Преобразователь частоты переходит в менее зарегулированный режим, его КПД повышается до номинального уровня ηΠЧн=0,94. Далее при уменьшении скорости от 0,75 ωН до 0,3 ωН (нижний диапазон регулирования) КПД двигателя снижается до ηAД0,3н(ВС)=0,87, КПД преобразователя частоты снижается до 0,9ηΠЧн=0,92. При условии равновероятностной работы дутьевого вентилятора в каждой точке диапазона регулирования производительности для случая переключения с высокоскоростной на низкоскоростную обмотку (ВС-НС) средневзвешенный КПД электропривода в заявляемом устройстве составляет ηСРвзв(ВС-НС)=0,86. Таким образом, эквивалентный КПД электропривода в заявляемом устройстве на 6,2% выше, чем в известном техническом решении. Это приводит к пропорциональному уменьшению потребления электрической энергии электроприводом из сети.

В целом, заявляемое устройство управления двухскоростным электродвигателем дутьевого вентилятора обеспечивает снижение потребления электрической энергии при обеспечении заданного технологического режима котельного агрегата.

Устройство управления двухскоростным электродвигателем дутьевого вентилятора котельного агрегата, снабженным высокоскоростной и низкоскоростной обмотками статора, содержащее силовой модуль полупроводникового преобразователя напряжения, вход которого подключен к трехфазной сети переменного тока, а выход через первый коммутирующий элемент подключен к низкоскоростной обмотке статора и через второй коммутирующий элемент - к высокоскоростной обмотке статора, управляющий блок, первый вход которого подключен к выходу командного блока, второй вход - к выходу датчика первого контролируемого параметра, а выход - к управляющим входам силового модуля полупроводникового преобразователя напряжения, датчик второго контролируемого параметра, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено блоками вычисления производительности, задания диапазонов регулирования и зоны нечувствительности, управления коммутацией, при этом вход блока вычисления производительности соединен с выходом датчика второго контролируемого параметра, механически соединенного с дутьевым вентилятором, а выход - с входом блока задания диапазонов регулирования и зоны нечувствительности, выход которого подключен к входу блока управления коммутацией, выходы которого соединены с управляющими входами первого и второго коммутирующих элементов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для регулирования частоты вращения ротора асинхронных электроприводов с тиристорным преобразователем напряжения.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано во асинхронной и синхронной электрической машине без использования датчика положения. Технический результат - уменьшение вибраций и шумов.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления электродвигателем вентилятора, имеющего большой момент инерции. Технический результат заключается в уменьшении потребления электроэнергии из сети за счет использования энергии инерционных масс вентилятора.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для выбора оптимального по точности режима работы электрического двигателя. Технический результат - увеличение точности управления за счет применения эффективного математического метода решения обратных задач.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления полетом самолета. Технический результата - повышение надежности и ремонтопригодности.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в питающемся от сети электрическом двигателе электроинструмента. Техническим результатом является обеспечение двустороннего отсоединения от сети питающихся от нее электроинструментов и контроля эксплуатационной надежности выключателей.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводе станков, гибридного и электрического транспорта, установок общепромышленного назначения.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано, в частности, в электрифицированном инструменте, бытовых и промышленных электроприборах, приборах специального назначения.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в машине с управляемым преобразователем приводом. Технический результат - усовершенствование рабочих характеристик машин.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемых асинхронных электроприводах. Устройство управления трехфазным электродвигателем снабжено преобразователем напряжения в частоту, пятиразрядным двоичным счетчиком-делителем на 24 состояния, четырьмя ждущими мультивибраторами и девятью мультиплексорами.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрических системах. Техническим результатом является обеспечение быстрой реакции на управляющее воздействие, в частности на вращающий момент, и малых искажений высшими гармониками. Конвертор (12) для электрической системы (10) управляется таким образом, что последовательности переключений для конвертора (12), которые определены в отношении определенной задачи первой оптимизации, преобразуются на втором этапе таким образом, чтобы последовательность переключений дополнительно оптимизировалась путем коррекции искажения магнитного потока, которое может быть результатом ограничительных условий, на которых основывается первая оптимизация последовательности переключений. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 20 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в многокаскадных высоковольтных преобразователях частоты, фазы которых состоят из группы последовательно соединенных силовых преобразовательных ячеек. Технический результат - уменьшение колебаний электроэнергии, потребляемой преобразователем из сети при изменениях его нагрузки. В каждой фазе преобразователя частоты последовательно соединены однофазные ячейки (1-5), входы которых подключены к вторичным обмоткам многообмоточного силового трансформатора (6). Каждая однофазная ячейка содержит управляемый выпрямитель (7), инвертор (8) напряжения с широтно-импульсной модуляцией и блок управления (12). Выход инвертора (8) шунтирован первым коммутатором (9). В каждой фазе преобразователя часть однофазных ячеек снабжена накопителем электроэнергии (10), который через второй коммутатор (11) подключен к выходу выпрямителя (7). Блок управления (12) каждой однофазной ячейки, снабженной накопителем (10), выполнен с возможностью перевода этой ячейки в режим накопления энергии и в режим выдачи накопленной энергии. В первом из этих режимов выпрямитель (7) и коммутаторы (9) и (11) включены, а инвертор (8) выключен. Во втором режиме выпрямитель (7) и коммутатор (9) выключены, коммутатор (11) включен, инвертор (8) включен и работает. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в следящих электроприводах с асинхронными исполнительными двигателями. Техническим результатом является повышение быстродействия следящего электропривода с асинхронным исполнительным двигателем. Следящий электропривод (фиг. 1) содержит блоки 1 и 2 задания, интегральный регулятор 3, пропорциональный регулятор 4, блок 5 деления, регуляторы 6 и 7 тока, преобразователь 8 координат, блок 9 дифференцирования, блок 10 интегрирования, сумматор 11, силовой преобразователь 12, асинхронный электродвигатель 13 с исполнительным механизмом 14, датчик 15 тока, датчик 16 положения и пропорционально-дифференциальный регулятор 17. Предлагаемый электропривод позволяет повысить быстродействие следящих систем с асинхронными исполнительными двигателями. 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах электропривода с пониженной частотой вращения, а также в установках депарафинизации нефтяных скважин. Техническим результатом является увеличение надежности за счет отсутствия разрыва тока в силовой цепи, повышение качества выходного напряжения и повышение электромагнитной совместимости устройства с питающей сетью. В преобразователе частоты используется способ управления многофазным реверсивным мостом, подключенным к вторичной круговой обмотке трансформатора с вращающимся магнитным полем, где система импульсно-фазового управления обеспечивает нарастающую задержку сигналов управления ключами, коммутирующими отводы круговой обмотки, относительно фазы питающей сети. Коммутация производится между парами отводов, в момент равенства их ЭДС, что в результате обеспечивает понижение частоты основной гармоники выходного напряжения и отсутствие разрыва кривой тока при коммутации отводов круговой обмотки. 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в регулируемом электроприводе переменного тока. Технический результат заключается в уменьшении тока статора в пусковом режиме, обеспечивающего заданный момент двигателя, повышении работоспособности устройства. В электропривод переменного тока, содержащий асинхронный двигатель и инвертор с ШИМ-регулятором, два датчика тока статора, блок задания частоты вращения поля статора и амплитуды напряжения, блок коррекции задания напряжения, содержащий блок вычислительных операций, осуществляющий выработку корректирующего сигнала задания напряжения в функции рассчитываемого параметра - тангенса угла между векторами тока и эдс статора, вычисляемого на основании измеренных значений фазных токов статора и сигналов задания на фазные напряжения двигателя, введен блок, изменяющий сигнал коррекции с учетом насыщения двигателя. Инвертором формируются фазные напряжения статора с частотой и амплитудой, необходимой для обеспечения заданного значения момента при условии минимизации потребления тока статора из сети с учетом насыщения двигателя. Электропривод работает с реально измеряемыми переменными, что упрощает алгоритм расчета корректирующего сигнала и снижает требования к управляющему контроллеру. 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в частотно-регулируемом электроприводе переменного тока, в частности в грузоподъемных механизмах, и предназначено для рекуперации электрической энергии в питающую сеть в режиме генераторного торможения при спуске тяжелого груза. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет рекуперации электрической энергии в сеть независимо от напряжения на конденсаторе звена постоянного напряжения в режиме генераторного торможения двигателя. Электропривод, позволяющий рекуперировать электрическую энергию в питающую сеть в режиме генераторного торможения, содержит управляемый трехфазный мостовой выпрямитель, состоящий из полностью управляемого полупроводникового моста, на IGBT-транзисторах с обратными диодами; звено постоянного напряжения с конденсатором; инвертор напряжения; асинхронный двигатель; систему управления управляемым трехфазным мостовым выпрямителем. В каждое плечо управляемого трехфазного мостового выпрямителя введены IGBT-транзисторы с обратными диодами, соединенные встречно вентилям катодной группы управляемого трехфазного мостового выпрямителя. В цепь постоянного напряжения введены датчик тока и датчик напряжения. Для управления током рекуперации в режиме генераторного торможения введен блок управления током в систему управления управляемым трехфазным мостовым выпрямителем, в котором для предотвращения сквозных токов в режиме генераторного торможения предусматриваются логические элементы. 5 ил.

Группа изобретений относится к устройствам или способам управления двигателями переменного тока. Способ импульсного регулирования электрического дифференциала переменного тока (ЭД) включает в себя то, что собирают статорные обмотки двух асинхронных двигателей в общий треугольник. С помощью конечных выключателей, пары тормозных пускателей и контактов переключают две статорные обмотки в фазах источника напряжения, что приводит к перемене направления вращения магнитного поля этого двигателя. С помощью реле контролируют длительность цикла переключения обмоток. Устройство импульсного регулировании ЭД содержит два асинхронных двигателя, статорные обмотки которых соединены последовательно в общий треугольник с помощью четырех пар магнитных пускателей. Технический результат заключается в обеспечении быстродействия и расширения диапазона регулирования частоты вращения. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроприводу переменного тока с режимом динамического торможения асинхронного двигателя. При отказе механического тормоза при аварийной остановке применяется электрический тормоз - электропривод переходит в режим регулируемого динамического торможения. Техническим результатом является создание режима одновременного действия механического и электрического тормозов в аварийных режимах, в том числе при исчезновении напряжения питающей сети. Использование аккумулятора в режиме регулируемого динамического торможения позволяет увеличить замедление, снизить путь торможения и повысить межремонтный срок тормозных колодок и производительность подъемной установки. 2 ил.

Изобретение относится к способам для управления тяговой системой транспортных средств с электротягой. Способ управления асинхронными тяговыми двигателями включает вычисление текущих значений электромагнитного момента и потокосцепления статора в блоке DTC (Direct Torque Control) по двигателю первой оси тележки. При этом вычисление задания на момент, подаваемого в блок DTC, ведется регулятором скорости с использованием сигналов максимальной или минимальной скорости вращения параллельно включенных асинхронных двигателей. В режиме тяги управление ведется по максимальной, а в режиме торможения - по минимальной скорости вращения. Задание на потокосцепление статора , подаваемое в блок DTC, определяется по заданной зависимости потокосцепления от задания на электромагнитный момент двигателя , предварительно рассчитанной из условия минимума тока статора с учетом насыщения двигателя. При включении двигателей под напряжение в первые моменты времени задание на потокосцепление определяется в зависимости от времени. Технический результат заключается в обеспечении высокодинамичного регулирования момента тяговых двигателей и предупреждения буксования и юза. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в промышленности и на транспорте в системах электропривода с прямым управлением моментом асинхронных двигателей (АД). Техническим результатом является обеспечение энергоэффективного двухзонного регулирования асинхронного двигателя при более полном использовании двигателя по нагреву и мощности. В способе двухзонного регулирования скорости асинхронного двигателя используют прямое управление моментом (Direct Torque Control - DTC), при этом определение ограничения задания на момент, вычисленного регулятором скорости, производится путем деления заданной мощности на частоту вращения ротора двигателя, причем величина заданной мощности определяется в зависимости от температуры обмоток статора двигателя, вычисляемой по модели или измеряемой датчиком температуры, и может принимать три фиксированных значения: 1) Рз=Рн; 2) Рз>Рн; 3) Рз<Рн, где Рз - заданная мощность, Рн - номинальная мощность двигателя; задание на потокосцепление статора определяется в первой и второй зоне регулирования по значению задания на момент на основе заранее рассчитанной зависимости потокосцепления статора от момента двигателя, обеспечивающей минимальное значение тока статора при заданном моменте и имеющей вид кривой с насыщением. 2 ил.
Наверх