Асинхронно-вентильный каскад

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

М. Кл. Н 02р 7/78

Заявлено 20.1Ч.1970 (№ 1427796, 24-7) с присоединением заявки №вЂ”

Комитет по делам

Приоритет— изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.316.718.5 (088.8) Опубликовано 21.1V.1972. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 17 Ч11.1972

Автор и",îáðåòåíèÿ

В. М. Пономарев

Заявитель

АСИНХРОННО-ВЕНТИЛЪНЫЙ КАСКАД

Изобретение относится к области каскадного включения м,ашукин переменного тока с использованием полупроводниковых преобразователей и может быть .использовано в мощных регулируемых электропри водах,различных механизмов.

В известных асинхронно-вентильных каскадах, содержащих неуправляемый и управляемый преобразователи в цепи ротора главного аси нхрон ного двитателя, а также вспомогательную машину, вал которой жестко связан с валом основной, велика сумма рная установленная мощность электрических машин.

В предлагаемом устройстве, выпол нен ном с использованием вспомогательного двигателя переменного тока, например асинхронного, для устранения указанного недостатка применен независимый инвертор, входные зажимы которого соединены последовательно с управляемым и неуправляемым преобразователями, а выходные присоединены к обмотке статора вспомогательного двигателя.

Схема устройства представлена на чертеже.

С валом основного асинхронного двигателя 1 жестко соединен вал вспомогательного асинхронного двигателя 2. В цепь |ротора двигателя 1 включены неуправляемый преобразователь 3 и управляемый преобразователь 4, подключенный к сети переменного тока. Последовательно с преостразователями включен независимый,инвертор 5, выходные зажимы которого присоед и нены к обмотке статора двигателя 2. Управление регулируемым преобразователем 4 и HHBBpTором 5 осуществляется блоком управления б.

Работу устройства можно рассмотреть на примере электропривода меха низма с постоянным моментом нагрузки. В этом случае мощность каждого из двигателей 1, 2 долж на быть равна .половине мощности нагрузки, а их номинальные да н ные (скорость, напряжение, ток статора), следует выбрать одинаковыми.

Для получения нулевой скорости привода олоком управления б устанавливают противоэ. д. с. п реобразователя 4 равной максимуму напряжения на выходе преобразователя (выпрямителя) 8. При этом ток в цепи ротора

20 двигателя 1 ра вен нулю. И нвертор 5 не работает, поэтому .и двигатель 2 не развивает момента.

Есл и уменьшить прогиво-э. д. с. преобразователя 4 и од новремвнно осуществить запуск инвертора 5 с частотой, значение которой выше разности частот напряжения сети и ротора двигателя 1, то оба двигателя начинают развивать монумент. При этом напряжение на входе инвертора 5 равно разности напряЗС жений на выходах преобразователя 3 и пре336757

Предмет изобретения

Составитель О. Коссов

Редактор И. Орлова

Заказ "23/1063

Текред Л. Евдонов Корректор T. Китаева

Изд. № 580 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССР

Москва, 7К 35 Рау1искаи наб. и. 4/5

Тип Харьк. фил. пред. «Патент» образователя 4. Следовательно, часть мощности скольжения двигателя 1 преобразуется в механическую мощность д вигателем 2, а избыток возвращается в сеть через преобразователь 4.

С уменьшением цротиво-э. д. с. преобразователя 4 необходимо увеличить частоту инвертора 5, что обеспечивает увеличение скорости привода. Прн скорости, пр име рно равной полови не cHtHxpolHHoH, напряжение на выходе преобразователя 4 равно нулю. П ри этом вся мощность скольжения двигателя 1 проступает через,инвертор 5 на двигатель 2.

Для дальнейшего увеличения скорости привода необхо днмо изменить знак выход ного напряжения преобразователя 4. При этом он работает в режиме выпря|мителя, забирая энергию лз сети. На вход интвертора 5 поступает сумма напряжений вькп рямителя 8 и преобразователя 4.

В предлагаемом усгройстве мощность каждого нз элементов 1, 2, 8, 4, 5 равна полови не максимальной мощности нагрузки, что выгодно отличает его от .других известных аси нхрон но -вентильных каскадов на двух маIImH a X.

При использованиями предлагаемого устройства для привода механизмов с вентиляторным моментом мощность каждого из элементов 2, 4, 5 может быть уменьшена до 25% мощ ност и нагрузки. В этом случае мощность д вигател я 1 должна составлять не менее 75% мощности нагрузки.

Работает предлагаемое устройство при вентиляторном моменте следующим образом.

Перед пуском устройства двигатель 1 должен быть отключен,от сети. Элементы 4 и 5 с двигателем 2 образуют в этот момент систему «управляемый преобразователь частоты — двигатель переменного тока».

Hpm увелнченин напряжения преобразова5 теля 4 и пропорциональном увеличении частоты инверто ра 5 до п олови н ы их номи нальных значений око рость двигателя 2, а, следовательно, и всего устройства также возрастает прнмерно до половины íîм и нальной. При

10 этой скорости двигатель 2 ра звн вает м>омент, равный примерно 25%, момента нагрузки.

Для увеличения скорости включают двигатель 1 и одновременно меняют знак э. д. с. преобразователя 4 на противоположный.

I5 В дальнейшем устройство работает, нам при постоянном моменте нагрузкн.

Возможно конструкт ив псе объединение двигателей 1 и 2 в од ноем корпусе или объеди ненне двигателя 2 и инвертора 5 в единую

20 конструкцию вентильного двигател|я.

25 Асннхронно-вентильный каскад, содержащий управляемый и,неуправляемый преобразовательн в цепи ротора глав|ного д внгателя, а также вспомогательный двигатель переменного тока, вал Ho opoI.o жестко связали, с валом осиoBIHQI отличающийся тем, что, с целью уменьшения суммарной установленной мощности д вигателей, в устр ой стве применен допол нительно независимый инвертор, входные зажимы которого включены последовательно с неуправляемым и управляемым преобразователями, а выходные пр исоединены к обмотке статора вспомогательного двигателя.