Устройство для управления асинхронным реверсивным электроприводом

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЮЬСТВУ

E.îþç Советских

Социалистических

Республик (»j 867908 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.11.74(21) 2073611/24-7 с присоедин нием заяв:и №вЂ” г (51) (4. Кл.

Н С2 P 7/42

Гасударственный комитет

Совета Мнннстрпв СССР

w делам неовретеннй и аткрытнй (23) ПриоритетЪ. (43) Опубликонано25.03.76,Бюллетень №!11 (53) УДК 621.317. .361 (OGP.8), Ъ (45 Дата опублькогания описания 29.04 76 (72) Авторы изобретения

В. Е. Тонкаль и Э. Н. Гречко

Институт электродинамики )АН украинской CCP (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРР ВЛЕНИЯ

АСИНХРОННЫМ РЕВЕРСИВНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

Известны устройства для частотного управления асинхронным электродвигателем, позволяющие изменять по определенному за« кону частоту и напряжение, подводимые к . статору двигателя, например статические вентильные преобразователи частоты с явно выраженным звеном постоянного тока.

В большинстве практических слччаев двигателю только при работе в одном направлении необходимо осушествлять регулирование его с.".орости. Вначале осушествляют холостой ход двигателя для приведения механизма s исходное состояние, а затем реверс и рабочий ход на заданной скорости. В ряде случаев область регулируемых частот находится ниже частоты сети, в то же время холостой ход двигателя с де .ью сокрашения времени на подготовку механизма к исходному состоянию проводится на номинальной частоте двигате- . ля - частоте сети.

Необходимость реализации диапазона регу ируемых частот и частоты для осушествления холостого хода электродвигателя требует расширения диапазона регулирования напряжения и частоты на выходе статического пресбразоватАя, что сни» жает энергетические показатели уст.юйст ва. При этом, чем ниже находится диапазон регулируемых скоростей электропривода от его номинальной скорости, тем в большей ме е проявляется этот нелоста".ок, в связи с расширением диапазона изм нения напряжений и частоты на выходе преN образователя.

Наряду с обеспечением холостого хода дгигателя для подготовки механизма привода к исходному состоянию необходимо произвести быстрое тэ, можение электро1а привода для перехода от одного режима к другому, что также в известных устройствах затруднительно.

Цель изобретения — улучшение энерге» тических пока.зателей и повышение надеж20 ности работы электропривода для случечв, когда диапазон регулируемых скоростей электропривода находится i.èæå его номине чьной скорости.

Дл.i этого в предлагаемом устройстве

25 входной трансформатор содерж; т третичные

50.r 908

3 обмотки, "начала и "концы" которых соответственно подключены к ?двум трехфаз- ным дподным мостам, каждый из которых о зашунтирован тиристором, при этом между анодами и катодами тиристоров включены ! коммутирующие конденсаторы. Ко входу двигателя параллельно подключены выходные зажимы инвертора и "концы третичных обмоток входного трансформатора. Диодный мост обратного тока «инвертора подсоединен к цепи постоянного тока через тиристор.

На чертеже дана схема описываемого устройств.

Устройство состоит из последователь но включенных относительно сети трансформатора 1, преобразователь частоты на основе выпрямителя 2,. фильтра 3, инвертора 4 и асинхронного двигателя 5. Трансформатор содержит третичные обмотки 6, подключенные. "началами" и концами соответственно к двум трехфаэным диодным мостам 7 и 8, каждый иэ которых через дроссель 9 и 10 зашунтирован тиристором ll и 12. Между анодами и катодами тиристоров включены коммутирующие конденсаторы 13 и 14. Концы третичных обмоток трансформатора подсоединены к статорным обмоткам двигателя параллельно выходным зажимам инвертора, диодный мост обратногс тока которого подсоединен к цепи постоянного тока через тиристор 15.

Вначале осуществляют обратный ход двигателя на его номинальной скорости, затем торможение, реверс и рабочий ход двигателя, торможение, реверс, обратный ход двигателя и т,д.

При обратном ходе двигателя на его номинальной скорости подают импульс управления на тиристор 1Й. Включение тиристора 12 приводит к замыканию диодного моста 8 по выходу, таким образом все начала обмоток 6 замыкаются накоротко и обмотки 6 подключаются к асинхронному двигателю 5 звездой, в результате осуществляется режим обратного хода двигателя с частотой сети и необходимым напряжением, исходя из схемы включения обмоток асинхронного двигателя 5.

При этом через диодный мост 7, тиристор

12 и дроссель 10 конденсаторы 13 и 14 заряжены в полярности, указанной на чертеже. При получении команды на торможение подают сигнал на включение тиристора 11, что приводит к закорачиваиию выходных зажимов диодного моста 7 и, в свою очередь, статорных обмоток двигателя. Включение тиристора 11 восстанавливает управляющие свойства тиристора 12, так как напряжения коммутирующих конденсаторов 13 и 14 приложены к нему в обраяном направлении. Переэаряд конденсаторов 13 и 14 осуществляется по .цепи:тиристор 11", конденсатор 14, дроссель 10,; диодный мост 8, конденсатор 13, тиристор

11, при этом параметры дросселя 10 и конденсаторов 13, 14 опредечяют время восстановления тиристора 12. Восстановление управляющих свойств тиристора 12приводит к разкорачиванию начал" третичных обмоток входного трансформатора до следующего включения.

На тиристор ll следует подавать короткий импульс на включение, эго включен.ное состояние будет поддерживаться токами, протекающими IIo эакороченным статойл ным обмоткам двигателя. При таком способе торможения происходит практически мгноввнная остановка двигателя и естественное

Ф восстановление управляющих свойств тиристора 1 1, после чего можно переходить к режиму рабочего хода двигателя 5. Подают постоянный сиг. ал на время рабочего хода двигателя на включение тиристора

15, при этом диодный мост обратно о то- ка подсоединяется к цепи постоянного тока. В то же время поступают импульсы управления на тиристоры автономного инвертора и, согласно программе управления,на его выходе вырабатызаются необходимые напряжения и частота для осуществления регулируемого по скорости рабочего хода электродвигателя.

Ло окончании рабочего хода двигателя снимают импульсы управления с силовых тиристоров инвертсра и тиристора 15, находящегося в цепи диодного моста обрат ного тока. Торможение двигателя по окончании рабочего хода можно производить на основе преобразователя частоты путем понижения скорости двигателя.

Для быстрого торможения по окончании рабочего хода двигателя с целью повыше» ния производительности электропривода проще осуществлять торможение со стороны третичных обмоток 6 входного трансформатора. При этом по окончании рабочего хода двигателя снимают импульсы управления с силовых тиристоров инвертора и с выдержкой времени, соответствующей вре-: мени их восстановления, подают открывающий импульс на тиристор 11, что приводит к закорачиванию статорных обмоток двигателя и его эффективному торможению. При включении тиристора 11 заряжаются коммутирующие конденсаторы в обратной полярности по цепи: третичные обмотки входного трансформатора, "концы" которых закорочены диодным мостом 7 и тирпстором

507908

11, мост 8, конденсаторы 13 и 14, дрос сель 10, Так1.м образом, конденсаторы 13 и 14 подготовлены к последующей коммутации, а имеьно к обратному ходу двигателя. а

Более эффективно торможение мокио о".уществить противовключением, подавая открывающий импульс на тиристор 12, что замыкает третичные обмотки 6 эвеэрой относительнг двигателя, размыкает мост 7 р эа счет восстановления управляющих свойств тиристора 11 и подгот, вливает конденсаторы к последующей коммутации.

Последовательно подавая открывающие импульсы на тиристоры 11 и 12 с посте- ц пенным увеличением угла открытия тири то. ра 12 относительно времени открытого состояния тиристора 11, можно осуществить безударное торможение дви".ателя про . иво включением с последующей его работой в щ обратном направлении. Мост обратного то ка инвертора со стороны обмоток 6 при включенном тиристоре 12 представляет собой выпрямитель, собранный по схеме Ларионова, и в случае отсутствия тиристора

15 и подключении обмотэк 6 к дзигателю 8 входная емкость инвертора будет дозаряжена до напряжения, выпрямленного мостом обратного тока.

Тиристор 16 обеспечивает независимую работу каждогс устройства.

Формула изобретения

Устройство для управления асинхронным реверсивным электроприводом, состс яг ее иэ последовательно включенных относительно сети транс.форматора выпрчмителя, фигьтра, инвертора и асинхронно:ч лектродви« гатей, отличающееся тем, что, с целью улучшения его энергетических показателеМ и, повышения надежности для случаев, когда область регулируемых скоростей ь лектропривода ьаходится ниже его коммунальной скорости, трансформатор содержит третичные обмотки, подключенные "началами" и концами соответствен но к двум треуфазным ди дным мск.там, каждый иэ которых через дросс ль зашунтирован тиристором, между анода 1и ч ка тодами тиристоров включены ко лмутирую щие конденсаторы, при этом концы ape», ичнь.х обмоток трансфо; матора подсоециt иены к статс;эным обмот-.ам двигагс лч параллельно выходным зажимам, инверторв... диодный моет ov àòãîãî тока которогопоя(соединен -, цепи постоянно .о тока через тиристор.

507908

Заказ 1711;

Тираж 882

Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1()1

- Составитель Т. Васильева

Редактор В. Дибобес Техред О. Луговая. Корректор Н. Зинэикова