Частотно-регулируемый электропривод

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< и 550752

Союз Советских

Социалистических

Республик (6I) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 19.07.72 (21) 1813363/0 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.77. Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 12.04.77 (51) М Кл Н 02Р 7/42

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 62-83:621.313. .3.072.9 (088.8) по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобрстсния

В. В. Горчаков, В. М. Никитин и А. Д. По деев(71) Заявитель (54) ЧАСТОТНО-РЕГУЛ ИРУЕМЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

Изобретение относится к регулируемому электроприводу переменного тока.

Известны частотно-регулируемые электроприводы, содержащие синхронный двигатель (СД), трехфазный статический преобразователь частоты (ПЧ), выполненный по схеме с непосредственной связью, и датчик частоты вращения ротора двигателя, устанавлиливаемый на валу этого двигателя (1). Такие электроприводы отличаются сложностью систем управления ПЧ, сложным по конструкции датчиком частоты и низким коэффициентом мощности всей установки, приведенным к питающей сети, даже при номинальной скорости вращения СД.

Известен частотно-регулируемый электропривод, в котором управление всеми тремя фазами ПЧ осуществляется от одной общей системы импульсно-фазового управления (СИФУ) и блока дежурных импульсов (БДИ). Отпирающие импульсы СИФУ подаются на управляющие электроды вентилей через специальную группу ключей, замыкание и размыкание которых осуществляется более простым по конструкции тактовым датчиком частоты вращения ротора СД. Дежурные ймпульсы БДИ поступают на отпирающие электроды вентилей через вторую группу ключей, управление которыми осуществляется тем же тактовым датчиком и дополнительно сигналами по току комплектов вентилей (2). Недостатком этой схемы является низкий коэффициент мощности при скорости вращения СД меньше номинальной из-за неполного отпирания вентильных мостов ПЧ.

Цель изобретения — повышение энергетических показателей частотно-регулируемого электропривода. Это достигается в предлагаемом электроприводе путем применения до10 полнительной СИФУ, выход которой подсоединен к управляющим электродам вентилей через третью группу ключей, замыкаемых и размыкаемых в функции сигналов тактового датчика с помощью блока распределения, и

15 включением на входе этой СИФУ элемента с зоной нечувствительности, равной максимальному необходимому сигналу для управления основной СИФУ.

На чертеже показана схема описываемого

20 частотно-регулируемого электропривода.

Электропривод содержит синхронный двигатель (СД) 1, преобразователь частоты (ПЧ) 2 с непосредственной связью, систему ключей 3, входы которых соединены с выхо25 дом блока 4 дежурных импульсов (БДИ), с тактовым датчиком 5 и датчиками тока 6, включенными в фазы электродвигателя, а выходы — с управляющими электродами тиристоров преобразователя 2, и систему ключей

Зз 7. Входы последних соединены с выходом

550752

55 основной системы импульсно-фазового управления (СИФУ) 8 тиристорами преобразователя и выходом тактового датчика, а выходы— с управляющими электродами тиристоров преобразователя. Кроме того, электропривод содержит систему ключей 9, входы которых соединены с выходом дополнительной системы импульсно-фазового управления 10 и выходом блока распределения импульсов 11, соединенного входом с выходом тактового датчика, а выходы — с управляющими электродами тиристоров преобразователя, и элемент с зоной нечувствительности 12. Его выход соединен с входом СИФУ 10, а вход объединен с входом СИФУ 8 и источником управляющего напряжения.

Устройство работает следующим образом.

Величина линейного выходного напряжения ПЧ, питающего статорную обмотку СД, в каждый момент времени определяется выпрямленным напряжением двух вентильных мостов, включенных последовательно. Напряжения этих мостов регулируются за счет изменения углов отпирания вентилей при помощи двух СИФУ: основной 8 и дополнительной 10.

Управление группами ключей 3, 7, 9 осуществляется тактовым датчиком 5 таким образом, что в любой момент времени один из вентильных мостов открыт с углом. регулирования аь соответствующим выходу основной

СИФУ, а другой с углом регулирования а>, соответствующим выходу дополнительной

СИФУ. В момент коммутации фаз СД может быть открыт и третий запираемый мост с углом регулирования а „„соответствующим выходу БДИ 4. Импульсы БДИ проходят на запираемый мост через группу ключей 3, открытых сигналом тактового датчика и сигналом датчика тока данной фазы СД до тех пор, пока ток в ней не снизится до нуля. Элемент с зоной нечувствительности на входе дополнительной СИФУ 10 обеспечивает при изменении управляющего напряжения (с целью регулирования скорости СД) изменение угла регулирования а дополнительной СИФУ только после того, как угол регулирования а> основной СИФУ 8 снизится до величины а н, т. е. сначала уменьшается угол регулирования

o l основной СИФУ от а,асс до аъ,ин а затем— угол регулирования а> дополнительной СИФУ

10.

Описанная схема частотно-регулируемого электропривода обладает более высоким коэффициентом мощности, приведенным к питающей сети, при скорости СД меньше номи10

40 нальной и в этом смысле эквивалента aeíтильному электроприводу постоянного тока с последовательным включением двух вентильных мостов в якорной цепи и поочередным управлением величиной их выпрямленного напряжения.

Формула изобретения

Частотно-регулируемый электропривод, содержащий синхронный двигатель, преобразователь частоты с непосредственной связью, систему ключей, входы которых соединены с выходом блока дежурных импульсов, выходом тактового датчика и датчиками тока, включаемыми в фазы электродвигателя, а выходы — с управляющими электродами тиристоров преобразователя, вторую систему ключей, входы которых соединены с выходом основной системы им пульсно-фазового управления тиристорами преобразователя и выходом тактового датчика, а выходы — с управляющими электродами тиристоров преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения энергетических показателей электропривода, в него введены дополнительная система импульсно-фазового управления тиристорами преобразователя, третья система ключей, блок распределения импульсов и элемент с зоной нечувствительности, при этом входы третьей системы ключей соединены с выходом дополнительной системы импульснофазового управления и выходом блока распределения импульсов, соединенного входом с выходом тактового датчика, а выходы — с управляющими электродами тиристоров преобразователя, выход элемента с зоной нечувствительности соединен с входом дополнительной системы импульсно-фазового управления, а к его входу, объединенному с входом основной системы импульсно-фазового управления, подключено управляющее напряжение.

Источники информации, принятые an внимание при экспертизе:

1. Stemmler Herbert. Antiebssistem und

elektronische Regeleinr iñhtung der getriebelosen

Rohrmuhle. «Brown Boveri Mitt», 1970,57, Мо 3.

2. «Автоматизированный электропривод в промышленности», Труды VI Всесоюзной конференции по автоматизированному электроприводу, «Энергия», 1974 г., Н. В. Белов, В. В. Горчаков и др. «Проблемы применения регулируемых электроприводов для цементного дробильного и размольного оборудования».

550752

Составитель Т, Васильева

Корректор Л. Гладкова

Корректор H. Аук

Редактор Т, Юрчикова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 542/11 Изд. М 270 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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