Частотно-регулируемый привод

 

СПИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ ii)738089

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.08. 77 (21)2520860/24-07 с присоединением заявки Ж - (23) П риоритет—

Опубликовано 30. 05. 80.. Бюллетень М 20 (5I }M. Кл, Н 02 P 7/42

Государстаенный комитет

II0 делам нэо6ретеиий н открытий (53) УДК 62-83: 621.31 3.333. .072.9-59

088 8

Дата опубликования описания 02.06.80 (72) Авторы изобретения

Ю. И. Гричина и В. П. Крутой (7I ) Заявитель (54) ЧАСТОТНО»РЕГУЛИРУЕМЫЙ ПРИВОД

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных отраслях промышленности, например, химической, текстильной металлурги ческой н других отраслях.

Известен частотно-регулируемый привод, включающий асинхронные двигатели, преобразователь частоты, содержащий управляемый выпрямитель, фильтр, которые последовательно через предохранители соединены с автономным инвертором

10 напряжения flj.

Недостатком такого частотно-регулируемого привода является то, что при срыве инвертирования батарея конденса15 торов фильтра разряжается. по цепи: предохранители, основные тиристоры инвертора напряжения, что приводит к перегоранию предохранителей, которые установлены с целью защиты тиристоров инверторного моста от сверхтоков прн разряде батареи конденсаторов фильтра.

Вторым недостатком указанного час тотно-регулируемого привода является;, - м 2\.i, и а g a! паТентно-технич блн на

2 то что при быстром сбросе частоты пре« образователя, например, прн аварийной остановке двигателей, двигатель переходит в генераторный режим, и запасенная кинетическая энергия двигателя и маховых масс механизма пребразуется в электрическую энергию, которая через мост обратных диодОв переходит в кон» денсаторную батарею фильтра, .что при водит к значительному росту напряжения на конденсаторах фильтра (в 2-3 раза больше номинального значения) - и, как следствие,к выходу из строя конденсаторов фильтра и тиристоров основного и коммутирующих мостов инвертора напряже ния.

Эти недостатки устранены в частотнорегулируемом электроприводе 121.

Указанный частотно-регулируемый привод содержит асинхронный двигатель и преобразователь частоты, включающий регулируемый выпрямитель, последовательно соединенный через фильтр и устройство токоогранпчения с автономным

089 4

5 тиристоров одного иэ плеч инверторного моста автономного инвертора напряжения, пороговое устройство, вход которого соединен с выходом датчика напряжения, а выход порогового устройства соединен со

10 входом блока, формирующего сигнал включения тиристоров одного из плеч инвер- с торного моста автономного инвертора напряжения.

На чертеже представлена схема частотно-регулируемого привода. Частотнорегулируемый привод содержит асинхронный двигатель 1 и преобразователь частоты, включающий последовательно соединенный регулируемый выпрямитель 2, фильтр 3, устройство токоограничения 4, автономный инвертор напряжения 5, датчик напряжения 6 и датчик тока 7 в цепМ питания инвертора, разрядное устройство 8, подключенное параллельно конденсатору фильтра 3, причем управляю щий вход разрядного устройства 8 соединен с выходом датчика 9 включения разрядного устройства, первый управляющий вход которого соединен с датчиком тока

7, а второй управляющий вход датчика 9 включения разрядного устройства через схему ИЛИ" 10 и пороговое устройство

11 соединен с выходом датчика напря жения 6, Второй выход схемы "ИЛИ" 10 подключен к блоку 12, выдающему сигнал включения ткристоров одного иэ плеч инверторного моста автономного инвертора напряжения 5, Регулируемый выпрямнтель управляется системой 13 управления выпрямителя, на вход которого поступает сигнал задания и сигнал обратной свяби-с датчика напряжения 6. Автономный инвертор напряжения 5 управляется системой 14 уйравленая инвертором, 45 вход которой пжтупает сиГнл зада е о ния на частоту . В случае, если преобразователь имеет небольшую мощность, и емкость конденсаторной батареи фильтра ,3 невелика, функции разрядного устройства 8 могут быть выполнены двумя опновременно включенными тиристорами плеча ииверторного моста автономного инвертора напряжения 5, и токоограничиель вающим устройством 4, а разрядное уст ройство 8 может отсутствовать.

Частотно регулируемый прнвод работает следующим образом. Сетевое напра жение выприьйяется регулируемым выпря

3 738

"КнверФором напряжения; системы управления-выйрям йтелем и автономным ин вертором, датчики напряжения и датчикн тоКа асинхронного двигателя, разрядное устройство, подключенное параллельно фильтру, причем, управляющий вход разрядного устройства соединен с выходом датчика включения разрядного устройст ва, управляющий вход которого соединен с датчиком тока, который дает сигнал о срыве инвертирования.i,Ïðè сры«. ве инвертирования ток в звене постоянного тока превышает уставку и датчик включения разрядного устройства дает сигнал на включение разрядного устройства. Так как индуктивность дросселя разрядного устройства меньше значительно индуктивности дросселя устройства токоограничения, то ток разряда батареи конденсаторов фильтра замыкается через разрядное устройство, что предохраняет тирнсторы инверторного моста от протека ния по ним сверхтоков. При быстром " уменьшении частоты инвертора напряжеййя в указанном приводе, для исключения перенапряжений на конденсаторах фильтра, в регулируемом выпрямителе предусмотрен второй рекуперативный мост, который

="" рекуйерйрует энергню, запасенную махо выми мессами приводного механизма и двигателя в сеть, исключая, таким образом, перенапряжения на конденсаторах фильтра"и на элементах автономного ннвертора. энное устройство является наиболее блызким техническим решением к изобретен ню.

Недостатком такого "ч6стотйо-фегули р емо б фйбода является повышейная слоЯЙость за счет наличия рекуперативного, моста, что требует дополнительной системы управления им, логике раздельного управления, кроме того, за время паузы, которая необходима при раздель " ном уйpавлении для переключения мостов напряжение на конденсаторах фильтра м жет достичь опасной величины, значитель но. превышак щей номинальную.

Белью изобретения является упрощенйЕ, частотно-регулируемого привода и повышения его надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее асинхронный двигатель и преооразоват частоты, включающий последовательно соединенный регулируемый вьптрямитель, фильтр, устройство токоограниченйя, автономный инвертор йайряжеййя систему управления выпрямителем и автономным инвертором, датчики напряжения и датчикй тока в цепы питания инвертора, введены блок, формирующий сигнал включения

8089 ность

Частотно-регулируемый привод, содержащий асинхронный цЬигатель и преобраI зователь частоты, включающий последовательно соединенные регулируемый Bbf прямитель, фильтр, устройство токоогра ничения, автономный инвертор напряжения, системы управления выпрямителем и .автономным инвертором, датчики напряжения и тока в цепи питания инверто ра,. отличающийся тем,что, с целью упрощения и повышения надежности, введены блок, формирующий сигнал включения тиристоров одного из плеч инверторного моста автономного инвертора напряжения, пороговое устройство, вход которого соединен с выходом дат чика напряжения, а выход порогового устройства соединен со входом блока, формирующего сигнал включения тирис-, 40 торов Одного из плеч инверторного моста автономного инвертора напряжения. !

5 73 мителем 2 и сглаживаетея фильтром 3.

Затем напряжение постоянного тока 2 преобразуется в трехфазное напряжение переменного тока заданной частоты и амплитуды и поступает на синхронный двигатель 1. Величина выпрямленного напряжения определяется углом регулирования выпрямителя 2,а частота выходного напряжения автономного инвертора напряжения 5 определяется частотой за» дающего генератора сйстемы 14 управления инвертором напряжения, Соотношение между выходной частотой и напряжением автономного инвертора напряжения может поддерживаться по любому из известных законов.

При резком уменьшении частоты автономного инвертора напряжения, например, при аварийном останове привода, скольжение асинхронного двигателя изменяет знак и двигатель переходит в генераторный режим. Энергия, запасенная маховыми массами асинхронного двигателя и приводного механизма, преобразуется асинхронным генератором в электрическую энергию и поступает в конденсаторную батарею фильтра 3. При повышейии напряжения на конденсаторах фильтра выше заданного уровня сигнал с датчика напряжения 6 переключает пороговое устройство 1 1 и сигнал через схему

ИЛИ -10 поступает на второй вход датчика 9 включения разрядного устройства

8, который включает тиристоры разряд ного устройства 8, и батарея конденсаторов фильтра 3 разряжается через разрядное устройство 8, что предотвращает перенапряжение на конденсаторах фильтра и элементах схемы автономного инверто ра напряжения.

Если преобразователь имеет неболь шую мощность, то специально выполнен ное разрядное устройство 8 может отсутствовать, так как батарея конденса торов фильтра 3 имеет небольшую ем кость и функции разрядного устройства

8 могут быть выполнены двумя одновре менно включенными тиристорами одного из плеч тиристорного моста и устройством токоограничения 4. В этом случае выходной сигнал схемы ИЛИ - 10 по ступает по второму каналу на вход бло ка 12 включения тиристоров одного из плеч инверторного моста автономного инвертора напряжения 5. В этом случае конденсаторная батарея фильтра разряжа ет re цени гокоограничиваюшее устрой5 ство 4 - два последовательно включен« ные тиристора одного из плеч инвертор1 ного. моста.

Устройство обеспечивает исключение

10 перенапряжений на конденсаторах фильт« ра и элементах схемы автономного ин вертора напряжения без применения второго рекуперирующего моста управляемого выпрямителя, что позволяет упрос

И тить устройство и повысить его надежг

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Новый преобразователь типа Си ловерт" со звеном постоянного тока для химической промышленности, %жеев

2е ыс1и-Ж 49 (1975) Hef.h, стр.484490).

2. Электротехническая промышленность

-Р феративный научногехнический сбор% 1 ник. Серие Электропривод, 1976, % с. 23.

Составитель В, Тарасов I

Редактор В. Левятов Техред Ж. Кастелещщ Корректор М. Пожо

Заказ 2826/35 Тираж 783 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ИПП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4