Устройство для управления частотно-регулируемым электроприводом

 

Союз Советски к

Софиалистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМ) . СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< ii741399 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.01.78 (21) 2576229/24»07 с присоединением заявки .%— (23) Приоритет—

Опубликовано 1 5.06 8р овллетень М 22 (5l)M. Кл.

Н 02 Р 7/42

ГесударстеенныЙ кемитет

II0 делам изобретений к аткрытий (53 ) Уд К 621. 31 6. . 718.5 (088.8) Дата опубликования описания 18.р6 8р (72) Авторы изобретения

Ю. И. Гричина и В. П. Крутой (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЧАСТОТНОРЕГУЛИРУЕМЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для уп» равления частотно-регулируемыми алект роприводами в различных отраслях промышленности: текстильной, химической, металлургической и цр.

Известно устройство цля управления частотно-регулируемым электроприводом, содержащее зацачик интенсивности и емиттерный повторитель 11 . ю

Недостатком такого устройства цля управления частотно-регулируемым электроприводом является то, что оно не обеспечивает получение íà его выходе двух релейных сигналов, т, е. не обеспечивает реверса электропривода.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по технической сущности является устройство для управле- ния частотно-регулируемым электроприводом, которое содержит преобразователь частоты, подключенный к асинхронному двигателю, включающий соединенные между собой автономный инвертор, узел ком2 мутации, регулируемый источник с фильтром, блоки управления частоты и напряжения> выхоцы которых подключены к преобразователю частоты, датчик частоты вращения, цепь, состоящую из последовательно соединенных двух усилителей, бло ка выбора полярности, аналогового сигна ла, задатчика интенсивности, выход кото рого связан со входами блоков регулиро вания частоты и напряжения ппеобразователя, пороговое устройство $2).

Устройство работает следующим образом. Постоянный сигнал управления в зависимости от установленных величин сопротивления и емкости в эадатчике интен» сивности заряжает времязадающую емкость. Полярность напряжения на время» задающей емкости опрецеляется полярностью сигнала управления. В зависимости or полярности напряжения на времязадающей емкости отпирается один из усилителей и на выходе порогового устройства, подключенного к открытому уси лителю, появляется сигнал, который опре20

3 74139 деляет направление вращения электропри вода. Сигнал с выхода открытого усилителя в аналоговой форме через устройство выбора полярности (диоды), поступает в устройство управления частотой электро5 привода и определяет частоту вращения электропривода.

Недостатком известного устройства для управления частотно-регул ируемым электроприводом является низкая надежность и низкое быстродействие электро.привода. Низкая надежность устройства определяется тем, что момент переключения пороговых устройств при смене полярности входного сигнала не синхронизирован с работой инверторного мосl преобразователя частотно-регулируемого электропривода, т. е. изменение EiGlIpBB» пения счета кольцевого распределителя, которое определяется выходными сигналами пороговых устройств, происходит произвольно во времени и не синхронизировано с работой инверторного моста преобразователя частотно-регулируемого электропривода. 25

Цель изобретения - повышение надежности частотно-регулируемого электропривода и сокращение времени реверса, Поставленная цель достигается тем, что в устр®йство для управления частот30 но-регулируемым электроприводом с асинхронным двигателем, содержащее преобра» эователь частоты, подключенный к асинхронному двигателю, включающий соединенные между собой . автономный инвертор, узел коммутации и регулируемый источник с фильтром, блоки регулирования частоты и напряжения, выходы которых подключены к преобразователю частоты, датчик .частоты вращения, цепь, состоящую иэ

40 последовательно включенных двух усилителей, блока выбора полярности аналогового сигнала, задатчик интенсивности, выход которого связан со входами блоков регулирования частоты и напряжения, по45 роговое устройство, введены датчик коммутации, схема И, нуль-орган, первый вход схемы И через нуль-орган соединен с выходом одного из усилителей, второй вход схемы И через датчик коммутации связан с преобразователем частоты, третий вход схемы И соединен с управляющим входом блока выбора полярности аналогового сигнала и через датчик частоты вращения связан с асинхронным двигате55 лем, а выход схемы И через пороговый элемент соединен с двумя выходами блока регулирования частоты.

На фиг. 1 представлена схема устройства для управления частотно-регулируемым электроприводом; на фиг. 2 - диаграммы работы устройства, Тиристоры 1,2,3,4,5 и 6 образуют инверторный мост, входящий в преобразователь 7 частоты. К выводам переменного тока инверторного моста подключен узел

8 коммутации и двигатель 9 переменного тока, а к выводам постоянного тока инверторного моста подключен регулируемый источник (выпрямитель ) 1 0 и фильтр

1 1. Преобразователь 7 частоты может быть дополнен также другими элементами, например, мостом обратных диодов в случае выполнения преобразователя частоты по схеме пнвертора напряжения.

Управление частотой и напряжением преобраэователЛ 7 осуществляется с по« мошью блоков 12 и 13 регулирования частоты и напряжения, управляющие входы которых соединены с цепью, образованной последовательно включенными усилителями 14 и 15, блоком 16 выбора. полярности аналогового сигнала, задатчиком 17 интенсивности. Ко входам блока управления частотой подключены выходы порогового элемента 1 8, управляющий вход которого соединен со выходом .схемы 19 И, Первый вход схемы И через нуль-орган 20 соединен с выходом усилителя 14, второй вход схемы И через датчик 21 коммутации преобразователя связан с преобразователем 7 частоты, а третий вход схемы И через датчик

22 частоты вращения связан с двигателем 9 переменного тока.

Устройство для управления частотнорегулируемым электроприводом работает следующим образом, С подачей отрицательного сигнала управления 0ах на вход усилителя 14 напряжение на его выходе изменяет свой знак (усилитель пропорциональный инвертирующий) и меняется по закону изменения входного сигнала, Усилитель 15 также изменяет знак входного сигнала. Устройство 1.6 выбора полярности аналогового сигнала выполнено управляемым и пропускает на вход задатчика интенсивности только одну (положительную ) полярность сигнала. С момента появления сигнала задания на торможение и до момента окончания торможения до заданного значения скорости, сигнал с выхода устройства выбора полярности равен нулю.

Это достигается связью с выхода устройства выбора полярности.

5 741

ПЬсле подачи сигнала на разгон двигателя (момент 4 ) двигатель разгоняется до значения скорости, которое определяется входным сигналом 0 „(моментtg).

В момент 1 полярйость сигнала. на вхо;. ф де изменяется скачкообразно с отрицатель» ной на положительную. Напряжение на выходе устройства выбора полярности становится равным нулю, а напряжение на выходе задатчика интенсивности спадает с заданным темпом. Одновременяб в момент 1 нуль-орган 20 меняет знак и на выходе элемента И появляется первый разрешающий сигнал для реверсирования кольцевого распределителя инвертора. При снижении частоты двигателя до частоты, равной частоте скольжения (приблизительно 0,5-1,0 Гц) на третьем выходе схемы 19 И появляется второй разрешающий сигнал. В момент появления третьего разрешающего сигнала на втором входе схемы И (момент 1 ), т. е. сигнала об отсутствии .коммутации в схеме инвертора сигналы на выходах

А и Б порогового устройства 18 изме- 2s няются. На выходе А сигнал становится равным О, а на выходе Б - равным 1, происходит реверс кольцевого распределителя и двигатель начинает разгоняться в другую сторону до значения скорости, эа- Зо данного входным сигналом. Указанные процессы изображены на фиг. 2. В случае применения в качестве измерителя скорости тахогенератора, диаграмма скорости О будет иметь вид, показанный на чертеже, в случае косвенного измерения скорости (например, с помощью датчика

ЭИС) вид диаграммы будет отличаться от приведенной..

Такое выполнение устройства повыша- 40 ет надежность работы частотно-регулируемого электропривода за счет исключения реверса кольцевого распределителя с момента начала выключения предыдущего по счету тиристора инвертора до 4 момента включения следующего по счету тиристора инвертора, т. е, во время коммутации, так как введенное устройство отсутствия коммутации в инверторе блокирует реверс кольцевого распределите- рр ля в течение указанного времени, В качестве указанного устройства отсутствия коммутации возможно использовать задающий генератор преобразователя частоты, 399 6 либо специальные датчики, установленные в инверторе. Введение связи между третьим входом схемы И управляющим входом устройства выбора полярности и выходом устройства измерения скорости исключает реверс кольцевого распределителя на частотах, отличных or заданной частоты скольжения асинхронного двигателя, т. е. исключает торможение частотно-регулиру0 емого электропривода противовключением и, таким образом, сокращает его время торможения, т. е. повышает его быстродействие

Формула изобретения

Устройство для управления частотнорегулируемым электроприводом с асинхронным двигателем, содержащее преобразователь частоты, подключенный к асинхронному двигателю, включающий соединенные между собой автономный инвертор, узел коммутации, регулируемый источник с фильтром, блоки регулирования частоты и напряжения, выходы которых подключены к преобразователю частоты, датчик частоты вращения, цепь, составленную из последовательно соединенных двух усилителей, блока выбора полярности аналогового сигнала, задатчика интенсивности, выход которого связан со входами блоков регулирования частоты и напряжения преобразователя, пороговый элемент, î r— личающееся тем,что,сцелью повышения надежности и быстродействия электропривода, в него введены датчик коммутации, схема И, нуль-орган, первый вход схемы И через нуль-орган соединен с выходом одного из усилителей, второй вход схемы И через датчик коммутации связан с преобразователем частоты, третий вход схемы И соединен с управляющим входом блока выбора полярности аналогового сигнала и через датчик частоты вращения связан с асинхронным двигателем, а выход схемы И через пороговый элемент соединен с блоком регулирования частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Преобразователь ТПЧ-40, ТУ 16.529..427-70.

2. Авторское свидетельство СССР

N 499642, кл. Н 02 Р 7/42, 1970.