Многодвигательный частотнорегулируемый электропривод

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз „оветских

Социалистических

Республик (i)) 748767 ф; ,) )

1 .,/б

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

Н 02 P 7/74

Государственный комитет

СССР по делам и юбретеиий и открытий

Опубликовано 150780. Бюллетень ¹ 26

Дата опубликования описания 15.07,80 (53) УДК 621. 316. 718. . 5 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Г.В.Новиков и A Ф.Шатров (71) Заявитель (54) МНОГОДВИГАТЕЛЬНЫЙ ЧАСТОТНОРЕГУЛИРУЕМЫЙ

ЭЛЕКТРОПРИВОД

Изобретение относится к электро-: технике, а именно к области автоматизированного электропривода, преимущественно тягового частотнорегулируемого электропривода с асинхронныМи электродвигателями и индивидуальными преобразователями частоты.

Известны многодвигательные приводы, содержащие устройства вырав- 10 нивания нагрузок (токов) параллельно включенных вентилей посредством электромагнитных анодных делителей. Известны электроприводы и установки электроснабжения, в которых используются параллельно— соединенные элементы — электродвигатели и выпрямительные устройства (диоды и тиристоры)(1) .для обеспе- чения равномерного распределения нагрузок этих элементов в указанных устройствах используются системы автоматического выравнивания " нагрузок по типу анодных делителей.

Приводы такого типа содержат 25 мощные электромагнитные устройства трансформаторного типа на полный ток .нагрузки. Точность выравнивания зависит от величины исходной неравномерности йагрузок и недо- 3Q статочна при большой ее величине. цес выравнивающего устройства, являющегося дополнительным элементом в приводе, составляет от 1/6 до

1/3 суммарного веса привода, что существенно утяжеляет привод и сни- жает его КПД вследствие протекания по устройству нагрузочных токов.

Известен многодвигательный частотнорегулируемый электропривод, содержащий ансинхронные двигатели, связанные с источником питания посредством преобразователей частоты с индивидуальными задатчиками частоты, систему автоматического управления частотой, измерители нагрузок двигателей и автоматический регулятор выравнивания 12) . Это устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Йедостатком описанного привода является неавтономиость двух каналов регулирования CAP - генератора и преобразователей и,таким образом,завязка системы выравнивания нагрузок с основной системой автоматического регулирования привода, что ведет к неблагоприятному характеру проте(61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 130378 (21) 2588892/24-07 (51)M

748767 кания переходных процессов и к необходимости стабилизации САР, как это имеет место в приводах постоянного тока.

Целью настоящего изобретения является улучшение параметров переходных процессов и упрощения привода.

Указанная цель достигается тем, что автоматический регулятор выравнивания содержит группу блокбв выравнивания и сумматоров и выполнен в виде послецовательно соединенных каскадов, каждый из которых содержит блок выравнивания, входы которого связаны с двумя измерителями нагрузки двигателей, а выходы — с входами двух сумматоров, связанных с задатчиками частоты тех же двигателей, а другими входами укаэанные сумматоры соединены с выходами сумма оров последующих каскадов,а входы. сумматоров последнего каскада соединены с системой автоматического управления частотой, а также тем, что сумматоры одного каскада выполнены многовходовыми и связаны с выходами бло- ков выравнивания всех каскадов и с выходом системы автоматического управления частотой.

На фиг. 1 изображена схема привода с устройством ныравнивания нагрузок двигателей. Пунктиром OGGзначены части схемы, аналогичные показанной слева; на фиг. 2 — схема с многовходовым сумматором. Изображена часть схемы относящаяся к паре двигателей; на фиг.3 - схема с несимметричным включением элементов, Многодвигательный привод (фиг.l) включает в себя источник питания (например, генератор с выпрямителем)

l,преобразователи частоты 2, асинхронные двигатели 3, .задатчики частоты 4 преобразователей 2, систему 5.авто"матического управления частотой, измерители б нагрузок двигателей 3, соединенные с блоками ныравнинания

7,8,9, которые в свою очередь соединены с блоками суммирования 10, 11, l2, причем блок 9 соединен с,измерителями б нагрузок групп двигателей, на частоту которых он воздействует.

Блоки 8 и 7 также соединены соотнетственно с измерителямн б нагрузок тех групп и пар двигателей, на частОту которых они воздействуют. Блоки суммирования 12, кроме того, соединены с системой 5 автоматического управления частотой.

Ф

Устройство работает следующим, обр азом.

Система 5 управления частотой при работе привода формирует сигнал задания частоты, поступающий на сумматоры 12, с- них на сумматоры 11, с них на сумматоры 10, а с них на эадатчики 4 частоты преобразонате4 лей 2. В отсутствие расхождения нагнагрузок сигналы коррекции на вторые входы сумматоров .10, 11 и 12 Не поступают и поэтому частоты питания .всех двигателей 3 одинаковы. При возникновении расхождения нагрузок двух двигателей блок 7 формирует по два сигнала коррекции частоты, величина которых пропорциональна разнице входных сигналон, пропорциональных нагрузкам двигателей 3, а знаки противоположны, причем положительный сигнал поступает на выход блока выравнивания 7, соединенный с сумматором 10 того двигателя, нагрузка которого меньше (фиг. 2), частота его увеличивается, увеличивается его скольжение и нагрузка также увеличивается (а нагрузка перегруженного двигателя снижается) пока не исчезнет разница между ними и, следова20 тельно, разница сигналов на входе блока выравнивания 7.

Аналогичный процесс происходит, если нарушилбсь равновесие сигналов на-входе блоков 8 или 9. При этом переходной процесс, вызванный возникновением расхождения нагрузок, не отличается от переходного процесса при изменении частоты, вызванного, например, изменением профиля пути тягового средства с асинхронным приводом.

В случае применения в схеме устройства многовходовых сумматоров, например, магнитных усилителей, число их может быть равно числу преобM разователей частоты (фиг. 2). В этом случае все сигналы коррекции блоков

7, 8 и 9 и сигнал задания частоты подаются на одни и те же сумматоры в порядке, указанном на фиг. 2.

В случае применения указанного привода на колесном (мотор-колесном) тяговом средстве (автомобиле, тракторе и т.д.) двигатели объединяются в две группы, в каждую из которых входят АД одного борта.

Внутри групп выравнивание нагрузок осуществляется по описанной выше схеме, между группами — тоже." -акое соединение при повороте, когда сигналы коррекции должны существенно, иногда на 50-80%, изменить чаетоты двигателей разных бортов позволит блокам выравнивания 7 и 8 работать также, как и в режиме движения по прямой, ликвидируя лишь случайные расхождения нагрузок. Дополнительную же нагрузку и связанные с ней усложнения .схемы это позволит отнести единственно к блоку 9. Одновременно подобное соединение позволит улучшить переходной процесс установления новой частоты,так как на поворот будет реагировать только один блок 9,а не все блоки выравнивания вместе.

748767

Формула изобретения

1. Многодвигательный частотнорегулируеьый электропривод, содержащий асинхронные двигатели, связанные с источником питания посредством пре- gg образователей частоты с индивидуальными задатчиками частоты, систему!

Если число двигателей в приводе не кратно 2, где,п — целые числа, то один из сумматоров на выходе блока 8 или 9 может быть соединен с парой сумматоров, а другой — лишь с одним или с эадатчиком частоты, как на фиг. 3.

Достоинствами предложенного уст ройства являются во-первых, автономность, т.е. то, что функционирование его не затрагивает основную CAP ре- ð жима привода; во-вторых, локализация переходных процессов, вызванных.случайным кратковременным отклонением нагрузки одного двигателя, внутри пары двигателей, редко — двух пар, т.е. автономность отдельных частей устройства; B-Tpeòüèõ, как показано выше, специализация блока 9, позволяющая сделать блоки 7 и 8 нечувствительными к такому сильному возму,щающему фактору, как поворот.

В ряде случаев для облегчения режима поворота желательно иметь разные нагрузки на двигателях разных бортов. С целью обеспечения возможности такого режима блок выравнива- 25 ния, соединенный с измерителями токов групп двигателей разных бортов выполняется отключаемым. автоматического управления частотой, измерители нагрузок двигателей и автоматический регулятор выравнивания, отличающий с я тем, что с целью улучшения параметров переходных процессов и упрощения привода, автоматический регулятор выравнивания содержит группу блоков выравнивания и сумматоров и выполнен в виде последовательно соединенных каскадов, каждый из которых содержит блок выравнивания, входы которого связаны с двумя измерителями нагрузки двигателей, а выходы — со входами двух сумматоров, связанных с задатчиками частоты тех же двигателей, а другими выходами указанные сумматоры соединены с выходами сумматоров последующих каскадов, а входы сумматоров последнего каскада соединены с системой автоматического управления частотой.

2. Электропривод по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что сумматоры одного каскада выполнены многовходовыми и связаны с выходами блоков выравнивания всех каскадов и с выходом системы автоматического управления частотой.

Источник информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Голынчик Л.С. Теория работы устройства для выравнивания, Трансжелдориздат, 1959, 9167.

2. Новиков Г.В. Выравнивание нагрузок в тяговых электропередачах с

АД ЭП., серия Тяговое и подъемно-транспортное оборудование, вып.

1 (10), 1972.

748767.

Ри 3

Составителв Е, Перемыслова

Техред А,Куликовская Корректор В. Бутяга

Редактор Н.Коган

Филиал ППП . Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4258/47 Тираж 783 Подписное, ЦНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Ра1 шская наб., д. 4/5