Устройство для управления электродвигателем

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

О П

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<,783934

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 07. 09. 77 (21)(2522958/24-07 (51)М К, 3

HP 3/14 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 3011.80- Бюллетень йо 44

Дата опубликования описания 3р 11 8р (53) УД)(621. 316.719.

3 (088.8) (72) Авторы изобретения

A. П. Усачев и С. Л. Рояк

Новосибирский электротехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

Устройство относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемых электропркводах постоянного и переменного тока с питанием от преобразователей через выпря- 5 митель с емкостным фильтром.

Известно устройство для управления электродвигателем, содержащее преобразователь, к шинам питания которого подключен выпрямитель с ем- 10 костным фильтром на выходе, вход которого подключен ко вторичной обмотке силового трансформатора (1).

Величина емкостного фильтра в та- 15 ком устройстве должна быть достаточ-. ной для поглощения рекуперируемои энергии двигателя при его торможении.

В результате даже при управлении двигателем небольшой мощности тре- 20 буется установка большой величины емкостного фильтра.

Известны так;;;е устройства, в которых емкостный фильтр шунтирован последовательно соединенными резис- 25 тором и управляемьм ключом 5 ).

B таких устройствах рекуперируемая энергия двигателя при торможении рассеивается в резисторе, что снижает КПД электропривода и тре- 30

2 бует установки резистора, большой. мощности.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для управления электродвигателем, содержащее преобразователь, выход которого подключен к электродвигателю, а к шинам питания преобразователя подключен выпрямитель с фильтром на выходе, силовой трансформатор с первичной обмоткой, включенной в сеть, и, двумя вторичными обмотками, одна из которых подключена ко входу выпрямителя, и инвертор, ведомый сетью. Для рекуперации энергии в сеть в таком устройстве имеется сгециальная цепочка, состоящая из диодов и резисторов (3 1.

Недостатком известного устройства является то, что при рекуперации в момент торможения энергии в сеть значительная ее часть теряется в элементах подключения инвертора,что ухудшает КПД и массогабаритные показатели устройства.

Целью изобретения является повышение КПД и улучшение массогабаритных показателей устройства для управления электродвигателем.

783934

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для управления электродвигателем выход инвертора подключен через вторую вторичную обмотку силового трансформатора, ко входу выпрямителя,а вход инвертора подключен к выходу выпрямителя.

На,чертеже представлена схема устройства управления электродвигателем.

Устройство содержит преобразователь 1, подключенный, например к электродвигателю 2 постоянного тока, силовой трансформатор с первичной обмоткой 3 и двумя вторичными обмотками,4 и 5. Первичная обмотка 3 силового трансформатора включена в сеть,: 1$ вторичная обмотка 4 подключена ко входу выпрямителя 6, выполненному, например по трехфазной нулевой схеме на базе диодов 7-9. Выход выпрямителя 6 через конденсатор 10, выпол- Я няющий функцию фильтра, подключен ко входу преобразователя 1. Выход инвертора, 11, выполненного,например на базе тиристора 12 подключен к вы ""ходу выйрямйтеля, а выход инвертора

11 через вторичную обмотку 5 силового трансформатора — ко входу выпрямителя 6. Инвертор может быть выполнен многофазным, тогда каждая фаза инвертора будет подключена к катушке вторичной обмотки 5 силового трансформатора, соединенной с соответствующей катушкой вторичной обмотки 4 силового трансформатора.

Устройство работает следующим образом.

При торможении ток двигателя за мыкается через конденсатор 10, вызывая рост напряжения на нем выше уровня, обеспечиваемого выпрямителем б.

В результате диоды 7-9 запираются. 4Q

Прй" увеличении напряжения йа кбйКенсаторе 10 до определенного уровня, определяемого допустимым значением напряжения всех элементов устройства, подается импульс управления на тиристор 12, временное положение оторого синхройизируется с сетью таким образом, чтобы интервал его работы-соответствовал положительной полуволне фазного напряжения. При этом образуется контур разряда конденсатора 10 через тиристор 12 на последовательно соединенные вторичные обмотки 4 и 5 силового трансформатора, причем ток разряда, протекая встречно с ЭДС вторичных обмоток трансформатора, обеспечивает инвертирование энергии, запасенной в конденсаторе 10, в сеть. Разряд конденсатора 10 на вторичные обмотки трансформатора обеспечивает надежность работы устройства, предохраняя его от возможного режима опрокиды- вания инвертора и излишнего разряда конденсатора.

В устройстве обеспечивается рекуперация энергии торможения двигателя в сеть практически без потерь в элементах схемы. Цепь рекуперации содержит лишь, тиристор инвертора и обмотку трансформатора, что повышает КПД устройства и улучшает его массогабаритные показатели.

Формула изобретения

Устройство для управления электродвигателем, содержащее преобразова.— тель, выходом подключенный к электродвигателю, а к шинам питания преобразователя подключен выпрямитель с фильтром на выходе, силовой трансформатор с первичной обмоткой, включенной в сеть, и двумя вторичными обмотками, одна из которых подключена ко входу выпрямителя, и инвертор,ведомый сетью, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения КПД и улучшения массогабаритных показателей, вход инвертора подключен к выхо- ду выпрямителя, а выход через вторичную обмотку силового трансформатора — ко входу выпрямителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Техническая кибернетика. Книга

3, N., "Машиностроение", 1976, с.111-115, рис.П. 13, П. 14.

2. Гольц М.Е. и др. Автоматизированные электроприводы постоянного тока с широтно-импульсным преобразователем, М., "Энергия", 1972, с.60, рис. 3-1.

3. Заявка М 2455148/07,, кл. Н 02 Р 3/14, 18.02.77 прототип).

783934

Составитель A. Головченко

Редактор Г. Прусова Техред Н. Бабурка Корректор Н. Стец

Заказ 8566/59 Тираж 783 Подписное

ВНиИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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