Электропривод переменного тока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«li921017

Союз Советскин

Социалистические

Республик (51}М. Кл. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)» »«< 290280 (21) 2888863/24-07 с присоединением заявки № (231П риоритет

Опубликовано 150482. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 150482

Н 02 Р 7/42

Государственный комитет

СССР (53} УДК 621. 316. .71(088.8) ао делзм изобретений н открытий

f54) ЗЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, в частности к управлению электрическими машинами переменного тока.

Известен электропривод переменного тока, содержащий однофазный асинх" ронный электродвигатель, в котором управление осуществляется путем регулирования величины емкости фазосдвигающего конденсатора,. шунтирото вания регулируемыми реактивными сопротивлениями конденсаторной фазы машины с двухфазной обмоткой статора и использования реактивных сопротивлений в цепях обмоток в случае машины с тремя обмотками статора (1

Недостатком устройства является его сложность.

Наиболее близким к изобретению . по технической сущности является

20 электропривод переменного тока, содержащий конденсаторный асинхронный электродвигатель, тиристорный преоб- разователь, выход которого подключен к указанному электродвигателю, блок управления, вход которого сое-. динен с источником задающего напряжения, а выход - с управляющим входом тиристорного. преобразователя, и блок измерения тока обратной последовательности, выполненный на трансформаторе напряжения, первичная обмотка которого подключена к конденсатору, и четырех трансформаторах тока, первичные обмотки первого и второго из которых соединены последовательно и подключены .ко вторичной обмотке трансформатора напряжения, а первичные обмотки третьего и четвертого трансформаторов тока включены последовательно в цепь питания основной обмотки электродвигателя, причем вторичные обмотки первого и третьего .трансформаторов тока соединены параллельно-встречно, а вторичные обмотки второго и четвертого трансформаторов тока соединены параллельно-согласно (2).

921017

3

Недостатком этого устройства яв.ляется наличие асимметрии намагничивающих сил ста орных обмоток, что приводит к перегреву электродвигателя и следовательно к уменьшению КПД и надежности электропривода в целом.

Цель изобретения - повышение КПД и надежности электропривода.

Цель достигается за счет того, что в электропривод дополнительно ig введен функциональный преобразователь, входы которого соединены со вторичными обмотками трансформаторов тока блока измерения тока обратной последовательности, а выход— с дополнительным входом блока управления.

Функциональный преобразователь может быть выполнен, например, на двух выпрямителях, включенных между его входами и выходом, причем выходы выпрямителей шунтированы резисторами и соединены последовательновстречно. . На фиг. ) показана функциональная схема электропривода переменного тока; .на фиг. 2 - диаграмма его работы.

Устройство содержит однофазный асинхронный электродвигатель 1, включенный нагрузкой тиристорного преобразователя 2 частоты, блок 3 измерения тока обратной последовательности, выходы которого через функциональный преобразователь 4 соединены с дополнительным входом блока 5 управления, основной вход которого соединен с источником задающего напряжения U><@. Электродвигатель содержит основную статорную обмотку.

6 и вспомогательную статорную обмотю ку 7, включающуюся в цепь питания через конденсатор 8. Блок 3 измерения тока обратной последовательнос ти выполнен из трансформатора 9 напряжения, первичная обмотка которого. подключена к конденсатору 8, и четырех трансформаторах 10-13 тока,первичные обмотки первого и второго из которых. соединены последовательно и подключены ко вторичной обмотке трансформатора 9. Первичные обмотки третьего и четвертого трансформаторов тока включены последовательно в цепь питания основной обмотки 6 электродвигателя 1, вторичные обмотки трансформаторов 10 и 12 соединены параллельно-встречно, а трансформаторов 11 и 13 -. параллельно-согласно.

Функциональный преобразователь 4 выполнен на двух выпрямителях 14 и

15, включенных между его входами, соединенными со вторичными обмоткаI ми указанных трансформаторов тока, и выходом, причем выходы .выпрямителей шунтированы резисторами и соединены последовательно-встречно.

Блок управления содержит источник

16 переменного напряжения, частота которого может изменяться транзистором 17, на вход которого подключены последовательно соединенные потенциометр 18, подключенный к источнику задающего напряжения, и выход функционального преобразователя 4

Устройство работает следующим образом.

Пусть режим работы электродвигателя соответствует точке а, показанной на диаграмме (фиг. 2), и намагничивающие силы статорных обмоток симметричны. При этом на входе транзистора 17 действует сумма напряжений задания и выхода выпрямителя 14 функционального преобразователя 4.

При уменьшении нагрузки на валу двигателя, т.е. переходе двигателя для работы из точки а (фйг. 2) в точке б на механической характеристике по обмоткам 6 и 7 потекут разные по величине токи. Они сразу заставят появиться помимо тока прямой последовательности, значение которого меньше при симметричном режиме, тока обратной последовательности.

Теперь на выходах выпрямителей 14 и 15 действует разность напряжений, обусловленных токами прямой и обратной последовательности. Результирующее напряжение на выходе транзистора

17 за счет уменьшенного влияния тока прямой последовательности и за счет встречного действия тока обратной последовательности меньше, чем при симметричной работе двигателя.

Это приводит к уменьшению частоты инвертируемого напряжения И преобразователя 2 и уменьшению значения то,ка обратной последовательности. Процесс уменьшения частоты преобразователя 2 происходит до тех пор, пока двигатель не переходит для работИ в точку в, соответствующую симметрич- . ной работе двигателя.

При увеличении нагрузки на валу двигателя, например, при переходе из точки а в точку б в измеритель1 ных цепях блока 3 наблюдается оаноФормула изобретения

5 9210 временное увеличение токов обеих пос ледовательностей, причем влияние тока прямой последовательности значительное. Поэтому на вход транзистора 17 прилагается более высокое нап-з ряжение управления, которое приводит к увеличению частоты- инвертируемого напряжения. Увеличение частоты инвертируемого напряжения происходит до тех пор, пока двигатель не пере" 10 ходит для работы из точки б в точку в, т,е. до полного исчезновения тока обратной последовательности.

Аналогичные процессы происходят и при пуске электродвигателя. 15

Таким образом, электропривод обладает экономичностью, надежностью и простотой и поэтому пригоден для

Ф всех случаев соединения статорных обмоток двигателя с любым числом фаз щ обмотки.

Наиболее целесообразным является использование устройства в случае частотного управления и регулирования однофазного двигателя. В этом 23 случае регулирование скорости вра щения двигателя автоматически сочетается с симметрированием намагничивающих сил статорных обмоток маlllMH . 30

1 ° Электропривод переменного тока, содержащий конденсаторный асинхронный электродвигатель, тиристорный преобразователь частоты, выход которого подключен к указанному электродвигателю,блок управления, вход которого соединен с источником задающего напряжения, а выход. - с управляющим входом тиристорного преобразователя, и блок измерения тока обратной последовательности, выполненный на тран"

)7 6 сформаторе напряжения,, первичная об" мотка которого-подключена к кондейсатору, и четырех трансформаторах тока, первичные обмотки первого и второго из которых соединены последовательно и подключены к вторичной обмотке трансформатора напряжения, а первичные обмотки третьего и чет- вертого трансформаторов тока включены последовательно в цепь питания основной обмотки электродвига" теля, причем вторичные обмотки первого и третьего трансформаторов тока соединены параллельно-встречно,...: а вторичные обмотки второго и четвер-. того трансформаторов тока соедине-. ны параллельно-согласно, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения -КПД и надежности электропривода, в него дополнительно введен функциональный преобразователь, входы которого соединены с вторичными обмотками трансформаторов тока блока измерения тока обратной последовательности, а выход — с дополнительным входом блока управления.

2. Электропривод по и. 1, о тл и ч а ю шийся . тем, что, функциональный преобразователь выполнен на двух выпрямителях, включенных между его входами и выходом, причем выходы выпрямителей шунтированы дополнительно введенными резисторами и соединены последовательно-встречно °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Н 10127З, кл. H 02 P 7/42, 1964, 2. Хамудханов И.З. Частотное регулирование скорости электроприво,.дов переменного тока .с автомати ческим управлением от вентильных преобразователей. ФАН Узбекской ССР, Ташкент, 1966, с. 55-62.