Тиристорный электропривод переменного тока

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСжнИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1i»936331 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09. 11.77 (2l ) 2540741/24-07 (51)М. Кл.

Н 02 P 5/40 с присоединением заявки М фЬеударственный камнтет

СССР (23) Приоритет но делам изобретений. и открытий

Опубликовано 15 06.82. Бюллетень Л 22 (53) УД Ке-2-83:

:62 1. 3 13.323 (088.8) Дата опубликования описания 15.06.82

P. С. Сарбатов, Д.,й. Богаченко и А. А. Кер1"мбаев.-«" МР с gr, @, . . тс-ртд »

T8XiIt" @ Я. " 1 1 (72) Авторы изобретения

Московский ордена .Ленина и ордена Октябрьск и Рейайййати 1.;:.. энергетический институт (71) Заявитель (54) ТИРИСТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИБОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к эпектротехнике и может быть использовано в частотно-регупируемых эпектроприводах.

Известен тиристорный эпектропривод переменного тока, содержащий преобразователь частоты с промежуточным звеном постоянного тока, сиповой 1С-фнпьтр, асинхронный двигатепь, поспедовательно включенные задатчик интенсивности и систему управления инвертором, систему управления выпрямителем и датчик напряжения 1).

11пя повышения устойчивости такой системы эпектропривода и подавления имеющих место низкочастотных автокопе15 баний напряжения эпектродвигатепя и его угловой скорости использован метод коррекции по каналу управления частотой инвертора. Дня этого применен специапьный фазосдвигаюший стабилизатор, последоватепьно соединенный с инвертором,что обеспечивает введение определенного фазового сдвига в систему управления инве ртором.

Указанный электропривод имеет недостаточную точность регупирования угловой скорости эпектродвигатепя в переходных режимах пуска и торможения, а также наброса и сброса нагрузки, вспед- ствие того, что дпя г,овышения устойчивости коррекции осушествпяется по канапу регупирования угповой скорости эпектродвигатепя. Кроме того, указанный эффект достигается за счет применения допопнитепьных спожных и подверженных помехам электронных устройств и специальных датчиков.

Наибопее бпизким к предлагаемому является тиристорный эпектропривод переменного тока, содержащий асинхронный электродвигатель, преобразователь часто-. ты, составленный из последовательно сое диненных управляемого выпрямителя, силового 1 С-фильтра и инвертора, выход которого подключен к асинхронному двигателю, поспедоватепьно вкпюченные за- датчик .интенсивности и систему уцравпе ния инвертором, систему управления вы93633 прямителем, датчик напряжения и блок сравнения с тремя входами, первый вход которого связан с выходом датчика на» пряжения, второй вход — с выходом нелинейного элемента, входом соединенного с выходом задатчика интенсивности, а выход блока сравнения подключен ко входу системы управления выпрямителем.

В этом электроприводе с целью повышения устойчивости системы предлагает- 10 ся введение обратной связи по току инвертора с помошью специального датчика тока, сигнал которого по цепи отрицательной обратной связи воздействует на зада1оший генератор системы управления ин- l5 всртором, а по цепи положительной обратной связи — на задатчик интенсивности того же канала (2 ).

Недостатком этого электропривода является то, что коррекция системы с использованием воздействия по каналу управления частотой инвертора снижает точность регулирования угловой скорости двигателя в переходных режимах и депает систему недостаточно устойчивой, особенно при наличии внутренней жесткой отрицательной обратной связи ho направлению двигателя, применяемой для повышения жесткости механической характеристики двигателя. Кроме того, в данном электроприводе предполагается и пользование специального датчика тока, кото рый цля достижения желаемого эффекта догзксн обладать рядом дополнительных свойств, в частности, большим быстродействием и высоким качеством выходного сигнала. При этом электропривод обладает небольшим быстродействием.

Пель изобсетсния — повышение точносl

40 ти регулирования угловой скорости электродвигателя в переходных режимах и быстродействия по каналу регулирования частсты.

Указанная цель достигается тем, что

45 в тиристорный электропривод переменного тока введен дифференцируюший элемент, вход которого подключен к выходу датчика напряжения, а выход - к третьему входу блока сравнения, причем вход даг% 50 чика напряжения соединен с выходом силового L С-фи пыра. На чертеже представлена блок-схема электрспривода.

Тиристорный эпектропривод переменного тока содержит преобразователь частоты, составленный из управляемого выпрямителя 1, питаемого от трехфазной сети промышленной частоты, силового 1.С1 4 фильтра, состоящего из дросселя 2, кон« денсатора 3 и инвертора напряжения 4, выход которого подключен к асинхронному электродвигателю 5, последовательно включенные задатчик интенсивности 6 и систему управления 7 инвертором, систему управления 8 выпрямителем, и блок сравнения 9 с тремя входами. Первый вход блока сравнения связан с выходом датчика 10 напряжения, второй вход — с выходом нелинейного элемента

11, входом соединенного с выходом задатчика интенсивности 6, а выход блока сравнения 9 подключен ко входу системы управления 8 выпрямителем. Электропривод содержит дифференцирующий элемент

12, вход которого подключен к выходу датчика 10 напряжения, а выход - к третьему входу блока сравнения 9, при этом вход датчика 10 напряжения соединен с выходом силового 1 С-фильтра.

Устройство работает следующим образом.

Регулирование угловой скорости электродвигателя 5 в " такой системе осуществляется изменением частоты инвер тора 4 и напряжения управляемого выпрямителя 1 с помощью их систем управления (соответственно 8 и 7) по выбранному закону управления, реализуемому посредством нелинейного элемента 11 °

В устойчивом состоянии напряжение на конденсаторе 3 силового ЬС-фильтра постоянно, вследствие чего постоянен и сигнал на выходе датчика 10 напряжения, поступающий на вход дифференцирующего элемента 12, и сигнал на выходе последнего отсутствует, а задающее напряжение, поступающее на вход системы управления 8 выпрямителем, складывается из напряжения на выходе нелинейного элемента 1 1 и сигнала отрицательной обратной связи по напряжению с выхода датчика 10 напряжения.

В случае возникновения в силовой части электропривода автокопебаний вознийают периодические, изменения величины напряжения в звене постоянного тока, состоящего из силового 1 С-фильтра. При увеличении этого напряжения сигнал на выходе датчика 10 напряжения также растет, и на выходе дифференцирующего элемента 12 появляется корректирующий отрицательный сигнал,который, суммируясь с сигналами с выхода датчика 10 напряжения и нелинейного элемента 11, уменьшает задающее напряжение на входе системы управления;8 выпрямителем, 9363 что приводит к уменьшению напряжения на выходе управляемого выпрямителя 1.

И, наоборот, при уменьшении налряжения в звене постоянного тока уменьшается сигнал на выходе датчика 10 напряжения, и на выходе дифференцируюшего элемента

12 появляется попожитепьный сигнап, который, суммируясь с сигналами с выходов датчика 10 напряжения и нелинейного элемента 11, увеличивает задаюшее lO напряжение на входе системы управления

8 выпрямителем, что ведет к увеличению напряжения на выходе управляемого выпрямителя 1. Таким образом, выход силового, С фильтра по цепи гибкой отрица- gs тельной обратной связи соединен со входом системы управпения выпрямителем.

При этом, в качестве дифференцируюшего элемента используется конденсатор постоянной емкости. 29

В эпектроприводе за счет допопнитепьного сигнала соответствуюшего знака с выхода дифференцируюшего элемента

12 осуществляется демпфирование колебаний напряжения в звене постоянного 2s тока, что приводит к подавпению копебаний напряжения двигателя во всем диапазоне регупирования скорости двигателя..

Кроме того, использование дифференцируюшего элемента и подключение вхо- ЗО да датчика напряжения на выход силового Ь С-фильтра позволяет исключить сложный, быстродействующий датчик то-. ка, а также. применять более простой . (обычно уже имеюшийся в эпектроприводе) датчик постоянного напряжения,вмес» то датчика трехфазного переменного на-. пряжения. Использование канапа регуиирования напряжения преобразователя дпя введения аэрректируюшего сигнапа повышает точность регулирования угповой скорости двигателя в переходных процессах пуска и торможения, наброса и сброса нагрузки, а также повышает быстро31 6 действие управления по Канаду управления частотой, что ведет ic повышению производительности всей системы эпектропривода.

Форму па изобретения

Тиристорный эпектропривод переменного тока, содержащий асинхронный двигатель, преобразователь частоты, составпенный из последовательно соединенных управляемого выпрямителя, силового Ь Сфильтра и инвертора, выход которого подкпючен к асинхронному электродвягатепю, поспедовательно включенные задатчик иитенсивнрсти и систему управпения инвертором, систему управления выпрямитедем, датчик напряжения и блок сравнения с тремя входами, первый вход которого связан с выходом датчика напряжения, второй вход - с выходом нелинейного элемента, входом соединенного с ма<адом задатчика интенсивности, а maxaa бпока сравнения подкпючен ко входу системы управления выпрямителем, о т п и ч аю ш и и с я тем, что, с целью повьппения точности регулирования- угпяюй ско рости электродвигателя в переходяых режимах и быстродействия о каналу регулирования частоты, в него введен дифференцируюший элемент„вход которого подключен к выходу датчика напряжения, а выход - к третьему входу бпока сравнения, причем вход датчика напряжения соединен с выходом сипового Ь C-фипьтPB„

Источники . информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США % 3670235, кп. 321-18, 1972;

2. Авторское свидетельство CCCP

l4 409347, кп. Н 02 Р 5/40, 1973.

Составитепь .А. Гоповченко

Редактор Н, Киштупинец Техреп А.Бабинец Корректор О, Бидав

Заказ 4249/71 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР цо депам изобретений и открытий

1 1.3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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