CN2541997Y - 四象限串级调速动力制动装置 - Google Patents

Abstract

一种四象限串级调速动力制动装置。它的动力制动分电路是将可控硅整流器、触发单元、电流调节器DLT有机联结，换向逻辑单元HL的一个输入联测速发电机，一个输出联能使电动机定子绕组第二、三相常开触点DC通、断的制动接触器或断路器DC，可控硅整流器输出经电流互感器联电流调节器DLT的输入。它调速效率高，无级平滑，低速特性较硬，四象限切换，转矩反向，转子电压无过高峰值；设备简单，能满足常规变压器利用；利于自动化控制。

Description

四象限串级调速动力制动装置

本实用新型涉及一种电动机调速电控设备，尤其是一种四象限串级调速动力制动装置。

目前在矿山机电设备中，对于绕线式转子异步电动机的电控调速设备，大致可以归纳为两种。其中一种是在转子回路中串接附加电阻进行调速，它电能损耗大、调速欠平滑。另一种是常规的串级调速，它又难于实现电动机的四象限范围内调速运行。为了解决这个技术问题，有的人研究出一种能四象限运行绕线异步面动机串级调速装置。它是选择速度、电流双闭环电路进行控制，利用速度静差Δn的过零变化和零电流的检测，共同控制电动机定子绕组的接触器，实现自动改变转矩和转速并能在在四象限范围内调速运行。在正常情况下运行它可以取得较好的技术效果，然而对于交流电动机而言，在定子绕组切换时转子绕组上则将会感应出二倍的反电动势，势必就要求变压器应增加一倍的容量。转子绕组承受的电压峰值也稍许过高，故对其仍需做进一步的改进。

本实用新型的任务是要提供一种改进的四象限串级调速动力制动装置，它能有效地控制交流绕线式异步电动机在四象限范围内进行高效、平滑的调速运行，且低速度运行机械特性较硬，满足常规供电条件下利用，电控设备制造成本较低。

实用新型的任务是这样实现的：选择速度闭环分电路，电流闭环分电路，能量反馈分电路，换向分电路和动力制动分电路有机联结而成。动力制动分电路是将可控硅整流器、触发单元、电液调节器DLT有机联结，换向逻辑单元HL的又一个输入端脚采集测速发电机ZCF送来的速度实际值，又一个输出端脚联结指令电动机3M定子绕组第二、第三相两个常开触点DC能接通或断开的制动接触器或断路器DC，可控硅整流器的一个输出端经电流互感器联结电流调节器DLT的输入端作为电流反馈。

实用新型的优点：调速效率较高、无级平滑，且低速运行机械特性较硬，可在四象限范围内进行定子切换，转矩反向。电动机转子电压无过高峰值；电控设备简单，易于制造，维修方便，完全能满足常规变压器条件下进行利用；有利于实现数字化自动控制，扩大了电动机应用范围。

实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。

图1是一种四象限串级调速动力制动装置的电气原理图。

下面结合图1详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及工作情况。

该装置包括速度闭环分电路、电流闭环分电路、能量反馈分电路、换相分电路和动力制动分电路进行有机联结，将相关电器元件安装在箱柜内组成。

选择常规的串级调速的双闭环分电路进行控制。即将速度调节器ST、电动机3M转子的测速发电机ZCF、有源滤波单元、速度给定积分器GJ1有机联结成为外环的速度闭环分电路。速度给定信号由有源滤波单元滤波通过速度给定积分器GJ1进行S形积分后与速度反馈量nf进行比较，得到速度静差Δn。将电流调节器LT、电流变换器、电流给定积分器GJ2、电流互感器、触发装置CF有机联结成作为内环的电流闭环分电路。将二极管三相整流器Z、可控硅功率单元SCR、变压器BY有机联结成能量反馈分电路，通过电流给定积分器GJ2作为后一级电流调节器LT的输入，再与电流变换器送来的电流反馈信号If组成的电流闭环，则能控制可控硅逆变角的大小和能量反馈电网。换相分电路是以换向逻辑单元HL为核心，一个输入端脚联结速度闭环分电路，另一个输入端脚联结电流闭环分电路。而它的输出端，一个端脚联结指令电动机3M定子绕组第二相常开触点ZC和第三相常开触点ZC能动作的正向接触器或断路器ZC，另一个端脚联结指令电动机3M定子绕组第二、第三相间的两个常开触点FC能接通或断开的反向接触器或断路器FC，电动机3M定子绕组的第一相联结电源，接触器或断路器ZC和FC均采用直流电源。

要强调指出的是动力分电路，它是将可控硅整流器、触发单元、电流调节器DLT有机联结，换向逻辑单元HL的又一个输入端脚采集测速发电机ZCF送来的速度实际值而另一个输出端脚联结指令电动机3M定子绕组第二、第三相两个常开触点DC能接通或断开的制动接触器或断路器DC，可控硅整流器的一个输出端经电流互感器联结电流调节器DCT的输入端、作为电流反馈。

工作情况，换向逻辑单元HL的一个输入采集速度静差Δn的过零变化(即由正值变为负值或由负值变为正值)，另一个输入是电流输入检测零电流信号，还有一个输入检测当时的速度。如果电动机3M启动时，速度静差Δn＞0，则正向接触器或断路器ZC吸合，反向接触器或断路器FC和制动接触器或断路器DC释放，电动机3M正向加速。当速度静差Δn由正值变成负值时，并存在零电流信号检测速度，如果实测速度小于设定值n，则正向接触器或断路器ZC和制动接触器或断路器DC释放，反向接触器或断路器FC吸合，实现了电动机转矩的自动反向。如果实测速度大于设定值n，则制动接触器或断路器DC吸合，正、反向接触器或断路器ZC和FC均释放，先进行动力制动，待速度小于设定值n后，制动接触器或断路器DC释放，正向接触器或断路器ZC也释放，反向接触器或断路器FC吸合，也实现了转矩的自动反向。反之亦是如此，这样就实现了四象限范围内自动调速运行。

Claims (1)

1、一种四象限串级调速动力制动装置，由速度调节器ST、电动机3M转子的测速发电机ZCF、有源滤波单元、速度给定积分器GJ1有机联结成速度闭环分电路：电流调节器LT、电流变换器、电流给定积分器GJ2、电流互感器、触发装置CF有机联结成电流闭环分电路；二级管三相整流器Z、可控硅功率单元SCR、变压器BY有机联结成能量反馈分电路；以换向逻辑HL核心，其一个输入端脚联结速度闭环分电路，另一个输入端脚联结电流闭环分电路，一个输出端脚联结指令电动机3M定子绕组第二相常开触点ZC和第三相常开触点ZC能动作的正向接触器或断路器ZC，另一个输出端脚联结指令电动机3M定绕组第二、第三相间的两个常开触点FC能接通或断开的反向接触器或断路器FC，电动机3M定子绕组第一相联结电源，而有机联结成换向分电路；以及动力制动分电路所组成，其特征是动力制动分电路是将可控硅整流器、触发单元、电流调节器DLT有机联结，换向逻辑单元HL的一个输入端脚采集测速发电机ZCF送来的速度实际值而另一个输出端脚联结指令电动机3M定子绕组第二、第三相两个常开触点DC能接通或断开的制动接触器或断路器DC，可控硅整流器的一个输出端经电流互感器联结电流调节器DLT的输入端作为电流反馈。

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