CS215608B1 - Zapojení nezávislého atřidače pro napájení asynchronních motorů - Google Patents

Abstract

Zapojení nezávislého atřidače pro napájení asynchronních matorů. V zapojení je využit sériový rezonanční obvod kde indukční a ohmickou složku tvoří přímo vinutí fáze motoru jako zdroj napájecí sítě s jinou frekvencí než distribuční sítě. V hlavní větvi rezonančního obvodu je zapojen řízený spínací prvek, k němuž je antiparalelně zapojena dioda. Ve vedlejší (paralelní) větvi je zapojen další řízený spínací prvek. K němu je paralelně připojena druhé dioda v nepropustném směru. Pro zamezení nežádoucího sepnutí obou tyrietarů jsou v hlavní i vedlejší větvi umíatěnst čidla proudu. Výstup druhého čidla proudu je zapojen na vstup prvního hradla a naopak. Řízeným nabíjením a vybíjením kondenzátoru, se tedy v každé fázi motoru vytvoří průběh proudu.

Description

Vynález se týká zapojení nezávislého střídače pro napájení asynchronních, motorů s fázemi v zapojení do hvězdy, u nichž je v sérii a vinutím fáze zapojen spínací prvek řízený spínacím impulsem z generátoru.

Pro napájení asynchronních motorů je velmi čaato zapotřebí použít zdroje střídavého napětí s jinou frekvencí, než je frekvence distribuční napájecí sítě. Tento problém se řeěí užitím měničů frekvence, které zvláště pro stéle se zvyšující výkony musí být osazovány, velkým počtem řízených spínacích prvků, zejména tyristorů s vysokými dynamickými parametry, čímž se značně zvyšuje cena měničů.

Účelem vynálezu je podstatně snížit vpředu uvedené nevýhody přičemž podstata vynálezu spočívá v tom, že do série s vinutím alespop jedné fáze motoru (popřípadě V, W), je zapojen kondenzátor tvořící s vinutím fáze motoru U (popřípadě V, W) sériový resonanční obvod. K němu je v paralelní věžvi zapojen řízený spínací prvek, například tyriston, stejně polovaný jako řízený spínací prvek hlavni věřve, například tyristor. Hlavní větev je tvořena j

sériovým spojením vinutí alespoň jedné fáze motoru, kondenzátoru a řízeného spínacího prvku, například tyristorů. Řídící elektrody řízených spínacích prvků, například tyristorů, hlavní i paralelní větve jsou s generátorem spínacích impuěiů spojeny pomocí hradel. Na vstup hradla, připojeného paralelně k hlavní větvi, je zapojen výstup čidla proudu paralelní větve a naopak, na vstup hradla, připojeného paralelně k paralelní větvi, je zapojen výstup čidla proudu hlavni větve.

K řízenému spína.clmu prvku hlavni vět,ve, například tyristorů, je antiparalelně připojena první dioda a paralelně k sériovému rezonančriímu obvodu je připojena v nepropustném směru polovaná druhá dioda.

; i

V zapojeni podle vynálezu je tedy s výhodou užit sériový rezonační obvod, kde indukční a dimickou složku tvoří přímo vinutí fáze motoru, jako zdroj napájecího napětí s jinou frekvencí než je frekvence distribuční sítě.

Příklad zapojení podle vynálezu je dále popsán s pomocí výkresu, v němž je na obr. 1 schéma zapojení nezávislého střídače pro napájení třífázového motoru a na obr. 2 časová posloupnost spínání ve fázích téhož třífázového motoru.

Protože zapojení je pro všechny fáze asynchronního motoru shodné, je důvodu přehlednosti na obr. 1 podrobně vyznačeno pouze zapojení ve fázi U, kdežto fáze motoru V a W jsou vyznačený jen blokově pro znázornění zapojení do hvězdy.

Ke zdroji stejnosměrného napětí je přes řízený spínači prvek hlavní větve, v příkladu tvriator TI. připojen kondenzátor C v sériii s vinutím L fáze motoru U a odporem R, přičemž kondenzátor C a vinutí L tvoří sériový rezonanční obvod. V paralelní větvi k sériovému rezonančnímu obvodu je zapojen tyristor T2 polovaný stejně jako tyristor TI hlavní větve, íjj, v propustém směru vzhledem ke zdroji stejnosměrného napětíl Řídící elektrody těchto tyristorů TI. T2 jsou s neznázorněným generátorem spínacích impulsů spojeny pomocí hradel Hl, H2. Na vstup hradla H1 připojeného paralelně k hlavní větvi, je zapojen výstup čidla proudu 12 paralelní větve a naopak, na vstup hradla H2. připojeného paralelně k paralelní větvi, je zapojen výstup čidla proudu II hlavní větve. K tyristoru TI hlavni větve je sntiparalelně připojena první dioda Dl a paralelně k sériovému rezonančnímu obvodu je připojena v nepropustném směru polovaná druhá dioda D2.

b

Přivedením spínacího impulsu přes hradlo Hl na řídící -elektrodu tyristoru Tl se tyristor otevře. Tím se vytvoří proudový impuls ze zdroje stejnosměrného napětí, jehož doba trvání je určena časovou konstantou sériového rezonančního obvodu, laděného na frekvenci spínacích impulsů z neznázorněného generátoru, který nabije kondenzátor C. Po zániku proudu se spínacím impulsem přivedeným přes hradlo H2 na řídící elektrodu tyristoru T2 tento tyristor otevře a jím se vybíjí kondenzátor C. Vzniklý proudový impuls prochází fázi motoru v opačném směru, než měl nabíjecí proud. Řízeným nabíjením a vybíjením kondenzátoru C se tedy v každé fázi motoru vytvoří střídavý průběh proudu.

Pro zamezení nežádoucího sepnutí obou tyristorů Tl a T2 je v hlavní i paralelní větvi fáze zapojeno čidlo proudu II a 12 tak, že výstup čidla proudu II hlevní větve, zapojený na vstup hradla H2, blokuje spínací impuls pro tyristor T2 a výstup z čidla proudu 12 paralelní větve, zapojený na vstup hrqdla Hl, blokuje spínací impuls na tyristor Tl. První a druhá dioda Dl. D2 překrývají nežádoucí časové prodlevy mezi okamžitky, zániku proudových impulsů, vytvořených cyklickým spínáním tyristorů Tl a T2. Toto má za následek podstatné omezení obsahu vySSÍch harmonických složek v generovaném proudu. Sníží se také napětové namáhání tyristorů Tl, T2.

Posloupnost spínání tyristorů třífázového motoru je vyznačena na obr. 2, kde jsou vyznačena spínací napětí pro tyristory ,T1. T 2 v hlavní a vedlejší větvi všech tří fází ^UU1’ ^UW2’

U_Vn Uy₂, G^i» ^V2’ Eoba mezi spínáním tyristorů jedné fáze je půl periody a doba mezi sepnutím odpovídajících si tyristorů sousedních fází je doba periody dělená počtem fází»

Výhodou tohoto zapojení je hlavně snížení počtu výkonových polovodičových prvků a možnost sáhvout hodnot frekvence napájecího napětí motoru bez zásahu do struktury zapojení obvodů motorů.

Použití je vhodné zejména pro pohon manipulátorů, dopravníků, a tkaloovských stavů s lineárním asynchronním motorem, kde se požaduje vysoká dopravní rychlost.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zapojení nezávislého střídače pro napájení asynchronních motorů s vinutím fází motoru v zapojení do hvězdy, řízeným spínacím prvkem zapojeným v sérii s vinutím fáze motoru, vyznačené tím, že do série s vinutím alespoň jedné fáze (v, U, W) motoru je zapojen kondenzátor (C) tvořící s vinutím (L) sériový rezonanční obvod, k němuž je v paralelní větvi zapojen řízený spínací prvek, například tyristor (T2), stejně polovaný jako řízený spínací prvek hlavní větve, například tyristor (Tl), přičemž hlavní větě.v je tvořena sériovým spojením vinutí alespoň jedné fáze CU, V, W) motoru, kondenzátoru CC) a řízeného spínacího prvku, například tyristorů CTI), kde řídící elektrody řízených spínacích prvků, například tyristorů CTI, T2) hlavní i paralelní větve jsou s generátorem spínacích impulsů spojeny pomoci hradel CH1, Ή2), přičemž na vstup prvního hradla (Hl), připojeného paralelně k hlavní větvi, je zapojen výstup čidla proudu CI2) paralelní větve a n,opak, na vstup druhého hradla (H2), připojeného paralelně t paralelní větvi, je zapojen výstup čidla proudu Cil) hlavní větve.
2. 2. Zapojení nezávislého střídače podle bodu 1, vyznačené tím, že k řízenému spínacímu prvku hlavní větve, například tyřistoru (Tl) je antiparaíelně připojena první dioda (Dl) a para?15 6f-2 lelně k sériovému rezonaníňímu obvodu je připojena v nepropustném směru polovaná druhá dioda (D2),