CS248917B1 - Zapojenie elektrického striedavého měničového pohonu - Google Patents

Description

Vynález sa týká zapojenia elektrického striedavého měničového pohonu, kde sa rieši zapojenie statorového vinutia asynchrónneho motora a striedavých spínačov meniča.

Z doteraz známých zapojení umožňujúcich riadiť rýchlosť otáčania asynchrónneho motora v širokom rozsahu je známe zapojenie, pozostávajúce z riadeného trojfázového usmérňovača, timivky a trojfázového prúdového striedača s vlastnou komutáciou, tj. nepriamy měnič frekven cie nebo měnič frekvencie s jednosměrným medziobvodom. Vyznačuje sa značným množstvom výkonových členov, zložitým riadením. Zložitosť znižuje spolahlivost prevádzky.

Z technickej stránky a z hladiska dosiahnutých výsledkov je zariadeniu podlá tohto vynálezu najbližšie zariadenie, v ktorom sa používá elektrický obvod, meniaci napaťový zdroj na prúdový zdroj, neriadený usměrňovač na jeho výstupe a kaskádně zapojneý tyristorový striedač.

Elektrický obvod, meniaci napaťový zdroj na prúdový zdroj a tyristorový striedač nedovolujú zostrojií v porovnaní s obvodom podlá tohto vynálezu jednoduchšie zariadenie. Okrem toho pri širokom rozsahu regulácie rychlosti otáčania motora narastá hmotnost a rozměry súčiastok tyristorového striedača.

Pokrok zapojenia elektrického striedavého měničového pohonu podlá vynálezu je v zjednodušení zapojenia a tým vo zvýšení spolehlivosti prevádzky elektrického měničového pohonu. Podstatou vynálezu je zapojenie statorového vinutia asynchrónneho motora k prúdovému striedaču, zapojenému na výstup mostíkového neriadeného usmérňovača prúdu trojfázového indúkčne-kapacltného obvodu, pričom fázové statorové vinutia asynchrónneho motora sú zapojené do série, prúdový striedač je jednofázový a paralelné ku každému fázovému statorovému vinutiu motota je zapojený riadený spínač. Indukčně kapacitný obvod je parametrickým meničom napatového zdroja na prúdový zdroj.

Riadený striedavý spínač móže byt realizovaný dvomi antiparalelnými tyristormi.

Pre ohraničenie prepatí na statorovom vinuti motora móže byt paralelné ku každému fázovému vinutiu připojený obvod, pozostávajúci zo sériovo zapojeného odporníka a kondenzátora. Okrem toho, na ohraničenie komutačných prepatí možno na výstup jednofázového prúdového strie dača připojit paralelné vstup jednofázového mostíkového usmérňovača, na výstupe ktorého je paralelné zapojený odporník a kondenzátor.

Na připojených výkresoch je na obr. 1 bloková schéma elektrického měničového pohonu podlá vynálezu, na obr. 2 příklad realizácie konkrétného zapojenia elektrického měničového pohonu podlá vynálezu.

V elektrickom pohone podlá obr. 1 a obr. 2, je k trojfázovej sieti 2 připojený trojfázový indukčne-kapacitný obvod 2, výstup ktorého je zapojený so vstupom neriadeného mostíkového usmérňovača _3· Výstup usmérňovača 3 je připojený na vstup jednofázového prúdového striedača 4, k výstupu ktorého sú sériové zapojené statorové vinutia jednotlivých fáz asynchrónneho motora 5, 5_, J7·

K statorovým fázovým vinutiam 5, 6, T_ sú paralelné zapojené riadené striedavé spínače 8, 9, 10. Riadíace výstupy jednorázového prúdového striedača 4_ a riadených striedavých spínačov 8, 9, 10 sú připojené na blok riadenia elektrického měničového pohonu 11.

Příklad ukazuje, že riadené striedavé psínače 2' 2' Αθ ^m°žno realizovat pomocou dvoch antiparalelne zapojených tyristorov. Napr. striedavý spínač 8 je realizovaný antiparalelne zapojenými tyristormi 15 a 16 Na obr. 2 je ku každému fázovému statorovému vinutiu £, T_ a odpovedajúcim snímačom prúdu 12, 13, 14 paralelné připojený obvod, pozostávajúci zo sériové zapojeného odporníka a kondenzátora. Napr. paralelné k vinutiu 2 motora a snímačů

Na obr. 2 je tíalej zapojený na výstupe jednofázového prúdového striedača 4, vstup jednofázového mostíkového usmerňovača 19, na výstupe ktorého je zapojený druhý kondenzátor 20 a druhý odpor 21.

Činnost elektrického striedavého měničového pohonu je nasledovná: indukčně kapacitný měnič 2, pozostávajúci z tlmivky a batérie kondenzátorov, mění vlastnosti troj fázového napatového zdroja, ktoré má striedavá siet 2/ ^na vlastnosti trojfázového prúdového zdroja, z ktorého sa napája neriadený usměrňovač .3.

Na výstupe usmerňovača 2 sa realizujú vlastnosti neriadeného prúdového zdroja a velkostou nemenný prúd jednofázového striedača £ sa mění na striedavý prúd s konštantnou amplitúdou, ktorého frekvencia je niekolkokrát vyššia ako frekvencia prúdov, formová: ých vo vinutiach 5., 2 elektrického motora.

Na formovaní prúdov v statorových vinutiach 5, £, 7 elektromotora používajú sa postupné riadené striedavé spínače 9, 10.

Pre změnu velkosti prúdu v statorovom vinutí 5 elektromotora v kladnej polperióde používajú sa iba zodpovedajúce kladné polperiódy prúdu jednofázového striedača 4., alebo ich část meraná od začiatku tej polperiódy rozopnutým stavom striedavého spínača 2· Záporné polperiódy prúdu jednofázového invertora £ sa prepúštajú mimo vinutia 5 elektromotora cez striedavý spínač j}, ktorý je přitom zapnutý.

Keď sa pre změnu prúdu v statorovom vinutí 2 elektromotora v kladnej polaritě používá len časť kladnej polperiódy prúdu jednofázového striedača £, zvyšná část, odpočítávaná od začiatku kladnej polperiódy prúdu jednofázového tyristora £, prepúšta sa tiež cez spínací obvod 8^, ktorý je přitom tiež priepustný. Rovnakým sposobom sa dosahuje změna velkosti prúdu v statorovom vinutí 5 elektromotora v zápornéj polperióde.

Aby sa objasnil spósob formovania prúdov v statorových vinutiach S_, T_ elektromotora, sledujeme prácu spínacieho obvodu 8 na obr. 2, ktorý je tu realizovaný dvomi antiparalelne zapojenými tyrístormi 15 a 16. Kvóli jednoduchosti budeme předpokládat, že na začiatku sledovania deja niet prúdu vo vinutí J5 a třeba v ňom formovat prúd v smere vodivosti tyristora 15.

Potom tyristor 15 musí byt nevodivý a tyristor 16 vodivý počas celej polperiódy prúdu jednofázového striedača 4, v ktorom tento prúd je, čo do směru, smerom priepustného prúdu tyristora 15, alebo časti tejto polperiódy, meranej od jej začiatku.

Přitom polperiódy prúdu jrdnofázového striedača _4 opačnej polarity sa prepúštajú mimo vinutia 2 elektromotora cez zapnutý tyristor 16, cez ktorý sa přitom uzatvára aj prúd vinutia 2 elektromotora, ktorý je vytvořený z energie elektromagnetického póla tohto vinutia.

Ak pre formovanie prúdu vo vinutí 5 elektromotora v polaritě priepustného prúdu tyristora 15 sa použije len část príslušnej polperiódy prúdu jednofázového striedača _4, odčítavaná od začiatku tejto polperiódy, zvyšná část tejto polperiódy prúdu sa prepúšta mimo vinutia 5_ . elektromotora v dosledku zapnutia tyristora 15.

Na ohraničenie prepátí elektromotora pri formovaní prúdu v ňom sa paralelné k vinutiu 5 a snímačů prúdu 12 připojila siet, pozostávajúca z kondenzátora 17 a odporníka 18.

Formovanie prúdov vo vinutiach _6 a 7 elektromotora pomocou riadených striedavých spínačov jy a 10 sa realizuje obdobné. Fázový posun prúdov, formovaných v statorových vinutiach 5, 6_f £ elektromotora sa získává vhodným riadením striedavých spínačov 8, 9_, 10 pomocou riadiaceho bloku pohonu 11.

Riadiace signály a signály potřebných spatných vázieb privádzajú sa na riadiaci blok pohonu 11. Kvólí zníženiu strát energie pri komutácii v jednofázovom prúdovom striedači £ a striedavých spínačoch 8, 3, 10 móže riadiaci blok 11 zaistit zníženie frekvencie prúdu striedača £ pri zniženi frekvencie prúdov, formovaných vo vinutiach 3, 6, 2 elektromotora.

Ako vidno z obr. 2, pre ohraničenie komutačných napatí k výstupu jednofázového prúdového striedača 4 móže byt připojený jednofázový mostíkový usměrňovač 19, na výstup ktorého sa zapojí kondenzátor 20 a rezistor 21.

Technicko-ekonomické výhody striedavého měničového pohonu podlá vynálezu v porovnaní se známými zariadeniami, ktoré majú podobné charakteristiky, získali sa použitím menšieho množstva komutujúcich súčiastok a preto aj jednoduchéieho a spolahlivejšieho rladiaceho obvodu.

Zvýšenie spolehlivosti práce elektrického měničového pohonu sa získává aj realizovaným spósobom formovania prúdov vo vinutiach elektrického motora, lebo aj vynechanie riadiaceho impulzu polovodičových spínačov spósobí len malú změnu tvaru vo vinutí motora.

Claims (4)

1. Zapojenie striedavého měničového elektrického pohonu, pozostávajúce z elektrického motora, ktorého statorové fázové vinutia sú připojené na prúdový striedač, připojený na výstup neriadeného mostikového usmerňovača prúdu troj fázového indukčne-kapacitného meniča, vyznačujúce sa tým, že fázové statorové vinutia /5, 6, 7/ elektromotora sú zapojené sériové prúdový striedač /4/ je vytvořený ako jednofázový, pričom ku každému fázovému statorovému vlnutiu /5, 6, 7/ elektromotora je paralelné připojený riadený striedavý spínač /8, 9, 10/.

2. Zapojenie elektrického pohonu podlá bodu 1, vyznačujúce sa tým, že riadený striedavý spínač /8, 9, 107 sestává zo dvoch antiparalelne spojených tyristorov /15, 16/.

3. Zapojenie elektrického pohonu podlá bodu 1, vyznačujúce sa tým, že ku každému fázovému statorovému vinutiu /5, 6, 7/ elektromotora je paralelné připojený obvod pozostávajúci zo sériovo zapojeného prvého kondenzátora /17/ a prvého odpora /18/.

4. Zapojenie elektrického pohonu podlá bodu 1, vyznačujúce sa tým, že k výstupu jednofázového prúdového striedača /4/ je připojený vstup jednofázového mostikového usmerňovača /19/, k výstupu ktorého je paralelné zapojený druhý odpor /20/ a druhý kondenzátor /21/.