PL88800B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest uklad do regulacji pred¬ kosci obrotowej napedów elektrycznych, zwlaszcza górni¬ czych wentylatorów glównego przewietrzania, maszyn wyciagowych, pomp i walcarek.Znany jest sposób regulacji obrotów asynchronicznego silnika pierscieniowego w ukladzie kaskady, w którym energia poslizgu wirnika przekazywana jest do dodatko¬ wego silnika mechanicznie sprezonego z silnikiem glów¬ nym. Sposób ten jednak wymaga stosowania specjalnych dodatkowych urzadzen wirujacych, klopotliwych w eks¬ ploatacji.Znany jest równiez znacznie prostszy i wygodniejszy uklad regulacyjny, w którym energia poslizgu wirnika przekazywana jest do sieci zasilajacej poprzez przeksztalt¬ niki statystyczne. Przeksztaltniki te w obwodzie wirnika maja tyrystorowy inwertor w postaci pojedynczego tyrys- tyrowego mostka trójfazowego. Jednak niekorzystne wy¬ sterowanie tyrystorowego mostka pociaga za soba obciaze¬ nie sieci energetycznej duza moca bierna oraz pradami wyzszych harmonicznych.Ponadto znany jest uklad inwentorowy z jednym trójfa¬ zowym mostkiem tyrystorowym, w którym jedna grupa tyrystorów na przyklad katodowa pracuje przy stalym kacie wysterowania, natomiast druga grupa anodowa pra~ cuje przy zmiennym kacie wysterowania, wynikajacym z potrzeb regulacji obrotów silnika napedowego. Uklad ten ze wzgledu na niesymetryczne wysterowanie mostka trze¬ ba traktowac Jako ukladjrójpulsowy, najbardziej nieko- rzystnie oddzialywujacy na siec zasilajaca w postaci znacz¬ nego skarzenia harmonicznymi poczawszy juz od drugiej, która moze osiagnac 50% harmonicznej podstawowej.W swietle przepisów eksploatacji urzadzen ogranicza to stosowanie tego ukladu do silników malej i sredniej mocy, Istnieja równiez trudnosci technicznew stosowaniu tego ukladu regulacji dla silników wysokonapieciowych, w któ¬ rych mozna uzywac wylacznie osprzetu i tyrystorówopod¬ wyzszonych parametrach elektrycznych. Ponadto dla po- "prawnej pracy pod wzgledem ekonomicznym, uklad ten wymaga stosowania silników nietypowych, w których na¬ piecie wirnika jest dopasowane do napiecia sieci zasila¬ jacej.Celem wynalazkujest usuniecie tych wad i niedogodnos¬ ci oraz skonstruowanie ukladu pozwalajacego na ekono¬ miczna regulacje predkosci obrotowej napedów elektrycz¬ nych w szerokim zakresie z jednoczesnym poborem z sieci mniejszej mocy biernej oraz minimalnym jej skazeniem wyzszymi harmonicznymi.Cel ten zostal osiagniety za pomoca ukladu do regulacji predkosci obrotowej napedów elektrycznych w postaci asynchronicznej kaskady z tyrystorowym inwertorem w ukladzie szeregowo polaczonych grup zaworów tyrysto¬ rowych o indywidualnym i róznym stopniu wysterowania, wlaczonych do sieci energetycznej poprzez transformator dopasowujacy.Istota wynalazku polega na tym, ze inwertorwobwodzie pradu stalego pochodzacego od prostownika ma co naj¬ mniej dwie grupy szeregowo polaczonych zaworów tyrys¬ torowych w postaci tyrystorowych mostków, które z dru¬ giej strony sa wlaczone równolegle do energetycznej sieci poprzez wielouzwojeniowy transformator, przy czym 88 80088 800 uzwojenia transformatora sa polaczone w takie grupy, aby przesuniecia napiec w zgodnych fazach uzwojen wtórnych tego transformatora byly równe ilorazowi kata 60° i ilosci szeregowo polaczonych tyrystorowych mostków, a tym samym ilosc pulsów uzyskanych w inwertorze byla najwie¬ ksza.Takskonstruowany uklad pozwala na osiagniecieszero¬ kiego zakresu regulacji predkosci obrotowej napedów ele¬ ktrycznych, przy jednoczesnym poborze z siecienergetycz¬ nej mniejszej mocy biernej oraz minimalnym skarzeniu sieci wyzszymi harmonicznymi, zmniejszajacym sie ze wzrostem ilosci pulsów. Juz przy dwóch szeregowych mos¬ tkach uklad pracuje z dwunastoma pulsami i w sieci pojawi sie dopiero jedenasta harmoniczna o wartosci skutecznej tylko okolo 9% harmonicznej podstawowej. Ponadto sze¬ regowo laczenie mostków tyrystorowych poprzez transfor¬ mator wielouzwojeniowy, nie wymaga w ukladach duzej mocy i wysokiego napiecia, stosowania tyrystorów o pod¬ wyzszonych parametrach elektrycznych przy jednoczesnej mozliwosci zastosowania w ukladzie regulacyjnym silni¬ ków o typowej konstrukcji, produkowanych seryjnie, nie¬ zaleznie od mocy i napiecia zasilania.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, przedstawiajacym schemat ukladu do regulacji predkosci obrotów napedów elektrycznych.Jak uwidoczniono na rysunku, elektryczny naped 1 zasi¬ lany z energetycznej sieci 2 jest zbocznikowany za pomoca asynchronicznej kaskady zaopatrzonej w inwertor 3. In- wertor ten w obwodzie pradu stalego pochodzacego od prostownika 4 ma dwa szeregowo polaczone tyrystorowe mostki 5, 6, które z drugiej strony sa wlaczone równolegle do energetycznej sieci 2 poprzez wielouzwojeniowy trans¬ formator 7. Uzwojenia 8, 9 i 10 transformatora 7 sa pola¬ czone w takie grupy, ze przesuniecie fazowe pomiedzy napieciami wtórnymi zasilajacymi mostki 5 i 6 inwertora 3 wynosi 30° elektrycznych.Bramki tyrystorów w mostkach 5 i 6 sa polaczone z ukla¬ dem automatyki napedu 17, sterujacym katami zaplonu tyrystorów wedlug okreslonego programu w funkcji sy¬ gnalu od zadajnika obrotów 14 i sprzezenia zwrotnego od obrotów mierzonych przez tachopradniczke 15. Uklad au¬ tomatyki 17 zawiera polaczone zsiecia 2 ukladysynchroni¬ zujace 13 i 18, sterowniki U i 12 generujace synchronizo- wane impulsy bramkoweoraz regulator 16 wypracowujacy dla kazdego sterownika wlasciwy sygnal zadajacy zadany kat zaplonu mostka. Zasadniczo w funkcji obrotów wyste- rowuje sie jeden mostek przykladowo 5 przez zmiane kata zaplonu od granicznej pracy inwertorowej przy malych io obrotach napedu do pracy prostownikowej przy górnych obrotach, podczas gdy drugi mostek 6 korygowany jest tylko nieznacznie od granicznego wysterowania inwerto- rowego, tylko celem uzyskania zalozonej w przykladzie wykonania ilosci dwunastu pulsów inwertora 3 w calym zakresie regulacji. Rozruch napedu odbywa sie w stanie granicznego wysterowania inwertorowego obu mostków 5 i 6, przy czym parametry rozruchu w stosunku do typo¬ wych znamionowych napiec sieci 2 J wirnika 1 ustala sie przez dobór przekladni transformatora 7. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe - Uklad do regulacji predkosci obrotowej napedów elek- \ trycznych w postaci asynchronicznej kaskady z tyrystoro- 26 wym inwertorem w ukladzie szeregowo polaczonych grup zaworów tyrystorowych o indywidualnym i róznym sto¬ pniu wysterowania, wlaczonych do sieci energetycznej poprzez transformator dopasowujacy, znamienny tym, ze inwertor (3) w obwodzie pradu stalego pochodzacego od 30 prostownika (4) ma co najmniej dwie grupy szeregowo polaczonych zaworów tyrystorowych w postaci mostków (5, 6), które z drugiej strony sa wlaczone równolegle do energetycznej sieci (2) poprzez wielouzwojeniowy trans¬ formator (7), przy czym uzwojenia (8,9,10) transformatora 35 (7) sa polaczone w takie grupy, aby przesuniecia napiac w zgodnych fazach uzwojen wtórnych (8, 9) tego transfor¬ matora byly równe ilorazowi kata 00° i ilosci szeregowo polaczonych tyrystorowych mostków (5, 6), a tym samym ilosc pulsów uzyskanychw inwertorze(3) byla najwieksza.88 800 - PL