RU1830610C - Частотно-регулируемый электропривод с многовентильным непосредственным преобразователем частоты - Google Patents

Abstract

Использование: управление электроприводов переменного тока. Сущность изобретени : электропривод содержит асинхронный двигатель с трем  фазными обмотками статора, кажда  из которых разделена на две полуобмотки, соединенные согласно последовательно. Многовентильный непосредственный преобразователь частоты составлен мз шести трехфазных с нулем нулевых реверсивных вентильных групп, выполненных на вентил х. Средние выводы каждой фазной обмотки статсра соединены между собой через коммутирующие элементы, Импульсы управлени  дл  преобразовател  частоты формирует система управлени . Система управлени  содержит фазосмещающее устройство и блок синхронизирующих импульсов, силовые входы которых соединены с питающей сетью. Узед задани  выходного напр жени  преобразовател  частоты соединен со входом фазос- «мещающего устройства, выходы которого соединены с третьими входами соответствующих элементов ЗИ. Выходы блока синхронизирующих импульсов подключены к первым входам соответствующих элементов ЗИ вентилей катодных групп и через инверторы - к первым входам соответственно элементов ЗИ вентилей анодных групп выходной фазы преобразовател  частоты. Узел задани  выходной частоты преобразовател  соединен с входом датчика низкой частоты, выход которого соединен со входом задающего генератора с шестью выходами . Элементы ЗИ подсоединены непосредственно к вторым входам соответствующих ключей 2И первой группы и через элементы 3 ИЛИ - к вторым входам соответствующих ключей ЗИ второй группы. Выходы ключей первой и второй групп подсоединены к входам формирователей импульсов. Выходы командоаппарата электропривода подключены к входам четы рех- канального блока управл ющих органов с трем  группами коммутирующих элементов . 2 ил. (Л С 00 со о о о

Description

Иэобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в регулируемых электроприводах переменного тока с непосредственными преобразовател ми частоты.

Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона регулировани  частоты вращени  при сохранении высоких

энергетических показателей электропривода и повышение надежности путем обеспечени  возможности работы двигател  на различных трехфазных полуобмотках в пределах двух верхних диапазонов регулировани  выходной частоты преобразовател .

На фиг. 1 показана силова  схема частотно-регулируемого элпк громриродас мно

говентильным непосредственным преобразователем частоты; на фиг. 2 - схема системы управлени  дл  вентилей одной выходной фазы частотно-регулируемого0 электропривода.

Частотно-регулируемый электропривод с многовентильным непосредственным преобразователем частоты содержит асинхронный двигатель 1, с трем  фазными обмотками статора 2, 3, 4, кажда  из которых разделена на две полуобмотки. При этом фаза 2 двигател  разделена на две полуобмотки 5, 6, фаза 3 - на полуобмотки 7, 8, а фаза 4 - на полуобмотки 9, 10 (фиг.1). При этом конец первой полуобмотки в каждой фазе двигател  соединен с началом второй полуобмотки. Многовентильный непосредственный преобразователь частоты состоит из шести трехфазных с нулем нулевых реверсивных вентильных групп 11... 1.6, кото- рые выполнены на вентил х 17.,.64. В каждой фазе двигател  перва  реверсивна  вентильна  группа подсоединена к началу первой полуобмотки, а втора  реверсивна  вентильна  группа подсоединена к концу вто- рой полуобмотки. Средние выводы каждой фазной обмотки статора соединены между собой через коммутирующие элементы 65.;.67. Импульсы управлени  дл  преобразовател  частоты формирует система управ- лени  68, подсоединенна  своими силовыми входами к питающей сети. Система управлени  дл  вентилей фазы 2 двигател  показана на фиг.2. Силовые входы фазосмещающего устройства 69 и блока син- хронизирующих импульсов 70 соединены с питающей сетью. Узел задани  71 выходного напр жени  преобразовател  частоты соединен с входом фазосмещающего устройства 69, выходы которого соединены с третьими входами соответствующих элементов ЗИ 72...83. Выходы блока 70 синхронизирующих импульсов подключены к первым входам соответствующих элементов ЗИ 72.,.74, 78...80 вентилей катодных групп и через ин- верторы 84...86 к первым входам соответствующих элементов ЗИ 75...77, 81...83 вентилей анодных групп выходной фазы 2 преобразовател  частоты. В системе управлени  имеетс  узел задани  выходной часто- ты 87 преобразовател , который соединен с входом датчика 88 Низкой частоты, выход которого соединен с входом задающего генератора 89, имеющего шесть выходов. Первый выход задающего генератора 89 со- единен с вторыми входами элементов ЗИ 72...74 катодной группы первой реверсивной вентильной группы и с вторыми входами элементов ЗИ 81...83 анодной группы второй реверсивной вентильной группы,

Второй выход задающего генератора 89 соединен с вторыми входами элементов ЗИ 75...77 анодной группы первой реверсивной вентильной группы и с вторыми входами элементов ЗИ 78...80 катодной группы второй реверсивной вентильной группы выходной фазы 2 преобразовател  частоты. Третий, четвертый, п тый, шестой выходы задающего венератора 89 подсоедин ютс  к соответствующим элементам ЗИ вентилей выходных фаз 3, 4 преобразовател  частоты . Элементы ЗИ 72,.83 подсоединены непосредственно к вторым входам соответствующих ключей 2И 94..,96, 98,..100, 102..,104, 106..,108 первой группы и через элементы ЗИЛИ к вторым входам соответствующих ключей ЗИ 97, 101, 105, 109 второй группы, Выходы ключей 94...109 первой и второй группы подсоединены к входам формирователей импульсов 110,,. 125, В частотно-регулируемом электроприводе имеетс  командоалпарат 126, выходы которого подключены к входам че- тырехканального блока 127 управл ющих органов, имеющего три группы 128...130 коммутирующих элементов. При этом нулева  шина источника питани  через первую группу 128 коммутирующих элементов подсоединена к первым входам соответствую- идих ключей 94.,.109 первой и второй группы. Выходы узла задани  131 диапазона регулировани  выходной частоты преобразовател  через вторую группу 129 коммутирующих элементов подсоединены к входу узла задани  87 выходной частоты преобразовател , а треть  группа 130 коммутирующих элементов 65...67 соедин ет средние выводы каждой фазы обмотки статора двигател .

Фор мула изобретени 

Частотно-регулируемый электропривод с многовентильным непосредственным преобразователем частоты, содержащий трехфазный асинхронный двигатель, кажда  фазна  обмотка статора которого выполнена в виде двух полуобмоток, соединенных между собой последовательно согласно, непосредственный преобразователь частоты, составленный из двух реверсивных групп вентилей, кажда  из которых соединена двум  встречно включенными вентил ми катодной и анодной групп, одни объединенные силовые выводы которых соединены соответственно с выводами полуобмоток одной из фаз, а другие объединенные силовые выводы упом нутых вентилей снабжены зажимом дл  подключени  к соответствующей фазе питающей сети, систему управлени , снабженную блоком синхронизирующих импульсов, задающим генератором и формировател ми импульсов по числу вентилей, при этом силовые входы блока синхронизирующих импульсов предназначены дл  подключени  к питающей сети, а выходы соединены с первыми входами соответствующих элементов ЗИ вентилей катодных групп и через инверторы - с первыми входами соответствующих элементов ЗИ вентилей анодных групп, выходы задающего генератора соединены с вторыми входами соответствующих элементов 2И, а выходы формирователей импульсов соединены с управл ющими электродами упом нутых вентилей парообразовател  частоты , отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона регулировани  частоты вращени  при сохранении высоких энергетических показателей электропривода и повышени  надежности путем обеспечени  возможности работы двигател  на различных трехфазных полуобмотках в пределах двух верхних диапазонов регулировани  выходной частоты преобразовател , кажда  реверсивна  группа вентилей снабжена трем  парами встречно включенных вентилей, катодной и анодной групп, одни объединенные силовые выводы которых соединены с одним из выводов полуобмоток соответствующей фазы, а другие объединенные силовые выводы попарно встречно включенных вентилей снабжены зажимами дл  подключени  к соответствующим фазам питающей сети и к ее нулевой шине, а в систему управлени  введены формирователи импульсов по числу введенных вентилей фазосмещающее устройства, датчик низкой частоты, узел задани  выходного напр жени , узел задани  диапазона регулировани  выходной частоты преобразовател , узел

задани  выходной частоты преобразовател , перва  и втора  группы ключей, выполненных в виде двухвхсдовых и трехвходовых элементов И соответственно 5 дл  групп вентилей, предназначенных дл  подключени  к фазам питающей сети и к нулевой шине, командоаппарат, выходы которого подключены к входам четырехка- нального блока управл ющих органов,

0 снабженного трем  группами коммутирующих элементов, а кажда  фаза преобразовател  снабжена четырьм  элементами ИЛИ, причем перва  группа коммутирующих элементов предназначена дл  подключени 

5 первых входов всех ключей к нулевой шине сети, выходы узла задани  диапазона регулировани  выходной частоты преобразовател  через вторую группу коммутирующих элементов подсоединены к входу узла зада0 ни  выходной частоты преобразовател , выход которого соединен с входом датчика низкой частоты, выходом подключенного к входу задающего генератора, выходы фа- зосмещающего устройства, входом соедм5 нениого с узлом задани  выходного напр жени , подключены к третьим входам соответствующих элементов ЗИ, при этом выходы элементов ЗИ каждой группы вентилей подсоединены непосредственно к вто0 рым входам соответствующих ключей первой группы, а через элементы ЗИЛИ - соответственно к вторым входам ключей второй группы, третьи входы ключей второй группы св заны через первую группу комму5 тирующих элементов с нулевой шиной питающей сети, при этом выходы всех ключей соединены с входами формирователей импульсов , а средние выводы каждой фазной обмотки статора двигател  через

0 третью группу коммутирующих элементов св заны между собой.

f5 гъJoT

с -ъ

.s

со

O3

о y

/ft -

/f/3

KM -

№ -

M

Ktt -

Л2/ -

/r

-

f/J

-

Л2У

-

-

А2У tK3Q

/fjf

-