RU2035840C1 - Device for control over electric motor drive - Google Patents

Device for control over electric motor drive Download PDF

Info

Publication number
RU2035840C1
RU2035840C1 RU92014154A RU92014154A RU2035840C1 RU 2035840 C1 RU2035840 C1 RU 2035840C1 RU 92014154 A RU92014154 A RU 92014154A RU 92014154 A RU92014154 A RU 92014154A RU 2035840 C1 RU2035840 C1 RU 2035840C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
frequency
unit
outputs
control unit
Prior art date
Application number
RU92014154A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU92014154A (en
Inventor
Ю.Е. Завадский
Е.Л. Брагилевский
В.В. Доброславский
А.А. Коваль
В.В. Карасев
В.Г. Микитчук
Е.М. Певзнер
Original Assignee
Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте filed Critical Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте
Priority to RU92014154A priority Critical patent/RU2035840C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2035840C1 publication Critical patent/RU2035840C1/en
Publication of RU92014154A publication Critical patent/RU92014154A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: device is designed for asynchronous electric drive of hoisting mechanism. It includes frequency converter, phase-pulse control unit, control unit on frequency of supply network, regulator, conductance pickup, current tester, unit for frequency setting, thyristor switch, time delay unit, voltage pickup unit with filters of first harmonic components and rectifirer, formers of output frequences equal correspondigly to (1/3m)·fn.s и (2/3)·fn.s,, where m is one of terms of natural series 1, 2, 3, 4,..., fn.s is frequency of supply network. EFFECT: diminished surges of current and rotational speed while accelerating drive to rated speed and while braking. 8 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение, например, в асинхронных электроприводах грузоподъемных механизмов, требующих ступенчатого регулирования скорости при пусках и торможениях. The invention relates to electrical engineering and can find application, for example, in asynchronous electric drives of hoisting mechanisms that require step-by-step speed control during starts and braking.

Известно устройство для управления электроприводом, содержащее непосредственный преобразователь частоты, выполненный на мостовой схеме и собранный на восемнадцати тиристорах с питанием от трехфазной сети [1] Такой преобразователь может быть использован для получения пониженной частоты вращения при питании асинхронных двигателей. A device for controlling an electric drive is known, comprising a direct frequency converter made on a bridge circuit and assembled on eighteen thyristors powered by a three-phase network [1] Such a converter can be used to obtain a reduced speed when powered by asynchronous motors.

Недостатками устройства являются сложность его электрической схемы и конструкции в целом, высокие массогабаритные показатели, значительная стоимость. The disadvantages of the device are the complexity of its electrical circuit and design as a whole, high overall dimensions, considerable cost.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для управления электроприводом, содержащее преобразователь частоты, выполненный в виде трех силовых однофазных тиристорных мостов, входы которых объединены и предназначены для подключения к двум фазам питающей сети, причем выходы каждого тиристорного моста закорочены и образуют выходные зажимы преобразователя частоты, с которыми связаны входы блока датчика напряжения с фильтрами первых гармонических составляющих и выпрямителем, управляющие входы преобразователя частоты связаны с управляющими выходами блока фазоимпульсного управления, вход синхронизации которого связан через блок питания с питающей сетью, а его шесть входов распределения импульсов соединены с соответствующими выходами блока формирования выходных частот, равных fп.c/3m, где fп.с. частота питающей сети; m один из членов натурального ряда 1,2, вход регулирования связан с выходом блока регулирования, один из входов которого подключен к блоку датчика напряжения с фильтрами первых гармонических составляющих и выпрямителем, синхронизирующий выход блока фазоимпульсного управления соединен с входом синхронизации блока формирования выходных частот, равных (1/3 m) ˙fп.с., седьмой выход которого соединен с переключающим входом блока временной задержки, другой вход последнего подключен к выходу датчика проводимости, входами связанного с преобразователем частоты, выход блока временной задержки подключен к блокирующему входу блока фазоимпульсного управления, вход защиты которого соединен с выходом блока контроля тока, связанного с преобразователем частоты [2] Такое устройство позволяет ступенчато изменять частоту, при этом верхнее значение выходной частоты fвых. не превышает 1/3 величины частоты питающей сети fп.с.The closest technical solution to the invention is a device for controlling an electric drive, comprising a frequency converter made in the form of three power single-phase thyristor bridges, the inputs of which are combined and designed to connect to two phases of the supply network, and the outputs of each thyristor bridge are shorted and form the output terminals of the frequency converter with which the inputs of the voltage sensor unit are connected to the filters of the first harmonic components and the rectifier, the control inputs will convert Dividing the frequencies is associated with the control outputs of the phase-pulse control unit, the synchronization input of which is connected through the power supply unit to the supply network, and its six pulse distribution inputs are connected to the corresponding outputs of the output frequency generating unit equal to f pp / 3m, where f pp mains frequency; m is one of the members of the natural series 1,2, the control input is connected to the output of the control unit, one of the inputs of which is connected to the voltage sensor unit with the filters of the first harmonic components and a rectifier, the synchronizing output of the phase-pulse control unit is connected to the synchronization input of the output frequency generating unit equal to (1/3 m) ˙f ps the seventh output of which is connected to the switching input of the time delay unit, the other input of the latter is connected to the output of the conductivity sensor, inputs connected to the frequency converter, the output of the time delay unit is connected to the blocking input of the phase-pulse control unit, the protection input of which is connected to the output of the current control unit, connected with a frequency converter [2] This device allows you to stepwise change the frequency, while the upper value of the output frequency f o. does not exceed 1/3 of the frequency of the supply network f ps

Основным недостатком этого устройства является невозможность формирования выходных частот с величинами выше значения (1/3)fп.с, что сужает диапазон скоростей электропривода и приводит к значительным броскам тока и скорости, в том числе при переключении электропривода на трехфазную питающую сеть промышленной частоты.The main disadvantage of this device is the impossibility of generating output frequencies with values higher than (1/3) f ps , which narrows the range of speeds of the electric drive and leads to significant inrush currents and speeds, including when switching the electric drive to a three-phase power supply network of industrial frequency.

Целью изобретения является расширение диапазона скоростей электропривода при одновременном снижении бросков тока и скорости, в том числе при переключении электропривода на трехфазную питающую сеть промышленной частоты, а также при обратном переключении. The aim of the invention is to expand the range of speeds of the drive while reducing inrush currents and speeds, including when switching the drive to a three-phase power supply network of industrial frequency, as well as when switching back.

Цель достигается тем, что в устройство для управления электроприводом, содержащее преобразователь частоты, выполненный в виде трех силовых однофазных тиристорных мостов, входы которых объединены и предназначены для подключения к двум фазам питающей сети, причем выходы каждого тиристорного моста закорочены и образуют выходные зажимы преобразователя частоты, с которыми связаны входы блока датчика напряжения с фильтрами первых гармонических составляющих и выпрямителем, управляющие входы преобразователя частоты связаны с управляющими выходами блока фазоимпульсного управления, вход синхронизации которого подключен к одному из выходов переменного тока блока питания, предназначенного для подключения к трем фазам питающей сети, а шесть входов распределения импульсов блока фазоимпульсного управления соединены с соответствующими шестью выходами блока формирования выходных частот, равных (1/3 m)˙ fп.с, вход регулирования блока фазоимпульсного управления подключен к выходу блока регулирования, первый вход которого соединен с выходом задания первого блока распределения импульсов, а второй вход соединен с выходом блока датчика напряжения с фильтрами первых гармонических составляющих и выпрямителем, синхронизирующий выход блока фазоимпульсного управления сопряжен с входом синхронизации блока формирования выходных частот, седьмой выход которого соединен с переключающим входом блока временной задержки, второй вход последнего подключен к выходу датчика проводимости, входами связанного с преобразователем частоты, выход блока временной задержки подключен к блокирующему входу блока фазоимпульсного управления, вход защиты которого соединен с выходом блока контроля тока, связанного с преобразователем частоты, введены блок задания частот, равных соответственно fп.с/3m, (2/3)fп.с и fп.с, тиристорный переключатель, блок формирования выходной частоты, равной (2/3)fп.с, блок управления на частоте питающей сети, при этом блок фазоимпульсного управления снабжен дополнительными входами по числу соответствующих выходов блока формирования выходной частоты, равной (2/3)fп.с, дополнительными входами по числу выходов блока управления на частоте питающей сети и четырьмя дополнительными управляющими выходами, тиристорный переключатель включает два встречно-параллельно включенных тиристора, один общий вывод которых подключен к третьему выходному зажиму преобразователя частоты, другой предназначен для подключения к третьей фазе питающей сети, а входы управления тиристорами подключены к дополнительным управляющим выходам блока фазоимпульсного управления, дополнительные входы которого подключены соответственно к выходам блока управления на частоте питающей сети и выходам блока формирования выходной частоты, равной (2/3)fп.с., выходы задания частот, равных fп.с/3m, (2/3)fп.с и fп.с, блока задания частот подключены соответственно к входам блоков формирования выходных частот и блока управления на частоте питающей сети, вход синхронизации блока формирования выходной частоты равной (2/3)fп.с подключен к выходу синхронизации блока фазоимпульсного управления, а три входа синхронизации блока управления на частоте питающей сети связаны через блок питания с зажимами для подключения к трехфазной питающей сети, причем первый вход блока регулирования подключен к выходу задания блока формирования выходной частоты, равной (2/3)fп.с, седьмой выход которого соединен с переключающим входом блока временной задержки, где m число, соответствующее натуральному ряду; fп.с частота питающей сети.The goal is achieved in that in a device for controlling an electric drive containing a frequency converter, made in the form of three power single-phase thyristor bridges, the inputs of which are combined and designed to connect to two phases of the supply network, and the outputs of each thyristor bridge are shorted and form the output terminals of the frequency converter, to which the inputs of the voltage sensor block are connected with the filters of the first harmonic components and the rectifier, the control inputs of the frequency converter are connected with the control the outputs of the phase-pulse control unit, the synchronization input of which is connected to one of the AC outputs of the power supply unit, intended for connection to three phases of the power supply network, and the six inputs of the pulse distribution of the phase-pulse control unit are connected to the corresponding six outputs of the output frequency generating unit equal to (1/3 m) ˙ f ps, entrance positionally adjusting the control unit is connected to the output of a control unit, a first input coupled to an output job of the first distribution unit and pulses, and the second input is connected to the output of the voltage sensor unit with the filters of the first harmonic components and a rectifier, the clock output of the phase-pulse control unit is coupled to the synchronization input of the output frequency generation unit, the seventh output of which is connected to the switching input of the time delay unit, the second input of the latter is connected to the output conductivity sensor, inputs connected to the frequency converter, the output of the time delay unit is connected to the blocking input of the phase-pulse control unit the input, the protection input of which is connected to the output of the current control unit associated with the frequency converter, a unit for setting frequencies equal to f ps / 3m, (2/3) f ps and f ps , thyristor switch, block is introduced generating an output frequency equal to (2/3) f ps , the control unit at the frequency of the supply network, while the phase-pulse control unit is equipped with additional inputs according to the number of corresponding outputs of the output frequency generating unit equal to (2/3) f ps , additional inputs on the number of outputs of the control unit at a supply frequency with with four and four additional control outputs, the thyristor switch includes two counter-parallel connected thyristors, one common output of which is connected to the third output terminal of the frequency converter, the other is used to connect to the third phase of the supply network, and the thyristor control inputs are connected to the additional control outputs of the phase-pulse unit control, the additional inputs of which are connected respectively to the outputs of the control unit at the frequency of the supply network and the outputs of the unit output frequency equal to (2/3) f ps , the outputs of the frequency setting equal to f ps / 3m, (2/3) f ps and f ps , the frequency setting unit are connected respectively to the inputs of the output frequency generating units and the control unit at the mains frequency, block synchronization input generating an output frequency equal to (2/3) f ps is connected to the synchronization output of the phase-pulse control unit, and three synchronization inputs of the control unit at the mains frequency are connected through the power unit with terminals for connecting to a three-phase power network, and the first input of the control unit is connected to the exit of the backside a unit for generating an output frequency equal to (2/3) f ps , the seventh output of which is connected to a switching input of a time delay unit, where m is a number corresponding to a natural number; f ps the frequency of the mains.

На фиг.1 и 2 представлена функциональная схема устройства для управления электроприводом; на фиг.3 показан вариант выполнения блока задания частот; на фиг. 4 вариант выполнения блока формирования выходной частоты, равной (2/3)fп.с; на фиг.5 вариант выполнения блока управления на частоте питающей сети; на фиг.6 вариант выполнения дополнительных входов и выходов субблока связи; на фиг.7 и 8 даны временные диаграммы работы устройства.Figure 1 and 2 presents a functional diagram of a device for controlling an electric drive; figure 3 shows an embodiment of a frequency setting unit; in FIG. 4 embodiment of a block for generating an output frequency equal to (2/3) f ps ; figure 5 embodiment of the control unit at the frequency of the supply network; Fig.6 embodiment of the additional inputs and outputs of the communication subunit; 7 and 8 are timing diagrams of the operation of the device.

Устройство для управления электроприводом содержит преобразователь 1 частоты (фиг.2), выполненный в виде трех силовых однофазных мостов на тиристорах 11, 11I 12, 12I 13, 13I 14, 14I 15, 15I 16, 16I причем входы всех мостов объединены и предназначены для подключения к двум фазам А, В трехфазной питающей сети uп.с, выходы каждого тиристорного моста закорочены и образуют выходные зажимы А1, В1, С1 преобразователя частоты. Тиристорный переключатель 2 выполнен на двух встречно-параллельно включенных тиристорах 2

Figure 00000001
и2
Figure 00000002
один общий вывод которых подключен к третьему выходному зажиму С1 преобразователя 1 частоты, другой предназначен для подключения к третьей фазе С питающей сети uп.с. Устройство содержит также блок 3 задания частот (фиг.1), равных соответственно fп.с/3m, (2/3)fп.с и fп.с, блок 4 контроля тока, блок 5 временной задержки, блок 6 регулирования, один из входов которого подключен к выходу датчика 7 напряжения с фильтрами первых гармонических составляющих и выпрямителем, входами соединенного с выходом преобразователя 1 частоты. Блок 8 формирования выходных частот, равных fп.с/3m, шестью входами подключен к соответствующим выходам блока 3, а выходом задания к первому входу блока 6 регулирования. Блок 9 формирования выходной частоты, равной (2/3) fп.с, шестью входами подключен к соответствующим выходам блока 3, а выходом задания к первому входу блока 6. Седьмые выходы блоков 8, 9 соединены с переключающим входом блока 5 временной задержки. Блок 10 управления на частоте питающей сети входами подключен к соответствующим выходам блока 3, а входами синхронизации к выходам переменного тока блока 11 питания, предназначенного для подключения к фазам А, В, С питающей сети uп.с.A device for controlling an electric drive contains a frequency converter 1 (figure 2), made in the form of three power single-phase bridges on thyristors 1 1 , 1 1 I 1 2 , 1 2 I 1 3 , 1 3 I 1 4 , 1 4 I 1 5 , 1 5 I 1 6 , 1 6 I and the inputs of all bridges are combined and designed to be connected to two phases A, In a three-phase supply network u p.s. , the outputs of each thyristor bridge are shorted and form the output terminals A1, B1, C1 of the frequency converter. Thyristor switch 2 is made on two counter-parallel connected thyristors 2
Figure 00000001
and 2
Figure 00000002
one common output of which is connected to the third output terminal C1 of the frequency converter 1, the other is intended for connection to the third phase C of the supply network u p.s. The device also contains a unit 3 for setting frequencies (Fig. 1), respectively f fps / 3m, (2/3) f ps and f ps , current control unit 4, time delay unit 5, control unit 6 , one of the inputs of which is connected to the output of the voltage sensor 7 with filters of the first harmonic components and a rectifier, the inputs connected to the output of the frequency Converter 1. Block 8 forming the output frequencies equal to f ps / 3m, six inputs connected to the corresponding outputs of block 3, and the output of the job to the first input of block 6 regulation. Block 9 generating an output frequency equal to (2/3) f ps , six inputs connected to the corresponding outputs of block 3, and the output of the job to the first input of block 6. The seventh outputs of blocks 8, 9 are connected to the switching input of block 5 of the time delay. The control unit 10 on the frequency of the supply network with the inputs connected to the corresponding outputs of unit 3, and the synchronization inputs to the AC outputs of the power supply unit 11, intended for connection to the phases A, B, C of the supply network u p.s.

Блок 12 фазоимпульсного управления снабжен посредством субблока 12Iсвязи дополнительными входами распределения импульсов по числу соответствующих выходов блока 9 и блока 10 и четырьмя дополнительными управляющими выходами. При этом входом синхронизации блок 12 подключен к одному из выходов переменного тока блока 11 питания, входом регулирования к выходу блока 6 регулирования, блокирующим входом к выходу блока 5, а входом защиты к выходу блока 4 контроля тока, входами связанного с преобразователем 1 частоты. Входы распределения импульсов блока 12 соединены с соответствующими выходами первого и второго блоков 8 и 9 формирования выходных частот, а посредством субблока 12I с выходами блока 10. Выход синхронизации Uс блока 12 подключен к соответствующим синхронизирующим входам блоков 8, 9, управляющие выходы блока 12 связаны с соответствующими входами преобразователя 1 частоты, а управляющие выходы субблока 12I связи с входами управления тиристорами 2

Figure 00000003
, 2
Figure 00000004
тиристорного переключателя 2. Выход преобразователя 1 частоты через датчик 13 проводимости связан с одним из входов блока 5.The phase-pulse control unit 12 is provided, by means of the communication subunit 12 I , with additional pulse distribution inputs according to the number of corresponding outputs of block 9 and block 10 and four additional control outputs. In this case, the synchronization input unit 12 is connected to one of the AC outputs of the power supply unit 11, the control input to the output of the control unit 6, the blocking input to the output of the unit 5, and the protection input to the output of the current control unit 4, inputs connected to the frequency converter 1. The pulse distribution inputs of block 12 are connected to the corresponding outputs of the first and second blocks 8 and 9 of forming the output frequencies, and by means of subunit 12 I with the outputs of block 10. The synchronization output U from block 12 is connected to the corresponding synchronizing inputs of blocks 8, 9, the control outputs of block 12 connected with the corresponding inputs of the frequency Converter 1, and the control outputs of the subunit 12 I of the connection with the control inputs of the thyristors 2
Figure 00000003
, 2
Figure 00000004
thyristor switch 2. The output of the frequency converter 1 through the conductivity sensor 13 is connected to one of the inputs of block 5.

Устройство для управления электроприводом работает следующим образом. A device for controlling an electric drive operates as follows.

Управление тиристорами 11, 11I 12, 12I 13, 13I 14, 14I 15, 15I 16, 16I преобразователя 1 частоты (фиг.2) осуществляется импульсами тока, формируемыми выходными каскадами блока 12 фазоимпульсного управления (временные диаграммы фиг.7 и 8). При переключении электропривода на частоту питающей сети с помощью тиристорного переключателя 2 питание производится от трех фаз питающей сети А, В, С через тиристоры 14, 11I, 13, 16I 2

Figure 00000005
, 2
Figure 00000006
(вперед) или тиристоры 14I, 11, 13I 16, 2
Figure 00000007
, 2
Figure 00000008
(назад). Управление тиристорами 2
Figure 00000009
и 2
Figure 00000010
осуществляется импульсами тока, формируемыми дополнительными управляющими выходами блока 12 фазоимпульсного управления.The control of thyristors 1 1 , 1 1 I 1 2 , 1 2 I 1 3 , 1 3 I 1 4 , 1 4 I 1 5 , 1 5 I 1 6 , 1 6 I of the frequency converter 1 (Fig. 2) is carried out by current pulses, formed by the output stages of the phase-pulse control unit 12 (timing diagrams of Figures 7 and 8). When switching the electric drive to the mains frequency using a thyristor switch 2, power is supplied from the three phases of the mains A, B, C through the thyristors 1 4 , 1 1 I, 1 3 , 1 6 I 2
Figure 00000005
, 2
Figure 00000006
(forward) or thyristors 1 4 I, 1 1 , 1 3 I 1 6 , 2
Figure 00000007
, 2
Figure 00000008
(back). Thyristor Control 2
Figure 00000009
and 2
Figure 00000010
is carried out by current pulses formed by the additional control outputs of the phase-pulse control unit 12.

Выходная частота преобразователя 1 и направление вращения электропривода выбираются с помощью блока 3 задания частоты, на выходах которого имеет место сигнал включения необходимой частоты. Первый сигнал поступает на вход соответствующего блока 8, 9 распределения импульсов или на вход блока 10 управления на частоте питающей сети. The output frequency of the converter 1 and the direction of rotation of the electric drive are selected using the frequency setting unit 3, at the outputs of which there is a signal to turn on the required frequency. The first signal is fed to the input of the corresponding pulse distribution unit 8, 9 or to the input of the control unit 10 at the frequency of the supply network.

Датчик 13 проводимости используется для контроля обесточенного состояния преобразователя 1, что необходимо для обеспечения надежной работы преобразователя при циклическом переключении фаз нагрузки. Для этой цели может быть использован датчик проводимости, построенный по принципу контроля напряжения на плечах преобразователя или по принципу контроля тока, протекающего через преобразователь. При этом используется датчик тока, имеющийся в электрической схеме устройства, с помощью которого также осуществляется защита при коротких замыканиях и перегрузках, токоограничение. Блок 5 временной задержки формирует временной интервал (до 1 мс) непосредственно по окончании тока в преобразователе 1 и осуществляет временную задержку на разрешение переключения фаз нагрузки, что необходимо на время восстановления запертого состояния тиристоров преобразователя 1 частоты. The conductivity sensor 13 is used to monitor the de-energized state of the converter 1, which is necessary to ensure reliable operation of the converter during cyclic switching of the phases of the load. For this purpose, a conductivity sensor can be used, built on the principle of monitoring the voltage on the shoulders of the converter or on the principle of monitoring the current flowing through the converter. In this case, a current sensor is used, which is available in the electrical circuit of the device, with which protection is also provided for short circuits and overloads, current limitation. The time delay unit 5 generates a time interval (up to 1 ms) immediately after the end of the current in the converter 1 and carries out a time delay to permit switching of the load phases, which is necessary for the time of restoration of the locked state of the thyristors of the frequency converter 1.

Блок 6 регулирования служит для поддержания заданных величин первых гармонических выходных напряжений во всех режимах двигателя, включая режимы пуска. На первый вход блока 6 регулирования подается сигнал задания u3, а с одного из выходов блока 8 или 9 величина сигнала задания u3 определяет величины первых гармонических выходных напряжений преобразователя 1 частоты.Block 6 regulation is used to maintain the specified values of the first harmonic output voltages in all engine modes, including starting modes. The reference signal u 3 is supplied to the first input of the control unit 6, and from one of the outputs of the unit 8 or 9, the value of the reference signal u 3 determines the values of the first harmonic output voltages of the frequency converter 1.

Обратная связь по первым гармоническим составляющим выходных напряжений преобразователя 1 осуществляется с использованием блока 7 датчика напряжения, оборудованного фильтрами первых гармонических составляющих и выпрямителем, выход которого связан с вторым входом блока 6 регулирования. Сигналы на включение каждой частоты в блоке 3 формируются на выходах этого блока, соответствующих частотам fп.с/3m, (2/3)fп.с и fп.с, с помощью включения соответствующего герконного реле (фиг.3). Для обеспечения реверса блок 3 задания частот снабжен выходом реверса, а блоки 8, 9 соответственно входами реверса, сигнал на реверсирование электропривода формируется подачей сигнала одновременно на соответствующие входы блоков 8, 9, 10. Блок 3 имеет n выходов для подачи сигналов на включение частот, формируемых по закону fвых. (1/3m)fп.с, где m один из членов натурального ряда 1,2,3, fвых. выходная частота преобразователя 1; fп.с частота питающей сети. При этом верхнее значение частоты, которое может быть получено по этому закону, равно fвых. (1/3)fп.с.Feedback on the first harmonic components of the output voltages of the converter 1 is carried out using the voltage sensor unit 7, equipped with filters of the first harmonic components and a rectifier, the output of which is connected to the second input of the control unit 6. Signals to turn on each frequency in block 3 are generated at the outputs of this block, corresponding to frequencies f ps / 3m, (2/3) f ps and f ps , by turning on the corresponding reed switch (Fig. 3). To ensure the reverse, the frequency setting unit 3 is equipped with a reverse output, and the blocks 8, 9 are respectively the reverse inputs, the signal for reversing the electric drive is generated by supplying a signal simultaneously to the corresponding inputs of the blocks 8, 9, 10. Block 3 has n outputs for supplying signals for turning on the frequencies, formed by the law f out. (1 / 3m) f ps , where m is one of the members of the natural series 1,2,3, f out. output frequency of converter 1; f ps the frequency of the mains. In this case, the upper value of the frequency that can be obtained according to this law is equal to f o. (1/3) f ps

В исходном состоянии, при обесточенных катушках всех реле, собрана цепочка из размыкающих контактов: fп.с, (2/3) ˙fп.с, (1/3)˙fп.с.(1/3 m)˙fп.с и на выходе блока 3 имеет место сигнал на включение наименьшей частоты fвых. (1/3 m)˙fп.с. Очевидно при такой схеме блока 3 необходимое число реле на единицу меньше общего числа частот, формируемых устройством. Катушки всех реле питаются от источника оперативного напряжения Uопер., что обеспечивает гальваническую развязку внутренних цепей устройства от цепей оперативного управления.In the initial state, with all the relays de-energized, the chain of disconnecting contacts is assembled: f ps , (2/3) ˙f ps , (1/3) ˙f ps (1/3 m) ˙ f ps and at the output of block 3 there is a signal to turn on the lowest frequency f o. (1/3 m) ˙f ps Obviously, with such a scheme of block 3, the required number of relays is one less than the total number of frequencies generated by the device. The coils of all relays are powered by a source of operational voltage U oper. , which provides galvanic isolation of the internal circuits of the device from the operational control circuits.

Вход синхронизирующих импульсов uс с блока 9 связан с соответствующим выходом блока 12. Входы Вкл. (2/3) fп.с. и uрев. связаны с соответствующими выходами блока 3. Выходы блока 9, на которых имеют место сигнал задания Uз и сигнал запуска временной задержки Uв.з., связаны с соответствующими входами блоков 6 и 5. Выходы

Figure 00000011
,
Figure 00000012
,
Figure 00000013
,
Figure 00000014
,
Figure 00000015
,
Figure 00000016
, на которых имеют место разрешающие сигналы на включение тиристоров 11, 11I 12, 12I 13, 13I 14, 14I 15, 15I 16, 16I связаны с блоком 12.The input of the clock pulses u c from block 9 is connected to the corresponding output of block 12. Inputs On (2/3) f ps and u roar. are connected with the corresponding outputs of block 3. The outputs of block 9, on which there is a reference signal U s and a trigger signal of the time delay U v. are connected to the corresponding inputs of blocks 6 and 5. Outputs
Figure 00000011
,
Figure 00000012
,
Figure 00000013
,
Figure 00000014
,
Figure 00000015
,
Figure 00000016
on which there are permissive signals for switching on thyristors 1 1 , 1 1 I 1 2 , 1 2 I 1 3 , 1 3 I 1 4 , 1 4 I 1 5 , 1 5 I 1 6 , 1 6 I are connected to block 12 .

При работе блока 12 фазоимпульсного управления совместно с блоком 9 производится управление преобразователем 1 частоты по алгоритму, соответствующему выходной частоте (2/3)fп.с.During operation of the phase-pulse control unit 12 together with the block 9, the frequency converter 1 is controlled by the algorithm corresponding to the output frequency (2/3) f ps

Входы синхронизации блока 10 связаны с трехфазной системой сетевых напряжений через блок 11 питания. Входы Вкл. fп.с и Uрев. связаны с соответствующими выходами блока 3. Система фазоимпульсного управления этого блока формирует и распределяет управляющие импульсы по каналам управления тиристорами, обеспечивая заданный алгоритм управления преобразователем 1 частоты при направлении вращения привода вперед и назад. Временные диаграммы работы узлов устройства для этого случая показаны на фиг.8. Следует отметить, что в этом случае работают восемь тиристоров преобразователя 1 частоты и два тиристора тиристорного переключателя 2, при вращении привода вперед работают тиристоры 11I 2

Figure 00000017
, 13, 14, 2
Figure 00000018
, 16I, при вращении назад 11, 2
Figure 00000019
, 13I, 14I 2
Figure 00000020
, 16. Выходы блока 10
Figure 00000021
,
Figure 00000022
'|,
Figure 00000023
,
Figure 00000024
'|,
Figure 00000025
,
Figure 00000026
'|,
Figure 00000027
,
Figure 00000028
'| и
Figure 00000029
Figure 00000030
подключены к соответствующим входам субблока 12' входящего в состав блока 12 как дополнительный элемент, имеющий узлы связи с выходными каскадами управления тиристорами.The synchronization inputs of block 10 are connected to a three-phase network voltage system through a power block 11. Inputs On f ps and U roar connected with the corresponding outputs of block 3. The phase-pulse control system of this block generates and distributes control pulses along the thyristor control channels, providing a given algorithm for controlling the frequency converter 1 with the drive rotation direction forward and backward. Timing diagrams of the operation of the device nodes for this case are shown in Fig. 8. It should be noted that in this case eight thyristors of the frequency converter 1 and two thyristors of the thyristor switch 2 work, while the drive rotates forward, thyristors 1 1 I 2
Figure 00000017
, 1 3 , 1 4 , 2
Figure 00000018
, 1 6 I, when rotating backward 1 1 , 2
Figure 00000019
, 1 3 I, 1 4 I 2
Figure 00000020
, 1 6 . Block 10 outputs
Figure 00000021
,
Figure 00000022
'|,
Figure 00000023
,
Figure 00000024
'|,
Figure 00000025
,
Figure 00000026
'|,
Figure 00000027
,
Figure 00000028
'| and
Figure 00000029
Figure 00000030
connected to the corresponding inputs of the subunit 12 'of the unit 12 as an additional element having communication nodes with output cascades of thyristor control.

Субблок 12' включает узлы, согласующие выходы блока 10 с выходными каскадами блока 12, а также два выходных каскада, формирующих управляющие импульсы для тиристорного переключателя 2 (фиг.2), т.е. для тиристоров 2

Figure 00000031
и 2
Figure 00000032
.Subunit 12 'includes nodes matching the outputs of block 10 with output stages of block 12, as well as two output stages forming control pulses for thyristor switch 2 (Fig. 2), i.e. for thyristors 2
Figure 00000031
and 2
Figure 00000032
.

Предлагаемое устройство для управления электроприводом имеет существенные преимущества по сравнению с прототипом. Осуществление предложения позволяет расширить функциональные возможности путем изменения ступеней частоты и скорости электропривода в сторону увеличения, вводя частоты fвых. (2/3)fп.с. а также производить переключение асинхронного электропривода на питание от трехфазной сети промышленной частоты fп.с без применения контактной аппаратуры. Увеличение числа ступеней верхних частот позволяет снизить броски тока и скорости электропривода при разгоне до номинальной скорости и при торможении, повысить надежность его работы. Кроме того, увеличение числа выходных частот и скоростей электропривода расширяет область его применения, повышает его эксплуатационные показатели. Простота электрической схемы и конструкции устройства упрощает его настройку, сокращает время при вводе в эксплуатацию и снижает стоимость, так как оно обладает в 2-3 раза меньшими массогабаритными показателями.The proposed device for controlling an electric drive has significant advantages compared to the prototype. The implementation of the proposal allows you to expand the functionality by changing the frequency steps and the speed of the electric drive in the direction of increase, introducing the frequency f o. (2/3) f ps and also to switch the asynchronous electric drive to power from a three-phase network of industrial frequency f ps without the use of contact equipment. An increase in the number of high-frequency steps allows to reduce current surges and electric drive speeds during acceleration to rated speed and during braking, and to increase its reliability. In addition, an increase in the number of output frequencies and speeds of the electric drive expands the scope of its application, increases its operational performance. The simplicity of the electrical circuit and the design of the device simplifies its setup, reduces the time during commissioning and reduces the cost, since it has 2-3 times smaller overall dimensions.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ, содержащее преобразователь частоты, выполненный в виде трех силовых однофазных тиристорных мостов, входы которых объединены и предназначены для подключения к двум фазам трехфазной питающей сети, выходы каждого тиристорного моста закорочены и образуют выходные зажимы преобразователя частоты, с которыми связаны входы блока датчика напряжения с фильтрами первых гармонических составляющих и выпрямителем, управляющие входы преобразователя частоты связаны с управляющими выходами блока фазоимпульсного управления, вход синхронизации которого подключен к одному из выходов переменного тока блока питания, предназначенного для подключения к трем фазам питающей сети, а шесть входов распределителя импульсов блока фазоимпульсного управления соединены с соответствующими шестью выходами блока формирования выходных частот, равных fп . с / 3m (fп . с частота питающей сети, m число натурального ряда), вход регулирования блока фазоимпульсного управления подключен к выходу блока регулирования, первый вход которого соединен с выходом задания блока формирования выходных частот, равных fп . с/3m, а второй вход с выходом блока датчика напряжения с фильтрами первых гармонических составляющих и выпрямителем, синхронизирующий выход блока фазоимпульсного управления сопряжен с входом синхронизации блока формирования выходных частот, седьмой выход которого соединен с переключающим входом блока временной задержки, другой вход последнего подключен к выходу датчика проводимости, входами связанного с преобразователем частоты, выход блока временной задержки подключен к блокирующему входу блока фазоимпульсного управления, вход защиты которого соединен с выходом блока контроля тока, связанного с преобразователем частоты, отличающееся тем, что в него введены блок задания частоты с выходами задания частот, равных соответственно
Figure 00000033
, тиристорный переключатель, блок формирования выходной частоты, равной
Figure 00000034
, блок управления на частоте питающей сети, блок фазоимпульсного управления снабжен дополнительными входами по числу выходов блока формирования выходной частоты, равной
Figure 00000035
, дополнительными входами по числу выходов блока управления на частоте питающей сети и четырьмя дополнительными управляющими выходами, тиристорный переключатель включает два встречно параллельно включенных тиристора, один общий вывод которых подключен к третьему выходному зажиму преобразователя частоты, другой предназначен для подключения к третьей фазе питающей сети, а входы управления тиристорами подключены к дополнительным управляющим выходам блока фазоимпульсного управления, дополнительные входы которого подключены соответственно к выходам блока управления на частоте питающей сети и выходам блока формирования выходной частоты, равной
Figure 00000036
, выходы задания частот, равных
Figure 00000037
, блока задания частоты подключены соответственно к выходам блока формирования выходных частот и блока управления на частоте питающей сети, вход синхронизации блока формирования выходной частоты, равной
Figure 00000038
, подключен к выходу синхронизации блока фазоимпульсного управления, а три входа синхронизации блока управления на частоте питающей сети связаны через блок питания с зажимами для подключения к питающей сети, причем первый вход блока регулирования подключен к выходу задания блока формирования выходной частоты, равной
Figure 00000039
, седьмой выход которого соединен с переключающим входом блока временной задержки.A device for controlling an electric drive, comprising a frequency converter, made in the form of three power single-phase thyristor bridges, the inputs of which are combined and designed to connect to two phases of a three-phase supply network, the outputs of each thyristor bridge are shorted and form the output terminals of the frequency converter, which are connected to the inputs of the sensor unit voltage with filters of the first harmonic components and a rectifier, the control inputs of the frequency converter are connected to the control outputs of the phaseimp block pulse control, the synchronization input of which is connected to one of the AC outputs of the power supply unit, intended for connection to three phases of the power supply network, and six inputs of the pulse distributor of the phase-pulse control unit are connected to the corresponding six outputs of the output frequency generating unit equal to f p . c / 3m (f n. with mains frequency, m are positive integers), the input control unit connected to positionally control output adjustment unit, a first input coupled to the output of reference generating output frequencies equal to f n. s / 3m, and the second input with the output of the voltage sensor block with the filters of the first harmonic components and a rectifier, the clock output of the phase-pulse control unit is connected to the synchronization input of the output frequency generating unit, the seventh output of which is connected to the switching input of the time delay unit, the other input of the latter is connected to the output of the conductivity sensor, inputs connected to the frequency converter, the output of the time delay unit is connected to the blocking input of the phase-pulse control unit, the input for Ita coupled to an output of the current monitoring unit associated with a frequency converter, characterized in that it introduced a frequency setting unit outputs the frequency assignments, respectively, equal
Figure 00000033
thyristor switch, unit for generating an output frequency equal to
Figure 00000034
, the control unit at the frequency of the supply network, the phase-pulse control unit is equipped with additional inputs according to the number of outputs of the output frequency generating unit equal to
Figure 00000035
, by additional inputs according to the number of outputs of the control unit at the mains frequency and four additional control outputs, the thyristor switch includes two counter-thyristors connected in parallel, one common output of which is connected to the third output terminal of the frequency converter, the other is used to connect to the third phase of the mains, and thyristor control inputs are connected to additional control outputs of the phase-pulse control unit, the additional inputs of which are connected respectively venno to the outputs of the control unit at the frequency of the mains forming unit and outputs an output frequency equal to
Figure 00000036
the outputs of the job frequencies equal to
Figure 00000037
, the frequency setting unit are connected respectively to the outputs of the output frequency generating unit and the control unit at the supply network frequency, the synchronization input of the output frequency generating unit equal to
Figure 00000038
is connected to the synchronization output of the phase-pulse control unit, and the three synchronization inputs of the control unit at the supply network frequency are connected through the power supply unit with clamps for connecting to the supply network, the first input of the control unit being connected to the output of the output frequency generating unit equal to
Figure 00000039
, the seventh output of which is connected to the switching input of the time delay unit.
RU92014154A 1992-12-24 1992-12-24 Device for control over electric motor drive RU2035840C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92014154A RU2035840C1 (en) 1992-12-24 1992-12-24 Device for control over electric motor drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92014154A RU2035840C1 (en) 1992-12-24 1992-12-24 Device for control over electric motor drive

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2035840C1 true RU2035840C1 (en) 1995-05-20
RU92014154A RU92014154A (en) 1995-07-20

Family

ID=20134171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU92014154A RU2035840C1 (en) 1992-12-24 1992-12-24 Device for control over electric motor drive

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2035840C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2465714C1 (en) * 2011-06-15 2012-10-27 Закрытое акционерное общество "Электропривод и силовая Электроника" Method to control variable frequency drive
RU2476968C2 (en) * 2007-12-14 2013-02-27 Сименс Акциенгезелльшафт Drive system and corresponding control method

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Певзнер Е.Н. и др. Эксплуатация вентильных электроприводов на водном транспорте. М.: Транспорт, 1984, с.86-102. *
2. Авторское свидетельство СССР N 1676058, кл. H 02P 7/42, 1991. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2476968C2 (en) * 2007-12-14 2013-02-27 Сименс Акциенгезелльшафт Drive system and corresponding control method
RU2465714C1 (en) * 2011-06-15 2012-10-27 Закрытое акционерное общество "Электропривод и силовая Электроника" Method to control variable frequency drive

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3908161A (en) Field excitation system for synchronous machines utilizing a rotating transformer brushless exciter generating combination
RU2035840C1 (en) Device for control over electric motor drive
US6111377A (en) Control device for a multiphase electric motor
US3684936A (en) Firing signal transmission control means for inverter circuits
RU2001492C1 (en) Device for control over electric drive
RU2017318C1 (en) Method of forming of three-phase voltage fed to asynchronous motor supplied from single-phase network
US4685049A (en) Unrestricted frequency changer switch topology
SU1030944A1 (en) Electric drive with non-reversible control for hoisting device
SU1116516A1 (en) Versions of device for adjusting double feed machine with polyphase-wound rotor and stator
SU1473005A1 (en) Method of switching three-phase capacitor installation
SU1374357A1 (en) Thyratron electric motor
SU1515299A1 (en) Device for controlling three-phase thyristor voltage inverter
RU2062546C1 (en) Device for control of three-phase electric motor
SU1411908A1 (en) Rotary converter
SU1709484A1 (en) Device for controlling asynchronous motor
US4238823A (en) Inverter apparatus
RU29420U1 (en) AC drive
SU1709489A1 (en) Controller of three-phase asynchronous motor
SU1128362A1 (en) A.c.drive
SU1086538A1 (en) Two-machine unit
SU1591166A1 (en) Power supply system for electroplating bath
SU708484A1 (en) Method of starting frequency converter
RU1826114C (en) Control method for frequency changer of multimotor drive
RU2058657C1 (en) Bridge-type inverter
SU866661A1 (en) Method and device for control of thyratron cycloconverter-type motor