SU1086537A1 - Электропривод переменного тока - Google Patents

Abstract

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКЛ/ содержащий трехфазный асинхронный двигатель с выведенной нулевой точкой обмотки статора, встречно-параллельно соединенные тиристоры, предназначенные дл  подключени  фаз статорной обмотки асинхронного двигател  к Фазам сети через контакторы , систему управлени  тиристорами , отличающийс  тем. что, с целью расширени  диапазона регулировани  частоты вращени , в него введен однофазный .непосредственный преобразователь частоты и дополнительные кoнтakтopы дл  подключени  встречно-параллельно соединенных тиристоров к нулевому проводу сети и выхода непосредственного преобразовател  частоты к нулевой точке обмотки статора, а систь; 1а управлени  тиристорами выполнена в виде трансформатора тока с двум  вторичными обмотками и двух диодов на каждую фазу, при этом первичные обмотки трансформаторов тока включены в соответствующие фазы статорной обмотки асинхронного двига- тел , а кажда  вторична  обмотка с  с трансформатора тока одной фазы включена через один из диодов между управл ющим электродом одного из тиристоров .и точкой соединени  встречно-включенных тиристоров другой фазы.

Description

00

Oi

СП

00 si Изобретение относитс  к электротехнике , а точнее к автсалатизированным электроприводам, и может быт использовано в регулируалых асинхронных электроприводах с фазовым управлением, наход щих применение в различных отрасл х промы1-1ленности Известен электропривод переменного тока, содержащий трехфазный асинхронный двигатель, фазовые обмотки статора которого подключаютс  к сети сетевым контактором через встречно-параллельно соединенные ТИ ристориа. Регулирование частоты вращени  при этом осуществл етс  изменением момента открывани  тиристоров С 13. Недостатками этого устройства  в л ютс  больша  сложность системы фазового управлени  и высокие поте .ри мощности в роторной цепи в нижней части диапазона регулировани  частоты вращени  двигател , что приводит к снижению его энергетических характеристик, существенно ограничивает возможность применени  двигателей с короткоэамкнутым ротором и диапазон регулировани  их частоты вращени .. Наиболее близким к изобретению  вл етс  электропривод переменного тока, содержащий трехфазный асикхронный двигатель с вьшеденной нуле вой точкой обмотки статора, встречно па : аллельно соединеиные тиристоры предназначенные дл  подключени  фаз статорной обмотки асинхронного двигател  к фазной сети и нулевому проводу через контакторы, цистилу управлени  тиристорами12J-. Недостаток известного устройства ограниченнь1й диапазон регулировани  частоты врагпени . Цель изобретени  - расширение диапазона регули|ювани  частоты вравден-и . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в электропривод перемен ноге тока, содержащий трехфазный ас хронньпй двигатель с выведенной нулевой точкой обмотки статора, встре но-параллельно соединенные тиристоры , предназначенные дл  подключени  фаз статорной обмотки асинхронного двигател  к фазам сети через контак торы, систему управлени  тиристорами , введен однофазный непосредственный преобразователь частоты и до полнительные контакторы дл  подключ ни  встречно-параллельно соединенны тиристоров к нулевому проводу сети и выхода непосредственного преобразовател  частоты к нулевой точке об мотки статора,а система управлени  тиристорами выполнена в виде трансформатора тока с двум  вторичными обмотками и двух диодов на каждую фазу, при этом первичные обмотки трансформаторов тока включены в соответствующие фазы статорной обмотки асинхронного двигател , а ка ща  вторична  обмотка трансформатора тока включена через один из диодов между управл ющим электродом одного из тиристоров и точкой соединени  встречно-включенных тиристоров доугой фазы. На фиг.1 изображена электрическа  принципиальна  схема электропривода переменного тока; на фиг. 2 - вр&«1енные диаграммы токов и напр жений на элементах указанной схемы. Устройство содержитасинхронный двигатель 1 (фиг.1), три группы включенных последфэвательно с каждой фазой обмотки статора встречнопараллельЕЮ соединенных тиристоров, тиристорньж групп 2,3 и 4, управл юн ме электроды которых соединены диоды 5 с двойными вторичными обмотками с выводами трансформаторов тока 6,7 и 8, первичные обмотки с выводами которых BKJH04eHH в каждую фазу обмотки статора электропривод подключаетс  к сети сетевым 9 или дополнительньил 10 контактором, причем дополнительный контактор 10 к нулевому проводу сети подключает все три тиристорные группы 2,3 и 4, а нулёв: чо точку обмотки статора двигател  1 - к выходу однофазного непосредственного преобразовател  частоты 11с Трансформаторы тока 6,7 и 8 включены так, что первичные их обмоткв включены в соответствующие фазы статорной с мотки асинхронного двигател , а кажда  вторична  обмотка трансформатора тока одцюй фазы включена через один из диодов 5 между управл ющим электродом одного из тиристоров и точкой соединени  встречно-включенных тиристоров другой фазы. Устройство работает следующим образом. При работе на основной механичес КОЙ характеристике двигател  1 сетевой KOHTafKTOp 9 включен, ,а дополнительный 10 отключен, и на управл ющие электроды тиристорных групп 2,3 и 4 подаетс  отпирающее напр жение от постороннего источника . Двигатель 1 работает с основной синхронной частотой вращени , определ емой частотой сети и числом пар полюсов. Дл  работы двигател  1 с пониженной синхронной частотой вращени , соответствующей 1/3 частоты однофазного преобразовател  11, сетевой контактор 9 .отключают, а дополнительный контактор 10 включают, и после импульсной подачи отпирающего напр жени  на управл ющие электроды одной из тиристорных групп. например группы 2, электропривод работает в соответствии с временной диаграммой токов и напр жений на элементах схемы {фиг.2), где Оцрч напр жение однофазного непосредстве ного преобразовател  частоты; ig / кг/ аз/ 1кэ / «4 и 1к4 У равл ющих электродов тиристоров, вх д щих в тиристорные группы 2,3,4 и подключенных к первичным обмоткам ( ее выводам Л--Л,) трансформаторов тока 6,7 и 8 анодами и катодами; i, , з и i. - токи фаз статора двигател  I, соединенных соответственно с группами тиристоров 2,3 и 4 (пунктирные линии - основные гас 1оники токов). При этом в начальный момент времени 0 в тиристорной группе 2 открываетс  тиристор, присоединенный катодом к первичной обмотке (выводы Л -Л2) трансформатора тока 6 (ка тодный тиристор 2), через которые, включа  фазу А обмотки статора двигател  1, проходит положительна  по луволна тока i.j , обусловленна  по ложительной полуволной напр жени  преобразовател  U.Проход  по перви ной обмотке трансформатора тока б от в вода Л обмотки к ее выводу Л, указан ный ток наводит во вторичных обмотках ток, направленный во внешней цепи от И обмотки к Hj. Наличие диодов во вторичных цеп х.трансформаторов тока 6,7 и 8 приводит к тому, что вторичный ток данного направлени  протекает только по одной из вторич ных обмоток, присоединенной к управ л ющему электроду анодного тиристора тиристорной группы 4. Однако, несмотр  на протекание отпирающего тока Ia по управл ющему электроду анодного тиристора тиристорной группы 4, последний до момента времени б, пока нап р жение  реобразсдаа тел  остаетс  положите ль ньам, открытьс  не может, и.поэтому до этого момента ток проводит только катодный тиристор тиристорной группы 2. Индуктивность статорных обмоток двигател  1 зат гивает выключение катодного тиристора тиристорной группы 2 в область отрицательных напр гчений преобразовател  обеспечива  существование отпираю щего . тока управл ющего электрода анодного тиристора тиристорной груп 4 в начальной части отрицательной полуволны напр жени  преобразовател ( интервал времени 5-в). Поэтому с начала открывани  анодного тиристор тиристорной группы 4 в момент времени б, когда напр жение преобразо вател  переход  через О, становитс  отрицательным, до момента времени fa, когда ток ij катодного тиристора 2 уменыт1итс  до нул  и последний закроетс , работают оба указанных тиристора, и ток протекает по двум фазам А и С обмотки статора двигател  1, в момент времени .. Ь заканчиваетс  переход тока из фазы А (J.j) в фазус (i) статорной обMOTK i и тем завершаетс  формирование положительной полуволны тока в фазе А статорной обмотки двигател  1, С этого момента ток протекает только по фазе С статора через анодный тиристор тиристорной группы 4 и первичную обмотку трансформатора тока 8. Проход  от вывода Л2 к выводу Л первичной обмотки трансформатора тока 8, ток i наводит во вторичных обмотках ток, направленный во BHei-шей цепи от вывода И .. к выводу и., вторичной обмотки. Диоды 5 позвол ют протекать указанному току только по однойиз вторичных обмоток, присоединенной к управл ющему электроду катодного тиристора 3, Аналогичным образом в момент времени i включаетс  катодный тиристор 3, и в интервале времени 2 - i ток протекает по двум фазам В и е статорной. обмотки через катодный тиристор тиристорной группы 3 ( 1j) и анодный тиристортиристорной группы 4 (тц ) в момент времени д анодный тиристор 4 закрываетс  и на этом заканчиваетс  формирование отрицательной полуволны тока фазы С статорной обмотки двигател  1 через тиристорную группу 4. Аналогично в интервале времени г- 8 формируетс  положительна  полуволна тока в фазе В статорной обмотки и в интервале х-з - отрицательна  полуволна в фазе А. На этом заканчиваетс  формирование первого периода тока в фазе А статорной обмотки, частота основной гарионики которого составл ет 1/3 частоты напр жени  преобразовател  11, Подобньм образом формируютс  первые и последующие периоды статорных токов в фазах В (tj) и С (14) двигател  1 сдвинутые один относительно другого на 120 эл.-град. При этом по фазам статора двигател  1 протекает симметричный трехфазный ток, частота основной гармоники которого составл ет 1/3 частоты напр жени  преобразовател  11. Это снижает синхронную частоту вргццени  двигател  1 до величины , соответствующей 1/3 частоты напр жени  преобразовател  11, что уменьшает мощность скольжени  при той же нагрузке, обусловлива  меньшие потери мощности в роторной цепи. Таким образом, устройство, отлича сь простотой, невысокой стоимостью и нсщежностью, позвол ет осуществить глубокое регулирование частоты вращени  асинхронного двигател  с существенно меньшими потер ми мощности в роторной цепи,, что повыиает

энергетические характеристики привода в нижней части диапазона регулировани  скорости и расшир ет область применени  трехфазных асинjCpOHHbix двигателей с короткозамкнуTfcw ротором в устройствах, регулирующих .частоту вращени  двигател  посредством изменени  подводимого к статорным обмоткам двигател  напр жени  .

ж

Claims (1)

1. ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, содержащий трехфазный асинхронный двигатель с выведенной нулевой точкой обмотки статора, встречно-параллельно соединенные тиристоры, предназначенные для подключения фаз статорной обмотки асинхронного двигателя к фазам сети через контакторы, систему управления тиристорами, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования частоты вращения, в него введен однофазный непосредственный преобразователь частоты и дополнительные контакторы для подключения встречно-параллельно соединенных тиристоров к нулевому проводу сети и выхода непосредственного преобразователя частоты к нулевой точке обмотки статора, а система управления тиристорами выполнена в виде трансформатора тока с двумя вторичными обмотками и двух диодов на каждую фазу, при этом первичные обмотки трансформаторов тока включены в соответствующие фазы статорной обмотки ' теля, а каждая трансформатора включена через между управляющим электродом одного из тиристоров и точкой соединения встречно-включенных тиристоров другой фазы.

   асинхронного двигает оричная обмотка тока одной фазы один из диодов -*