Изобретение относитс к электрот нике, в частности к электроприводу с каскадным включением асинхронных машин с использованием полупроводни ковых преобразователей, и предназна чено дл различных производственных механизмов с ограниченным диапазоно регулировани частоты вращени . Известен асинхронный вентильный каскад, содержащий асинхронный дви гатель с фазным роторрм, мостовой роторный вьтр митель, сглаживающий дроссель, резистор, шунтированный контактом, инвертор и согласук дий трансформатор СП Недостатком данного асинхронного вентильного каскада вл етс наличи контактора, шунтирующего резистор, в силовой цепи, что уменьшает надеж ность и срок службы, так как не обе печивает ограничени бросков тока п коммутации резистора. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс асинхрон- ный вентильный каскад, содержащий мостовой трехфазный выпр митель, вход которого подключен к выводам фаз обмоток ротора, анодный вывод которого соединен с катодным вьтодо мостового трехфазного инвертора, ан ный вывод которого подключен к одно из двух выводов сглаживающего дроссел , трехфазный вывод мостового ин вертора подключен к выводам однбй обмотки трехфазного согласующего трансформатора, друга обмотка кото рого своими выводами через силовые контакты контактора подключена к вы водам обмотки статора, снабженным клеммами дл подключени к сети. датчик частоты вращени , установлен ный на валу асинхронного двигател , коммутационный блок с блоком управлени , блок управлени мостового трехфазного инвертора., задак ций блок и резистор 21. Недостатком известного каскада вл етс пониженна надежность изза наличи шунтирующих контактов в силовой цепи ротора и возникновени скачков тока из-за отсутстви возможности плавного регулировани резистора . Цель изобретени - повышение надежности каскада. Поставленна цель достигаетс те что в асинхронный вентильный каскад содержащий мостовой трехфазный выпр митель , вход которого подключен к выводам фаз обмоток ротора, анодный вывод которого соединен с катодным выводом мостового трехфазного инвертора, анодный вывод которого подключен к одному из двух выводов сглаживающего дроссел , трехфазный вывод мостового инвертора подключен к выводам одной обмотки трехфазного согласующего трансформатора , друга обмотка которого своими выводами через силовые контакты контактора подключена к выводам обмотки статора, снабженным клеммами дл подключени к сети, датчик частоты вращени , установленный на валу асинхронного двигател , коммутационный блок с блоком управлени , блок управлени мостового трехфазного инвертора, задающий блок и резистор, введены первый усилитель с одним входом и двум выходами, второй усилитель , управл емый ключевой элемент, коммутационный блок выполнен в виде трех тиристоров, катоды которых подключены к другому выводу сглаживающего дроссел и одному выводу резистора , другой вьшод которого соединен с катодньш выводом мостового трехфазного выпр мител , вход блока управлени коммутационным блоком соединен с первым выходом первого усилител , вход которого св зан с выходом датчика частоты вращени , с которым через второй усилитель св зан управл ющий вход введенного ключевого элемента, через который вход первого блока управлени св зан с выходом задающего блока, вход которого соединен с вторым выходом первого усилител . На фиг. 1 представлена функциональна схема асинхронного вентильного каскада; на фиг. 2 - задающий блок, Асинхронный вентильный каскад содержит асинхронный двигатель 1 с фазным ротором, к ротору которого подключен мостовой трехфазный йьтр митель 2, к которому подключены послеовательно соединенные резистор 3, сглаживающий дроссель 4 и мостовой трехфазный инвертор 5, соединенный через трехфазнмй согласующий трансформатор 6 с электросетью, причем к общей точке резистора 3 и сглаживающего дроссел А подключены катоды тиристоров 7-9, аноды которых подключены к фазам ротора асинхронного дни- . гател , статор которого соединен с электросетью через силовые контакты 10 контактора или выключател , управл кщке электроды тиристоров 7-9 соединены через блок 11 управлени с первым выходом первого усилител 12, вход которого соединен с выходом датчика 13 частоты вращени асинхронного двигател 1, выход которого также соединен с входом второго усилител 14, выход которого соединен с управл ющим входом ключевого элемента 15, через который вход блока 16 управлени мостового трехфазного инвертора соединен с выходом задающего блока 17, вход которого соединен с вторым выходом первого усилител 12. Тиристоры 7-9 образуют коммутационный блок с блоком 11 управлени . Задающий блок 17 содержит стабилизированный источник напр жени .подклю ченный к выводам 18 и 19 потенциометрического резистора 20. Выводы 21 и образующие выход задающего блока 17, через контакты реле 23 подключены к выходу потенциометрического резистора 20, цепь питани катушки реле 23 .образует вход задающего блока 17. Асинхронный вентильный каскад функционирует следующим обргзом. В исходном положении перед пуском асинхронного двигател 1 первый усилитель 12 настраиваетс на срабатывание при частоте вращени , соответству ющей нижнему диапазону регулировани Второй усилитель 14 настраиваетс на срабатывание при по влении некоторой заданной частоты вращени асинхронного двигател 1. Контакты 10 контактора или-выключател разомкнуты, тиристоры 7-9 заперты ,, трансформатор 6 включен, а элементы силовой части. 2-5 вентильного каскада и его системы управлени 11-23 выключены. При этом управл ющий ключ 15 разомкнут и не пропускает сигнала с выхода задающего блока 17 на вход блока управлени инвертором 16, движок потенциометра 20 находитс в крайнем верхнем Положении , а состо ние реле 23 соответствует приведенному на фиг. 2. Тогда угол управлени тиристорами инвертора 5 соответствует минимальному углу oneрежени и, следовательно, максимальному значению противо-ЭДС мостового трехфазного инвертора 5. После замыкани контактов 10 на выходе мостового трехфазного выпр мител 2 по вл етс напр жение, ив С1ШОВОЙ цепи элементов 2-6 асинхронного вентильного каскада протекает ток, величина которого ограничиваетс последовательно включенным резистором 3 и противо-ЭДС трехфазного инвертора 5. Асинхронный двигатель 1 разгон етс . При по влении частоты вращени асинхронного двигател 1, что контролируетс дат 1иком 13 частоты вращени , срабатывает второй усилитель .14 и замыкаетс ключевой элемент15. Дальнейший разгон асинхронного двигател 1 осуществл етс подачей и плавным регулированием напр жени задани с выхода задающего блока 17 через открытьй ключевой элемент 15 на вход блока управлени инвертором 16. При увеличении от нул напр жени задани , что соответствует минимальному углу опережени , до максимального значени , соответствующего максимальному углу опережени , противоЭДС инвертора 5 уменьшаетс от максимального значени до нул , и асинхронный двигатель 1 разгон етс до частоты вращени , соответствующей нижнему диапазону регулировани . При достижении указанной частоты вращени на выходе датчика 13 частоты вращени по вл етс напр жение, достаточное дл срабатывани первого усилител 12, при котором переключаетс реле 23, и напр жение задани на выходе- задающего устройства 17 становитс равным нулю, что соответствует максимальному значению противоЭДС инвертора 5, а тиристоры 7-9 коммутационного блока открываютс плавно нарастающим напр жением управлени с выхода блока 11. При этом происходит плавна коммутаци тока с диодов катодной группы мостового трехфазного выпр мител 2 на тиристоры 7-9 при максимальном значении противо-ЭДС инвертора 5, и пуск заканчиваетс , Дальнейшее регулирование частоты вращени асинхронного двигател 1 до требуемого значени осуществл етс изменением напр жени задани , подаваемого на клеммы 18 и 19 от стабилизированного источника напр жени .The invention relates to an electronic device, in particular, an electric drive with cascade switching on asynchronous machines using semiconductor converters, and is intended for various production mechanisms with a limited range of rotational speed control. Known asynchronous valve cascade containing an asynchronous motor with a phase rotor, a bridge rotary driver, a smoothing choke, a resistor, a shunt contact, an inverter, and a matching transformer. reduces the reliability and service life, since not both bakes the limitations of current surges and resistor commutation. The closest to the invention in technical essence and the achieved result is an asynchronous valve cascade containing a three-phase bridge rectifier, the input of which is connected to the terminals of the phases of the rotor windings, the anode terminal of which is connected to the cathode three-phase inverter, the output terminal of which is connected to one of the two terminals of the smoothing droplet, the three-phase output of the bridge inverter is connected to the terminals of one winding of the three-phase matching transformer, the other of which is connected with its own conclusions through the power contacts of the contactor is connected to the leads of the stator winding, equipped with terminals for connection to the network. a rotational speed sensor mounted on the induction motor shaft, a switching unit with a control unit, a control unit for a three-phase bridge inverter, a set unit and a resistor 21. A disadvantage of the known stage is the reduced reliability due to the presence of shunt contacts in the rotor power circuit and the occurrence of current surges due to the lack of the possibility of a smooth adjustment of the resistor. The purpose of the invention is to increase the reliability of the cascade. The goal is achieved by those in an asynchronous valve cascade containing a three-phase bridge rectifier whose input is connected to the terminals of the phases of the rotor windings, the anode output of which is connected to the cathode output of a bridge three-phase inverter, the anode output of which is connected to one of the two outputs of the smoothing throttle, a three-phase output bridge the inverter is connected to the terminals of one winding of a three-phase matching transformer, the other winding of which is connected to the terminals through the power contacts of the contactor stator winding terminals, equipped with terminals for mains connection, rotational speed sensor mounted on the induction motor shaft, switching unit with control unit, control unit for three-phase bridge inverter, driver unit and resistor, the first amplifier with one input and two outputs, the second amplifier controlled key element, the switching unit is made in the form of three thyristors, the cathodes of which are connected to another output of the smoothing throttle and one output of the resistor, the other of which is connected It is connected to the cathode output of a three-phase bridge rectifier, the input of the control unit of the switching unit is connected to the first output of the first amplifier, the input of which is connected to the output of the rotational speed sensor, which is connected to the input of the key element via the second amplifier through which the input of the first unit control is connected to the output of the master unit, the input of which is connected to the second output of the first amplifier. FIG. 1 shows a functional diagram of the asynchronous valve cascade; in fig. 2 - driver unit, Asynchronous valve cascade contains an asynchronous motor 1 with a phase rotor, to the rotor of which a three-phase bridge driver 2 is connected, to which a resistor 3 is connected sequentially, a smoothing choke 4 and a bridge three-phase inverter 5 connected through a three-phase matching transformer 6 s electrical network, and to the common point of the resistor 3 and smoothing the throttle And connected to the cathodes of thyristors 7-9, the anodes of which are connected to the phases of the rotor asynchronous days-. The gater, the stator of which is connected to the mains through the power contacts 10 of the contactor or the switch, controls the thyristors 7-9 electrodes through the control unit 11 to the first output of the first amplifier 12, the input of which is connected to the output of the rotational speed sensor 13 of the asynchronous motor 1, the output of which also connected to the input of the second amplifier 14, the output of which is connected to the control input of the key element 15, through which the input of the control unit 16 of the bridge three-phase inverter is connected to the output of the master unit 17, the input cat cerned is connected to the second output of the first amplifier 12. Thyristors 7-9 form a switching unit with control unit 11. The driver unit 17 contains a stabilized voltage source. Connected to the terminals 18 and 19 of the potentiometric resistor 20. The terminals 21 and forming the output of the master unit 17 are connected via the contacts of the relay 23 to the output of the potentiometric resistor 20, the power supply circuit of the relay coil 23. 17. Asynchronous valve cascade operates as follows. Initially, before starting the induction motor 1, the first amplifier 12 adjusts to operate at a rotation frequency corresponding to the lower control range. Second amplifier 14 adjusts to operate when an asynchronous motor 1 turns on a certain rotational speed 1. The contacts 10 of the contactor or switch are open, the thyristors 7 -9 locked ,, transformer 6 is turned on, and the elements of the power unit. 2-5 of the cascade and its control systems 11-23 are switched off. In this case, the control key 15 is open and does not pass the signal from the output of the driver unit 17 to the input of the control unit of the inverter 16, the slider of the potentiometer 20 is in the uppermost Position, and the state of the relay 23 corresponds to that shown in FIG. 2. Then the control angle of the thyristors of the inverter 5 corresponds to the minimum angle of the medium and, therefore, the maximum value of the counter-EMF of the bridge three-phase inverter 5. After closing the contacts 10 at the output of the bridge three-phase rectifier 2, the voltage appears in the 6SHOVOY circuit of elements 2-6 an asynchronous valve cascade, a current flows, the magnitude of which is limited by a series-connected resistor 3 and the counter-emf of a three-phase inverter 5. The asynchronous motor 1 accelerates. When the rotational speed of the induction motor 1 appears, which is controlled by the date 1 and 13 of the rotational speed, the second amplifier 14 is triggered and the key element 15 closes. Further acceleration of the asynchronous motor 1 is carried out by supplying and smoothly adjusting the voltage of the reference from the output of the master block 17 through opening the key element 15 to the input of the inverter control unit 16. With an increase from zero the voltage of the reference that corresponds to the minimum advance angle, to the maximum value corresponding to the maximum advance angle, the counter-emf of the inverter 5 is reduced from the maximum value to zero, and the induction motor 1 accelerates to a rotation frequency corresponding to the lower range ONU control. When the specified rotational frequency is reached at the output of the rotational speed sensor 13, a voltage appears enough to operate the first amplifier 12, at which the relay 23 switches, and the reference voltage at the output of the setting device 17 becomes zero, which corresponds to the maximum counter-EMF of the inverter 5, and the thyristors 7–9 of the switching unit are opened by a smoothly increasing control voltage from the output of the unit 11. At the same time, there is a smooth switching of the current from the diodes of the cathode group of a three-phase bridge Ithel 2 to thyristors 7-9 at the maximum back EMF of the inverter 5, and the start is finished, the further control the rotational speed of the induction motor 1 is carried to a desired value by varying the voltage specifying supplied to terminals 18 and 19 from the constant voltage source.
В результате применени изобретени обеспечиваетс ограничение тока при бесконтактной коммутации резистора в силовой цепи ротора, что существенно повышает надежность работы асинхронного вентильного каскада во всех режимах.As a result of the application of the invention, the current is limited during contactless switching of the resistor in the rotor power circuit, which significantly increases the reliability of the asynchronous valve cascade in all modes.
/Х// X /