SU1259456A1 - Электропривод переменного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в приводах грузоподъемных механизмов и пассажирских лифтов. Целью изобретени   вл етс  повышение КПД эл. привода. Регулирование скорости в двигательном и тормозном режимах работы эл. привода осуществл етс  с помощью тиристорного коммутатора. В тормозном режиме указанный коммутатор подает на обмотки двигател  напр жение повышенной частоты, к-рое на одну из фаз статорной обмотки двигател  поступает через регулируемый выпр митель. Благодар  такой схеме управлени  обеспечиваетс  торможение привода с изменением соотношени  двигательного и тормозного момента вплоть до остановки привода. Это приводит к снижению пульсаций тока в обмотке и к повышению КПД. 2 ил. I (Л 1ч9 СЛ СП Од

Description

- 1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в приводах грузоподъемных механизмов и пассажирских лифтов.

Цель изобретени  - повышение КПД электропривода.

На фиг.1 представлена электрическа  принципиальна  схема электропривода , на фиг.2 - диаграммы напр - жели  на статорной обмотке асинхрон7 ного электродвигател .

Электропривод переменного тока содержит асинхронный электродвигатель 1, вал которого соединен с валом датчика 2 частоты вращени ,трехфазный тиристорный регул тор 3 напр жени , составленный из трех групп встречно-параллельно включенных тиристоров , однофазный .тиристорный мостовой выпр митель 4, первьш 5 и второй 6 блоки формировани  импульсов управлени , первый.усилитель 7, преобразователь 8 напр жение - частота .вращени , трехфазный кольцевой счетчик 9, задатчик 10 частоты вращени , регул тор 11 частоты вращени , шесть логических элементов И 12- 17, шесть усилителей 18-23 мощности , ключ 2Д упр,авлени ,коммутацуон- ный аппарат с четырьм  размыкающими контактами 25-28, трем  замы- какнцими контактами 29-31 и обмот-- кой 32, компаратор 33, второй усилитель 34, третий блок 35 формировани  импульсов управлени . Концы .фаз статорной обмотки асинхронного электродвигател  1 объединены, начала фаз указанной обмотки через раз мыкающие контакты 25-27 коммутационного аппарата подключены к одним .точкам соединени  анодов и катодов трехфазного тиристорного регул тора 3 напр жени , другие точки соединени  анодов и катодов тиристоров кото рого снабжены зажимами дл  подключени  (непосредственно или через ре- версинный контактор) к фазам питающей сети.

Между одними точками соединени  анодов, и катодов тиристоров трехфазного тиристорного регул тора 3 напр  жени  включены первьш 29 и второй 30 замыкающие контакты коммутационного аппарата. Одна диагональ однофазного тиристорного мостового выпр мител  4 подключена параллельно одной фазе статорной обмотки асинхронного двигател  1, а друга  - к точке соединени  анода и катода тиристоров од

59456,2

ной фазы трехфазного тиристорного мостов-ого выпр мител  4 и к земле. Выход задатчика 10 частоты вращени  подключен к одному входу регул тора

5 11 частоты вращени , другой вход которого подключен к выходу датчика 2 частоты вращени . Выход регул тора частоты .вращени  подключен через четвертый- размыкающий контакт 28 по

10 входу первого блока 5 формировани  импульсов управлени  и через соединенные .последовательно ключ 29 управлени , первый усилитель 7, преобразователь напр жение - частота вра15 щени  - к входу трехфазного кольцевого счетчика 9 и через соединенные последовательно компаратор 33 и второй усилитель 34 - к обмотке коммутационного аппарата 32. Выход компа20 ратора 33 через третий замыкающий контакт .31 коммутационногд аппарата подключен к входу третьего блока 35 , формировани  импульсов управлени , выходы которого подключены к входам

25 шести усилителей 18-23 мощности.- Выход трехфазного кольцевого счетчика 9 подключен к одним входам шести логических элементов И 12-17, к другим входам которых подключены выходы

30 первого блока 5 формировани  импульсов управлени . Выходы логических элементов И 12-17 подключены к входам соответствующих усилителей 18-23 мощности, выходы которых подключены .

эс к .управл ющим электродам тиристоров трехфазного тиристорного регул тора 3 напр жени . Выходы второго блока 6 формировани  импульсов управлени  подключены к управл ющим

Q эле;ктродам тиристоров однофазного тиристорного мостового выпр мител . На фиг.2 представлены диаграмма 36 напр жени  питающей сети, точки 37-39 коммутации тиристоров регуд л тора напр жени , диаграмма 40 напр жени  на выходе тиристорного регул тора напр жени , диаграмма 41 напр жени  в одной фазе статорной обмотки асинхронного электродвигател , подключенной к тиристорному выпр ми50

55

телю.

Электропривод работает следующим образом.

Встречно-параллельно включенные тиристоры регул тора напр жени  обеспечивают плавный разгон электродви- гртел  1 и поддерживают заданнзто частоту вращени . Ча входе регул тора

11 частоты вращени  сравниваютс  сигналы заданной частоты вратени , получаемые с задатчнка 10 частоты вращени , и сигналы фактической частоты вращени  от датчика 2 частоты вращени .

В режиме замедлени  при наличии рассогласовани  определенного знака и величины на выходе регул тора 11 частоты вращени  включаетс  компаратор 33 и через второй усилитель 34 запитываетс  управл юща  обмотка 32 коммутационного аппарата, и последний срабатывает. При этом выводы встречно-параллельно включенных тиристоров регул тора 3 напр жени , к которым подключались через размыкающие контакты 25-27 коммутационного аппарата начала фазных обмоток статора электродвигател  1 отключаютс  от фазных обмоток статора электродвигател  1 и собираютс  в общую точку через замыкающие контакты 29- 30 коммутационного аппарата, и одна из фазных статорных обмоток электродвигател  1 включаетс  в диагональ моста, образованного тиристорами выпр мител . Одновременно снимаетс  управл кщее напр жение с входа первого блока 5 формировани  импульсов поскольку срабатывает размыкаюпщй контакт 28 коммутационного аппарата и вступает в работу третий блок 35 формировани  импульсов после срабатывани  замыкающего контакта 31 коммутационного аппарата. Блок 35 начинает формировать импульсы на управл ющие электроды встречно-параллельно включенных тиристоров регул тора 3 через усилители 18-23 мощности .

При наличии на выходе регул тора 11 частоты вращени  рассогласовани  определенного знака (например, положительного) вступает в работу и второй блок 6 формировани  импульсов , формирующий управл ющее напр жение на тиристоры выпр мител  4, включенные в плечи моста. При этом на управл ющих электродах встречно-параллельно включенных тиристоро регул тора 3 за каждаш полупериод питающего напр жени  формируетс  дв управл ющих импульса. Один - в начале соответствующего полупериод а, а дру

гой - через угол J ,равньй п - (тг+р

где р определ етс  углом восстановлени  запиракндих свойств тиристора

и углом перекрыти , определ ющим промежуток времени, за который ток через тиристор становитс  равным нулю. Через угол У в двух любых соседних 5 фазах, напр1тмер фазы В и А (диаграмма 36, фиг.2), окажетс  в работе в полупериоды питающего напр жени  одинаковой пол рности (отрицательные или положительные) одновременно по

0 одному тиристору причем в этом случае напр жение, прикладываемое к катоду (в положительный полупериод) или к аноду (в отрицательный) тиристора , открывщегос  с началом соот5 ветствующего полупериода напр жени , например, дл  фазы ,В в точке 37 в результате открывани  вновь вступающего в работу через угол jf дл  своего полупериода тиристора, например, в

0 точке 38, окажетс  запирающим по знаку и по абсолютной величине, тиристор , открывающийс  в начале полупериода напр жени , например, дл  фазы В в точке 7, закрываетс .Затем

5 в конце своего рабочего полупериода, например, дл  фазы А в точке 39 за- крьшаетс  и тиристор, вступивщий в работу в фазе А в точке 38 (б первом приближении без учета индуктивности

0 нагрузки). Аналогична  работа в соответствии с пор дком чередовани  фаз А,В,С встречно-параллельных тиристоров регул тора 3 имеет место и в следующие полупериоды питающего напр жени . Следовательно напр жение , подаваемое на выпр митель 4 относительно нулевого провода при указанной работе встречно-параллельно включенных тиристоров регул тора 3,

Q имеет вид 40 (фиг.2). Это напр жение имеет частоту 150 Гц и пониженную амплитуду,- примерно равную 150 В. После выпр млени  на фазной обмотке статора электродвигател  1, включенJ ной в одну диагональ выпр мител  4, напр жение имеет вид 41 (фиг.2) при текущем значении угла управлени  тиристорами выпр мител  4, задаваемого вторым блоком 6 формировани  импульсов в зависимости от рассогласовани  на выходе регул тора 11 частоты вращени . Это напр жение имеет частоты 300 Гц и обеспечивает эффективный режим управл емого динамического торможени .

0

5

В случае несрабатывани  компаратора (фиг.1) при замедлении рассог- ласование по скорости с выхода регу

л тора 11 частоты вращени  поступает на первый блок 5 формировани  импульсов , задава  определенный угол управлени  встречно-параллельно вклю ченньми тиристорами регул тора 3 и соответственно определенную величину двигательной составл ющей момента электродвигател  1 при торможении. При включении ключа 24 управлени  рассогласовани  по скорости с выхода регул тора 11 частоты вращени  через усилитель 7 подаетс  на вход преобразовател  8 напр жение - частота,Последовательность импульсов частотой,

.определ емой выходным напр жением усилител  7, с выхода преобразовател  8 напр жение - частота поступает на вход трехфазного кольцевого счетчика 9 с фиксированньм коэффициентом счета . На входы каждого из логических элементов И поступает две последовательности импульсов: модулирующа  трехфазного кольцевого счетчика 9 и последовательность управл ющих импульсов , формируема  соответствующим каналом блока 5 формировани  импульсов . В результате на выходе логических элементов И 12-17 имеют место модулированные по частоте последовательности управл ющих импульсов, которые через усилители 18-23 мощности поступают на управл ющие электроды встречно-параллельно включенных тиристоров регул тора 3. Частота модул ции определ ет синхронную частоту вращени  электродвигател  1. На входе регул тора 11 частоты вращени  сравниваютс  сигнал задани  по скорости , обеспечивающий получение пониженной скорости, например, в диапа

. зоне 1:6 и получаемьш с задатчика 10 частоты вращени , и сигнал обратной св зи по частоте вращени  от датчика 2 частоты вращени  электродвигател  1, чем обеспечиваетс  необходима  интенсивность торможени  и формирование заданной тахограммы.

Таким образом, при замедлении привода момент на валу электродвигател  1 представл ет собой сочетание двигательного момента, определ емого работой электродвигател  1 при питании его регулируемым и модулируемым с требуемой частотой напр жени , и тормозного мрмента, обусловленного питанием одной из фазных обмоток статора электродвигател  1 через выпр митель 4 по схеме динамического торможени .

В результате обеспечиваетс  управл емое торможение электродвигател  1 до пониженной частоты вращени  и, далее, до полной остановки.

Таким образом, .благодар  введению коммутационного а,ппарата и третьего блока формировани  импульсов управлени  с соответствующими элементами (компаратором, вторым усилителем), обеспечиваетс  улучшение режима работы электропривода и повышение КПД.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   5

   5

   0

   0

   5

   Электропривод переменного тока, содержащий асинхронный электродвигатель , вал которого соединен с валом датчика частоты вращени , трех- фазньй тиристорный регул тор напр - 0 жени , составленный из трех групп встречно-параллельно включенных тиристоров , однофазный тиристорный мостовой выпр митель, первый и второй блоки формировани  импульсов управлени , первый усилитель, преобразователь напр жение - частота вращени , трехфазньй кольцевой счетчик, задатчик частоты вращени , регул тор частоты вращени , шесть логических элементов И, шесть усилителей мощности , ключ управлени , причем концы фаз статорных обмоток асинхронного электродвигател  объединены, одни точки соединени  анодов и катодов тиристоров трехфазного тиристорного регул тора напр жени  снабжены зажимами дл  подключени  (непосредственно или через реверсивньй контактор ) к фазам-питающей сети, выход задатчика частоты вращени  подключен к одному входу регул тора частоты вращени , другой вход которого подключен к выходу датчика частоты вращени , выход регул тора частоты вращени  подключен к входу второго блока формировани  импульсов управлени , выходы которого подключены к управл ющим электродам однофазного тиристорного мостового выпр мител ,вход первого блока формировани  импульсов управлени  через соединенные последовательно ключ управлени ,первый усилитель и преобразователь напр жение-частота вращени  соединен с входом трехфазного кольцевого счетчика , выход которого подключен к .одним входам шести логических элементов И,другие входы которых подключен|)1 к соответствующим выходам первого бло5

   0

   5

   7

   ка формировани  импульсов управле- ни  выходы шести логических элементов И подключены к входам . шести усилителей мощности, выходы которых подключены к управл ющим электродам тиристоров трехфазного регул тора напр жени , отличающийс  тем,-что, с целью увеличени  КПД, в него введены коммутационный аппарат с четырьм  размыкающими, трем  замыкак цими контактами и обмоткой, компаратор, второй усилитель и третий блок формировани  импульсов управлени , начала фаз статорной обмотки асинхронного электродвигател  через первые, три размыкающих контакта коммутационного аппарата подключены к другим точкам соединени  анодов и катодов тиристоров трехфазного тиристорного регул тора напр жени , между указанными точками включены первый и второй замыкаю3- 50 4 ,3808

   59456 .8 .

   щие контакты коммутационного аппарата , одна диагональ однофазного тиристорного мостового выпр мител  подключена параллельно к фазной стас торной обмотке асинхронного электродвигател , друга  - к другой точке соединени  анода и катода тиристоров трехфазного тиристорного регул тора напр жени  и к земле, выход

   10 регул тора частоты вращени  через соединенные последовательно компаратор и второй усилитель подключен к обмотке коммутационного аппарата и через четвертый размыкающий контакт

   15 последнего - к входу первого блока формировани  импуль сов управлени , выход компаратора через третий замыкающий контакт ко ммутационного аппарата подключен к входу третьего

   20 блока формировани  импульсов управлени , выходы которого подключены к входам шести усилителей мощности.

   ABC

   36

   w

   ;

   KKNNNKNNKKNNNNNKNK

   Фиг. 2