SU1272465A1 - Asynchronous rectifier stage - Google Patents

Asynchronous rectifier stage Download PDF

Info

Publication number
SU1272465A1
SU1272465A1 SU833609279A SU3609279A SU1272465A1 SU 1272465 A1 SU1272465 A1 SU 1272465A1 SU 833609279 A SU833609279 A SU 833609279A SU 3609279 A SU3609279 A SU 3609279A SU 1272465 A1 SU1272465 A1 SU 1272465A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
emf
inverter
rotor
signal
Prior art date
Application number
SU833609279A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Янис Поликарпович Грейвулис
Игорь Владимирович Авкштоль
Леонид Станиславович Рыбицкий
Original Assignee
Рижский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.А.Я.Пельше
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 Рижский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.А.Я.Пельше filed Critical Рижский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.А.Я.Пельше
Priority to SU833609279A priority Critical patent/SU1272465A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1272465A1 publication Critical patent/SU1272465A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в электроприводах вентил торов, насосов и компрессоров. Целью изобретени   вл етс  улучшение энергетических показателей путем снижени  пульсаций выпр мленного тока. В асинхронном вентильном каскаде изменением частоты следовани  импульсов во всем диапазоне изменени  противо-ЭДС обеспечиваетс  уменьшение пульсаций выпр мленного тока ротора асинхронного двигател , что улучшает его использование, за счет уменьi шени  потерь электроэнергии и улуч (Л шени  условий работы дроссел  3 и с 5The invention relates to electrical engineering and can be used in electric drives of fans, pumps and compressors. The aim of the invention is to improve the energy performance by reducing the ripple of the rectified current. In an asynchronous valve cascade, by varying the pulse frequency throughout the entire range of counter-emf, the pulsations of the rectified current of the rotor of the induction motor are reduced, which improves its use by reducing power losses and improving (Drosli 3 operating conditions of throttles 3 and 5).

Description

согласующего трансформатора 5. Устройство содержит асинхронный двигатель 1, выпр митель 2, сглаживающий дроссель 3. В роторную цепь вводитс  добавочна  ЭДС, создаваема  инверторами 4, изменением которой регулируетс  частота вращени  асинхронного двигател . Дл  улучшени  энергетических показателей путем уменьшени  амплитуды пульсаций выпр мленного тока противо-ЭДС инвертора 4 формируетс  в виде импульсовmatching transformer 5. The device contains an asynchronous motor 1, a rectifier 2, a smoothing choke 3. In the rotor circuit, an additional EMF created by inverters 4 is introduced, by varying which the rotation frequency of the asynchronous motor is controlled. To improve the energy performance by reducing the amplitude of the ripple of the rectified current, the counter-emf of the inverter 4 is formed in the form of pulses.

следующих с повышенной по сравнению с промышленной частотой питани . Дл  того, чтобы амплитуды отдельных пульсаций выпр мленного тока бьши между собой, дл  всех импульсов противо-ЭДС поддерживаютс  равными между собой интегралы разности ЭДС инвертора и выпр мленной ЭДС ротора за врем  импульса. Это  вл етс  достаточным условием уменьшени  тока на одинаковую величину в течение каждого импульса противо-ЭДС.2иthe following with increased compared with the industrial frequency of power. In order for the amplitudes of the individual pulsations of the rectified current to be between each other, for all the pulses of back-EMF the integrals of the difference between the EMF of the inverter and the rectified EMF of the rotor are maintained for the pulse time. This is a sufficient condition for reducing the current by the same amount during each counter-emf pulse.2 and

«"

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  электропривода механизмов с вентил торной харак,теристикой с ограниченным дд апазоном регулировани  частоты вращени , например вентил торов насосов и компрессоров.The invention relates to electrical engineering and can be used to electrically drive mechanisms with fan characteristics, a material with a limited dd frequency control, for example, pump and compressor fans.

Целью изобретени   вл етс  улучшение энергетических показателей путем снижени  пульсаций выпр мленного тока.The aim of the invention is to improve the energy performance by reducing the ripple of the rectified current.

На фиг.-1 изображена функциональна  схема электропривода по системе асинхронный вентильный каскадj на фиг.2 - временные диаграммы, по сн щие работу устройства.Fig. 1 shows a functional diagram of the electric drive according to the asynchronous valve cascade system in Fig. 2 — timing diagrams explaining the operation of the device.

Асинхронный вентильный каскад содержит асинхронный двигатель 1 с фазным ротором, выводы обмоток ротора которого через выпр митель 2 и дроссель 3 св заны с силовым входом инвертора 4, выход которого через согласующий трансформатор 5 св зан с выводами обмоток статора асинхронного двигател  1. Управл ющий вход инвертора 4 соединен с выходом первого блока 6 формировани  импульсов с двум - входами, один из которых соединен с блоком 7 синхронизации с сетью. Управл емый переключатель 8 двум  силовьми выводами подключен параллельно силовому входу инвертора 4, а двум  входами соединен соответственно с выходами BTOpoio 9 и .третьего 10 блоков формировани  импульсов . Первый 11 и второй 12 интеграторы подключены двум  силовыми выводами параллельно выходу выпр мител , а третий интегратор 13 двум  силовыми выводами подключен параллельно силовому входу инвертораThe asynchronous valve cascade contains an asynchronous motor 1 with a phase rotor, the conclusions of the rotor windings through a rectifier 2 and the choke 3 are connected to the power input of the inverter 4, the output of which through a matching transformer 5 is connected to the terminals of the stator windings of the induction motor 1. The control input of the inverter 4 is connected to the output of the first pulse shaping unit 6 with two inputs, one of which is connected to the synchronization unit 7 with the network. The controlled switch 8 is connected by two power terminals in parallel with the power input of the inverter 4, and two inputs are connected respectively to the outputs of BTOpoio 9 and the third 10 pulse shaping units. The first 11 and second 12 integrators are connected by two power leads parallel to the output of the rectifier, and the third integrator 13 is connected by two power leads parallel to the power input of the inverter

4 Второй блок 14 задани  выходом соединен с первым входом второго нуль-органа 15, второй и третий входы которого св заны соответственно с выходами второго 12 и третьего 13 интеграторов, а выход второго нульоргана . 15 соединен с входом второго блока 9 формировани  импульсов, выход которого соединен с управл юпрм входом первого интегратора 11,4 The second task block 14 is connected to the first input of the second null organ 15, the second and third inputs of which are connected respectively to the outputs of the second 12 and third 13 integrators, and the output of the second null organ. 15 is connected to the input of the second pulse shaping unit 9, the output of which is connected to the control input of the first integrator 11,

Первый блок.16 задани  выходом соединен с входом первого нуль-органа 17, выход которого соединен с входом первого блока 6 формировани  импульсов и входом третьего блока The first block 16 of the output setting is connected to the input of the first null organ 17, the output of which is connected to the input of the first pulsing unit 6 and the input of the third block

10 формировани  импульсов, выход которого соединен с управл ющими входами второго 12 и третьего 13 интеграторов . Входы блоков 14 и 16 задани  соедине1Л) между собой н св -заны с выходом источника 18 управл ющего напр жени  .10 pulse generation, the output of which is connected to the control inputs of the second 12 and third 13 integrators. The inputs of blocks 14 and 16 of the assignment of the interconnection) between themselves are connected to the output of the source 18 of the control voltage.

Claims (1)

На фиг.2 обозначены временные диаграммы выпр мленной ЭДС 19 ротоQ ра и противо-ЭДС 20 инвертора, 1 вьшр мленный ток ротора, U, - импульсы на выходе первого блока 6 формировани  импульсов, U - импульсы на вьЕкоде второго блока 9 формиро вани  импульсов, U - импульсы на выходе третьего блока 10 формировани  импульсов, tg-t - временный интервал между импульсами Ug и U,о на выходах второго 9 и третьего 10 блоков формировани  импульсов. Асинхронный вентильный каскад работает следующим образом. Ток ротора асинхронного двигател  1 выпр мл етс  выпр мителем 2 и сглаживаетс  дросселем 3. В роторну цепь вводитс  добавочна  ЭДС 20,соз даваема  инвертором 4. Дл  согласовани  напр жени  сети и выпр мленно го напр жени  ротора асинхронного двигател  1 установлен согласующий трансформатор 5. Изменением противо-ЭДС 20 регулируетс  частота вращени  асинхронного двигател . Дл  улучшени  энергет; твских показателей путем уменьшени  амплитуды пуль саций выпр мленного тока Ij противо-ЭДС 20 инвертора 4 формируетс  в виде импульсов, следующих с повышен ной по сравнению с промьшшенной час тотой питани . Дл  того, чтобы амплитуды отдельных пульсаций выпр мленного тока Ij были равны между со бой, дл  всех импульсов противо-ЭДС 20 поддерживаютс  равными между собой интегралы разности ЭДС 20 инвертора и выпр мленной ЭДС 19 ротор за врем  импульса. Это  вл етс  дос таточным условием уменьшени  тока н одинаковую величину в течение каждого и пульса противо-ЭДС (врем  О + t , фиг.2). Дл  пауз между импульсами противо-ЭДС 20 поддерживаютс  равными интегралы выпр мленной ЭДС 19 ротора за врем  паузы (врем  tj + tj). Это необходимо дл  того, чтобы за врем  каждого отключени  инвертора 4 ток Ij возрастал на одинаковую величину. Данные услови  в процессе управлени  осуществл ютс  следуюпщм образом . В момент подключени  инвертора 4 третий интегратор 13 сбрасываетс  и начинает вырабатывать сигнал, про порциональный интегралу от противо-ЭДС 20 инвертора 4 по времени. Одновременно сбрасываетс  второй интегратор 12 и начинает вьфабатывать сигнал, пропорциональный интегралу от выпр мленной ЭДС 19 ротора асинхронного двига-тел  1 по времени (интегратор 11 также выра;батывает сигнал, но в рассматриваемом интервале времени он не вли ет на работу устройства). Разность двух сигналов подаетс  на нуль-орган 15, где сравниваетс  с сигналом от второго блока 14 задани , величина которого зависит от поступающего на блок 14 задани  управл ющего напр жени . Когда величина указанной разности равна сигналу от первого блока 14 задани , нуль-орган 15 срабатывает и вьщает сигнал на блок 9 формировани  импульсов,который , в свою очередь, подает сигнал на сброс первого интегратора 11 и включение управл емого переключател  8. Ток iq из инвертора 4 переходит под действием ЭДС 20 инвертора 4 в переключатель 8 (t , фиг.2) и начинает нарастать. Первый интегратор 11 вырабатывает сигнал, пропорциональный интегралу от ЭДС 19 ротора по времени,который подаетс  на нуль-орган 17, где сравниваетс  с сигналом от блока 16 задани . В момент равенства этих сигналов срабатывает нуль-орган 17 и запускает блок 10 формировани  импульсов, а также блок 6 формировани  импульсов управлени  инвертором 4. Переключатель 8 отключаетс , ток 1 переходит в инвертор 4, интеграторы 12 и 13 сбрасываютс  (tj, фиг.2). Блок 7 синхронизации с сетью осуществл ет распределение импульсов управлени  между тиристорами трехфазной мостовой схемы инвертора 4 в зависимости от соотношени  напр жений в фазах согласующего трансформатора 5 в момент подачи управл ющего импульса. При необходимости регулировани  частоты вращени  асинхронного двигаел  1 измен ют напр жение управлеи  Uy источника 18. Это приводит изменению сигнала от задани  блоов 14 и 16. В первую очередь изме етс  сигнал на выходе блока 14 адани , т.е. ширина импульса протио-ЭДС 20, а сигнал от блока 16 заани  сохран етс  посто нным и равым такой величине, котора   вл ет  достаточной длительностью пауы дл  восстановлени  запирающих войств тиристоров инвертора 4. Это оздает максимальную частоту следоани  импульсов во всем диапазоне зменени  противо-ЭДС и, следоваельно , наименьшие пульсации тоа Ig . Только тогда, когда уменьшеие ширины импульсов противо-ЭДС; 0 начинает ограничиватьс  необходимым временем переходных процессов , дальнейшее уменьшение противо-ЭДС 20 производитс  за счет уве личени  длительности паузы между импульсами (сигнала от блока 16 заДани ). Таким Образом достигаетс  ограничение пульсаций выпр мленного тока Ijj ротора асинхронного двигател  1, что улучшает его использование з счет уменьшени  потерь электроэнергии , а повышенна  частота улучшает услови  работы дроссел  3 и согласу щего трансформатора 5, Снижаетс  ве ро тность перехода асинхронного вен тильного каскада в режим прерывистых токов. Формула изобретени  Асинхронный вентильный каскад, содержащий асинхронньй двигатель с фазньм ротором, выводы обмоток ротора которого через выпр митель и дроссель, св заны с силовым входом инвертора, выход которого через сог ласзпощий трансформатор св зан с сетевыми выводами обмотки статора асинхронного двигател , управл юшрй вход инвертора соединен с выходом первого блока формировани  импульсо с двум  входами, первый из которых соединен с выходом блока синхрониза ции с сетью, источник управл ющего напр жени , управл емый переключатель , силовыми выводами шунтирующий силовой вход инвертора и соединенны первым управл ющим входом с выходом второго блока формировани  импульсов , отличающийс  тем, что, с целью улучшени  энергетических показателей, в него введены третий блок формировани  импульсов, три интегратора, каждый из которых снабжен двум  силовыми выводами, управл ющим входом и выходом,первый нуль-орган с двум  входами и выхо- : дом, второй нуль-орган с трем  входами и выходом, два блока задани , входы которых соединены между собой и св заны с источником управл ющего напр жени , управл емый переключатель снабжен вторьм управл ющим входом , выход первого блока задани  соединен с первым входом первого нуль-органа, выход которого соединен с входами первого и третьего блоков формирований импульсов, выход последнего из которых св зан с входами второго и третьего интеграторов и с вторым управл ющим входом управл емого переключател , выход второго блока задани  соединен с первым входом второго нуль-органа, выход которого соединен с входом второго блока формировани  импульсов , выход которого соединен с управл ющим входом первого интегратора , ёыход которого соединен с вторым входом первого нуль-органа, выходы второго и третьего интеграторов соединены с соответствуюш 1ми двум  входами второго нуль-органа, первый и второй интеграторы силовыми выводами подключены параллельно выходу выпр мител , третий интегратор силовыми выводами подключен параллельно силовому входу инвертора.Figure 2 shows the timing diagrams of the rectified EMF 19 of the rotor Q and the counter EMF 20 of the inverter, 1 the mean rotor current, U, are the pulses at the output of the first pulse shaping unit 6, U are the pulses on the second code of the second pulse shaping unit 9, U are pulses at the output of the third pulse shaping unit 10, tg-t is the time interval between pulses Ug and U, o at the outputs of the second 9 and third 10 pulse shaping blocks. Asynchronous valve cascade works as follows. The rotor current of the asynchronous motor 1 is rectified by rectifier 2 and smoothed by choke 3. An additional EMF 20 is inserted into the rotor circuit, provided by the inverter 4. A matching transformer 5 is installed to match the mains voltage and the rectified voltage of the rotor of the asynchronous motor 1. The back EMF 20 regulates the rotational speed of the asynchronous motor. To improve energy; These parameters, by decreasing the amplitude of pulsations of the rectified current Ij of the counter-emf 20 of inverter 4, are formed in the form of pulses that follow with an increased compared to the industrial frequency of the power supply. In order for the amplitudes of the individual pulsations of the rectified current Ij to be equal to each other, for all pulses of the back emf 20 the integrals of the difference between the electromotive voltage of the inverter and rectified emf 19 of the rotor are maintained equal to each other during the pulse. This is a sufficient condition for reducing the current and the same value for each and the counter-EMF pulse (time O + t, Fig. 2). For pauses between counter-emf pulses 20, the integrals of the rectified emf 19 of the rotor are kept equal during the pause time (time tj + tj). This is necessary so that during each turn-off time of inverter 4, current Ij increases by the same amount. These conditions in the control process are carried out as follows. At the time of connecting the inverter 4, the third integrator 13 is reset and begins to generate a signal about the proportional integral from the counter-emf 20 of the inverter 4 over time. At the same time, the second integrator 12 is reset and begins to beat the signal proportional to the integral from the rectified EMF 19 of the rotor of the asynchronous motor 1 body over time (integrator 11 also extracts the signal, but does not affect the operation of the device in the considered time interval). The difference of the two signals is applied to the null organ 15, where it is compared with the signal from the second task unit 14, the value of which depends on the control voltage applied to the task unit 14. When the magnitude of this difference is equal to the signal from the first task block 14, the null organ 15 triggers and sends a signal to the pulse shaping block 9, which in turn sends a signal to reset the first integrator 11 and turn on the controlled switch 8. Current iq from the inverter 4 goes under the action of the EMF 20 of the inverter 4 in the switch 8 (t, figure 2) and begins to increase. The first integrator 11 generates a signal proportional to the integral of the rotor EMF 19 over time, which is fed to the null organ 17, where it is compared with the signal from the task block 16. At the moment of equality of these signals, the zero-body 17 triggers and starts the pulse shaping unit 10, as well as the inverter control pulse shaping unit 6. Switch 8 turns off, current 1 goes to inverter 4, integrators 12 and 13 are reset (tj, Fig.2) . The network synchronization unit 7 distributes the control pulses between the thyristors of the three-phase bridge circuit of the inverter 4 depending on the ratio of the voltages in the phases of the matching transformer 5 at the time of the supply of the control pulse. If it is necessary to control the rotational speed of the asynchronous motor 1, the voltage of the control Uy of the source 18 is changed. This leads to a change in the signal from the setting of blocks 14 and 16. The signal at the output of the control unit 14, i.e. the pulse width is pro-EMF 20, and the signal from the block 16 is kept constant and equal to a value that is sufficient pauses for restoring the locking properties of the inverter thyristors 4. This creates the maximum pulse frequency in the entire counter-emf change range and therefore, the smallest pulsations of TOA Ig. Only when reducing the width of the pulses of the back EMF; 0 begins to be limited by the required time of transient processes, a further decrease in back-emf 20 is produced by increasing the duration of the pause between pulses (the signal from the 16th job unit). In this way, the pulsations of the rectified current Ijj of the rotor of the induction motor 1 are limited, which improves its use at the expense of reducing power losses, and the increased frequency improves the operating conditions of the throttle 3 and matching transformer 5, the probability of the asynchronous fan cascade switching to intermittent currents. The claims Asynchronous valve stage comprising asinhronny engine faznm rotor conclusions rotor windings of which through a rectifier and a choke coupled to the power input of the inverter, the output of which through cor laszposchy transformer associated with the network terminals of the stator winding of the asynchronous motor is controlled yushry inverter input connected to the output of the first pulse shaping unit with two inputs, the first of which is connected to the output of the synchronization unit with the network, a source of control voltage controlled by switching A power output bypass shunt power input of the inverter and connected by a first control input to an output of a second pulse shaping unit, characterized in that, in order to improve energy performance, a third pulse shaping unit, three integrators, each equipped with two power leads, are inserted into it. , a control input and output, a first null-organ with two inputs and an output: a second null-organ with three inputs and an output, two task blocks, the inputs of which are interconnected and connected to the control source A controlled voltage switch is provided with a second control input, the output of the first task block is connected to the first input of the first null organ, the output of which is connected to the inputs of the first and third pulse shaping blocks, the output of the last of which is connected to the inputs of the second and third integrators and with the second control input of the controllable switch, the output of the second task block is connected to the first input of the second null organ, the output of which is connected to the input of the second pulse shaping unit, the output of which is A dinene with a control input of the first integrator, whose output is connected to the second input of the first null organ, the outputs of the second and third integrators are connected to the corresponding two two inputs of the second null organ, the first and second integrators are connected in parallel with the output of the rectifier, the third integrator is power pins connected in parallel with the power input of the inverter. i II i i i ii |i if }ii II i i i ii | i if} i I . I. I 11 I 11 t I It I . О 14I I 1 I IIll ll II IIll I I,II I ll liilljl Mlj I llIllll M)|l| |l} l| II I l| ll|i |i I II IIII II ИII tlI I ,4 ммпиh n IIn и ih hlihi 111 i иг Фиг.гI. I. I 11 I 11 t I It I. About 14I I 1 I IIll ll II IIll I I, II I ll lilljl Mlj I llIllll M) | l | | l} l | II I l | ll | i | i II II II II II II tlI I, 4 mmp n n IIn and ih hlihi 111 i g Fig. g
SU833609279A 1983-06-23 1983-06-23 Asynchronous rectifier stage SU1272465A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833609279A SU1272465A1 (en) 1983-06-23 1983-06-23 Asynchronous rectifier stage

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833609279A SU1272465A1 (en) 1983-06-23 1983-06-23 Asynchronous rectifier stage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1272465A1 true SU1272465A1 (en) 1986-11-23

Family

ID=21069853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833609279A SU1272465A1 (en) 1983-06-23 1983-06-23 Asynchronous rectifier stage

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1272465A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Анхимюк В.Л., Шейна Г.П., Юшенков B.C. Повьшение эффективносТ1 импульсных преобразователей посто нного тока с искусственной коммутацией. - М.: Электроника, 1982, № 7, с. 36. Авторское свидетельство СССР 752724, кл. Н 02 Р-7/78, 1980. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6121749A (en) Variable-speed drive for single-phase motors
US4780652A (en) Circuit for controlling a brushless electric motor
US3753060A (en) Induction motor system for traction
US6005321A (en) Variable reluctance motor systems
Morimoto et al. Single-chip microcomputer control of the inverter by the magnetic flux control PWM method (machine control)
US4486698A (en) Method for operating a frequency converter with intermediate DC link for supplying a rotating-field machine
US3519909A (en) Adjustable speed motor drive using a wound rotor of an induction motor mechanically connected to the armature of a d.c. motor,both electrically connected by a control system
SU1272465A1 (en) Asynchronous rectifier stage
GB2205458A (en) Dynamically braking a squirrel-cage motor
US3991353A (en) Method of and motor apparatus for generating high speeds
EP0161738A1 (en) Semi-conductor motor control system
Zakeer et al. The Four Switch Three Phase Inverter Method used for Speed Control of Brushless DC Motor
GB992014A (en) Improvements relating to variable speed induction motors
SU1690163A1 (en) Multimotor electric drive
RU2150780C1 (en) Adjustable valve-type electric motor for submersible pumps
SU1116516A1 (en) Versions of device for adjusting double feed machine with polyphase-wound rotor and stator
RU2160495C2 (en) Dual-motor electric drive
US3522499A (en) Brushless motor having improved solid state commutation
SU1721779A1 (en) Device to control rotation speed of two-phase asynchronous short-circuited electric motor
SU828353A1 (en) Ac electric drive
SU748769A1 (en) Ac electric drive
SU1262675A1 (en) D.c.electric drive
SU1707727A1 (en) Method of speed control for three-phase induction motor
RU2001500C1 (en) Method of formation of three-phase voltage fed to asynchronous motor supplied from single-phase network
SU1272466A1 (en) Asynchronous rectifier stage