SU1390744A1

SU1390744A1 - Устройство дл пуска преобразовател частоты дл регулировани асинхронного короткозамкнутого двигател

Info

Publication number: SU1390744A1
Application number: SU864111863A
Authority: SU
Inventors: Александр Юрьевич Бару; Вадим Павлович Богатырев; Борис Евгеньевич Калашников; Анатолий Александрович Тютюнников; Исаак Израилевич Эпштейн
Original assignee: Научно-Исследовательский Электротехнический Институт Производственного Объединения "Хэмз"
Priority date: 1986-06-24
Filing date: 1986-06-24
Publication date: 1988-04-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано дл управлени автономными инверторами тока, примен емыми в составе преобразовател частоты в частотно-регулируемых электроприводах. Цель изобретени - упрощение устройства. Цель достигаетс тем, что пуск инвертора разбиваетс на два этапа, причем на первом этапе происходит начальный зар д коммутирующих конденсаторов, а на втором этапе - дозар д конденсаторов до напр жени , уровень которого обеспечивает коммутационную устойчивость в рабочем режиме, 6 ил. (П

Description

со со о

4 4:

1

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано Дл управлени автономными инверторами тока, примен емьвди в составе преобразовател частоты в частотно- регулируемых электроприводах.

Цель изобретени - упрощение и снижение потерь энергии.

Поставленна цель достигаетс путем разделени процесса пуска на два зтапа, на первом из которых им- Пульс тока выпр мител при подаче н бход системы управлени инвертором

ду системы 11 управлени выпр мителем 2, выход задани длительности второго этапа пуска Т1 х YI подключен к управл ющим входам первого ключевого элемента 9 и второго ключевого элемента 12, включенного между блоком .. 13 задани высокой, равной номинальной или близкой к ней, частоты f II на втором этапе пуска и системой 14 управлени инвертором 1, а выход задани длительности рабочего режима Т2 подключен к управл ющим входам третьего ключевого элемента

Нулевой частоты протекает через .сгла- 15, включенного между выходом задани

частоты fpc.,6 блока 16 задани тока и

20

25

: вающий дроссель, один тиристор в Ьнодной и один тиристор другой фазы 6 катодной группе инвертора, две фазы двигател , обеспечива начальный зар д коммутирующих конденсаторов , а на втором этапе линейно увеличивающийс во времени ток выпр мител протекает через сглаживающий Дроссель и поочередно с высокой частотой , равной номинапьной частоте инвертора или близкой к ней, через ри фазы инвертора и двигател , обеспечива дрзар д коммутирующих конденсаторов до рабочего напр жени .

На фиг. 1 представлена структурна Схема устройства; на фиг„ 2 - функцио Иальна схема блока формировани дли- teльнocтeй этапов пускаj на фиг, 3 - Пример вьтолнени блока задани тока На первом этапе пуска:; на фиг. 4 - з5 пример вьшолнени блока задани высокой частоты на втором этапе пускаJ. На фиг, 5 - временные диаграммы, по- Асн ющие работу устройства; на фиг.6- Цепь протекани тока зар да конденса- 40 topoB Инвертора на первом этапе пуска ,

Устройство дл пуска преобразовател частоты включающего автономный инвертор 1 тока с отсекающими диода- 1ИИ, вход щий вместе с управл емым Иьшр мителем 2 и сглагшвающим дросселем 3 в состав преобразовател дл регулировани асинхронного коротко- . :5амкнутого двигател 4, содержит ко- иандоаппарат 5 включени , выход которого подключен к входам блока 6 задани тока на первом этапе пуска и блока 7 формировани длительностей этапов пуска, выход задани длительности первого этапа пуска Т1, через (5лок 6 задани тока I;, на втором эта- пе пуска, первый ключевой элемент 9 н регул тор 10 тока подключен к вхо45

50

55

частоты в рабочем режиме и входом системы 14 управлени , и четвертого ключевого элемента 17, включенного между выходом задани тока блока 16 и входом регул тора 10 тока, подключенньм также к выходу блока 6.

Блок 7 (фиг. 2) формировани длительностей этапов пуска состоит из двух последовательно соединенных узлов 18 и 19 задержки и логических элементов НЕ 20 и 2И-НЕ 21, соединенных таким образом, что вход первого , узла 18 задержки вл етс входом блока 7 формировани длительностей этапов пуска, а выход узла 18 задержки вл етс первым выходом блока 7 и соединен с одним из входов логического элемента 21, второй вход которого соединен с выходом логического элемента 20, при этом выход логического элемента 21 вл етс .вторым выходом блока 7, а выход 20 - третьим выходом блока 7,

Блок 6 задани тока на первом этапе пуска представл ет собой дифференцирующую RC-цепочку (фиг. 3). При замыкании контактов командоаппарата 5 на вход блока 10 подключаетс источник посто нного напр жени Е, и R-C цепь формирует импульсный сигнал тока, вл ющийс заданием тока на первом этапе. Блок 13 задани высокой частоты на втором этапе пуска представл ет собой источник посто нного напр жени , схема которого приведена на фиг. 4. I

Регул тор 10 тока представл ет собой пропорционально-интегральный регул тор , выполненный на операционном усилителе. Блок 9 задани тока и частоты в рабочем режиме может быть вьтолнен, например, в виде потенциометров , подключенных к источнику

20

25

з5 40

5

0

5

посто нного напр жени . Блок 8 задани тока на втором этапе представл е собой пропорционально-интегральное звено, вьтолненное на операционном усилителе.

Устройство работает следующим образом .

При замыкании контактов командо- аппарата 5 на вход блока 7 формиро- вани длительности этапов и на вход блока 6 задани тока на первом этапе поступает сигнал пуска П (фиг. 5). При этом на вход регул тора 10 тока с выхода блока 6 задани тока на первом этапе при разомкнутых ключевых элементах 9 и 17 поступает импульсный сигнал задани . Так как ключевые элементы 15 и 12 разомкнуты, на вход системы 14 управлени инвертором 1 по- ступает сигнал нулевой частоты. Такое состо ние сохран етс в течение всего первого этапа пуска. При этом на первом этапе пуска импульс тока I (фиг. 5) выпр мител 2 при нулевой частоте F (фиг. 5) в инверторе 1 протекает через сглаживающий дроссель 3, две фазы инвертора 1 и дви- ,гател 4, Цепь протекани тока зар да конденсаторов (Сд) инвертора 1 на первом этапе при отсутствии потока и ЭДС двигател 4 показана на фиг. 6. При Протекании этого тока коммутирующие конденсаторы зар жаютс до напр жени , равного

и - 9TI

J2L,+L

где и, - напр жение на выходе полностью открытого вьшр мител } L - индуктивность короткого за-

мыкани двигател ;

L J - индуктивность сглаживающего дроссел .

При соотношении -- 15 величина

rf U.j составл ет не более 20% от значени рабочего напр жени , необходимого дл обеспечени коммутационной устойчивости инвертора в рабочем ре- жиме. Длительность первого этапа t определ етс узлом 18 задержки (фиг. на выходе которого формируетс сигна Т1. При по влении сигнала Т1 начинаетс второй этап пуска: замыкаютс ключевые элементы 9 и 12,. При этом на вход регул тора 10 тока через замкнутый ключевой элемент 9 с выхода блока 8 задани тока на втором этапе

Q е n 5

5

поступает линейно увеличивающийс во времени сигнал задани тока, а на вход системы управлени инвертором 1 через замкнутый ключевой элемент 12 с выхода блока 13 задани частоты на втором этапе поступает сигнал задани высокой частоты. Одновременно с по влением сигнала Т1 в узле 19 задержки и логических элементах 20 и 21 (фиг. 2) формируетс сигнал Т1 X Т2, определ ющий длительность второго этапа t;;. На втором этапе линейно увеличивающийс во времени ток йЫпр мител 2 протекает через сглаживающий дроссель 3 и поочередно с высокой частотой через три фазы инвертора 1 и двигател 4, обеспечива дозар д коммутирующих . конденсаторов до рабочего напр жени .

По окончании второго этапа пуск окончен и происходит переход на рабочий режим регулировани частоты и тока. При этом размыкаютс ключевые элементы 9 и 12 и замыкаютс элементы 15 и 17. На вход регул тора 10 тока через замкнутый ключевой элемент 17 с выхода задани тока блока 16 поступает сигнал задани рабочего тока, а на вход системы 14 управле- :ни инвертором 1 через замкнутый :ключевой элемент 15 с выхода задани частоты блока 16 поступает сигнал задани рабочей частоты. I Таким образом, благодар разделению процесса пуска на два этапа, на первом из которых обеспечийаетс начальньй зар д коммутирующих конденсаторов за счет протекани импульса ток а вьшр мител через сглаживающий дроссель, две фазы инвертора и двигател при нулевой частоте работы системы управлени инвертором, а на втором - дозар д коммутирующих конденсаторов до рабочего напр жени за счет протекани через сглаживающий дроссель и поочередно с частотой, близкой к номинальной, через три фазы инвертора и двигател линейно нарастающего тока выпр мител , упрощаетс силова схема инвертора и снижаютс потери энергии.

Claims

Формула из обретени

Устройство дл пуска преобразовател частоты дл регулировани асинхронного короткозамкнутого двигател , включающего последовательно соединенные управл емый выпр митель.

5

сглаживающий дроссель к: авт инвертор- тока с отсекающими ми, содержащее командоаппарчени , систему управлени и последовательно соединенные тор тока и систему управленмителем и блок згодапи тока ты в рабочем режиме,, о т л

ю щ е е с тем. что, с целью з про- щени и снижени потерь энергии, оно снабжено блоками 3aj::;aHHH тока на первом и втором этапах пуска, блоком задтдни высокой, равной номинальной или близкой к ней, частоты Ra втором этапе пуска, четьгрьм ключевыми элементами и блоком формировани длительностей этапов пуска, вход которого вместе с входом блока задани тока на первом этапе пуска, подключен к выходу командоаппарага включени , выход задани дпЕ:тет.ьности первого этапа пуска через блок задани тока.

0

на втором этапе пуска и первый ключевой элемент подключен к входу регул тора тока, выход задани длительности второго этапа пуска подключен к управл ющим входам первого ключевого элемента и второго ключевого элемента, включенного между блоком задани высокой частоты на втором этапе пуска и системой управлени инвертором, а вьжод задани - перехода на рабочий режим подключен к управл ющим входалх третьего ключевого элемента, вюттюченного между выходом задани частоты блока задани .тока и частоты в рабочем режиме и входом системы управлени инвертором и четвертого ключевого элемента, взспюченного между выходом задани тока блока задани тока и частоты в рабочем режиме и входом регул тора тока подключенным также к выходу блока зада1Ш тока на первом этапе.

Ф1/ё.1

18

5

1:

77

т

I

штг

-

гг

Фиг . 2

R С

10

сгЯЬ

/г

.4

/Lrj

T2

Радочий режим Фи.е,5

Фиг.5