SU1529395A1 - Асинхронно-вентильный каскад - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в различных производственных механизмах с ограниченным диапазоном регулировани  частоты вращени . Целью изобретени   вл етс  повышение КПД и улучшение COS ϕ. В асинхронно-вентильный каскад введены датчик тока 16, узел задержки 18, компаратор 19, логический элемент ИЛИ-НЕ 20, обеспечивающие периодическое открытие тиристоров 11, 12, 13 в цепи обмотки ротора асинхронного двигател  1 и включение и выключение пускового резистора 8 в цепь выпр мленного тока выпр мител  2 и инвертора 3. Каскад при пуске работает с максимальной противоЭДС. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в производственных механизмах с ограниченным диапазоном регулировани  частоты вращени .

Целью изобретени   вл етс  повышение КПД и улучшение costj) .

На чертеже представлена функциональна  схема асинхронно -вентильно- го каскада.

Асинхронно-вентильный каскад содержит асинхронный двигатель 1 с фазным ротором, к выводам обмотки ротора которого подключен вход трехфазного мостового выпр мител  2. Последовательно с выпр мителем соединен трехфазный мостовой инвертор 3, выход которого .соединен с вьшодами вторичной обмотки согласующего трансформатора 4. Выводы первичной обмотки трансформатора 4 пофазно обьединены с выводами обмотки статора асинхронного двигател  и подключены через контакты силового выключател  5 к сети. Управл ющие входы тиристоров инвертора 3 подключены к выходу блока 6 управлени  с потенциометрическим резистором 7 на входе. Вьгеоды посто нного тока вьтр мител  н инвертора соедине ны между собой через пусковой резистор 8 и дроссель 9. Электропривод содержит коммутатор 10, выполненный на тиристорах П, 12 и 13, анодные выводы которых подключены к фазным выродам обмотки ротора. Катодные вьшо- |п,ы тиристоров II, 12 и 13 объединены и подключены к точке соединенеи  пускового резистора 8 и дроссел  9, К у11равл юи1;им входам тиристоров под- клю чеиы выходы блока 14 управлени , к входу которого подключен выход усилител  15,

В асинхронно-вентильный каскад введены датчик 16 тока, включенный между катодньп- выводом выпр мител  2 и выводом резистора 8, потенцио- |метрический резистор 17, узел 18 за- дер ски, двухвходовые компаратор 19, логические элементы ИЛИ-НЕ 20 и 21 :И генератор 22 импульсов, а выключа- :тель 5 снабжен размыкающим контактом 23, включенным между выводом потен- :циометрического резистора 17 и входом узла 18 задерж1 :и. Выход узла задержки подключен к одному входу логического элемента ИЛИ-НЕ 20, другой вход которого соединен с выходом компаратора 19, Один вход компаратора подключен к выходу датчика 16 тока, а другой вход - к среднему выводу по- ;тенциометрического резистора 17, Выход элемента ИЛК-ИЕ 20 соединен с вьр- водом потенциометрического резистора 7 и одним входом логического элемента И 21„ другой вход которого подключен к выходу генератора импульсов 22 Выход логического элемента И соеди- нен со входом усилител  15 : Асинхронно-вентильный каскад рабо- тает следукицим образом. ; В исходном положении, перед пус- I ком асинхронного двигател  1, потен- ;диометрическим резистором 17 выстав- л ют уровень срабатывани  токовой отсечки, а движок потендиометрическо- го резистора 7 перевод т в положение соответствующее нулевому уровню напр жени  на его выходе. Это положение обеспечивает нулевое напр жение на выходе потенциометрического резистора 7 независимо от изменений напр жени  на его входе на все врем  пуска асинхронного вентильного каскада и соответственно максимальную противо-ЭДС инвертора 3, Включают блок 14 управлени  тиристорами J1, 12 и 13 и блок 6 управленн-  мостовым трехфазным инвертором 3.

Силовые контакты выключател  5 разомкнуты , а его размыкающий контакт 23 замкнуто На вход узла 18 задержки подаетс  посто нное напр жение, рав

5

0

5

н.ое уровню 1. На выходе узла 18 задержки - I, На первом входе компаратора 19 имеетс  нулевой сигнал поступающий с вывода датчика 16 тока, а на втором его входе напр жение, задающее уровень его срабатывани . Поэтому на выходе- компаратора 19 - О. Сигналы О и 1, поступающие соответственно на первый и второй входы логического элемента ИЛИ-НЕ 20 вызывают по вление на его выходе сигнала О который подаетс  на входы логического элемента И 21 и потенциометрического резистора 7. При нулевом сигнале, поступающем на второй вход логического элемента И 21, импульсы высокочастотного генератора не поступают на вход усилител  15 и блок 14 управлени  тиристорами 11, 12, 13, Открьшающие импульсы на тиристоры 11, 12, 13 не подаютс .

После замыкаьш  силовых контактов выключател  5 его размыкающий контакт 23 размыкаетс , однако на выходе узла 18 задержки будет определенное врем  поддерживатьс  сигнал 1. Врем  задержки этого сигнала выбираетс  исход  из возможности неодновременного срабатывани  силовых контактов выключател  5 и его контакта 23, а также продолжительности протекани  переходного процесса при включении асинхронного вентильного каскада и нарастании тока в роторной цепи двигател , величина которого ограничиваетс  последовательно включенными пусковым резистором 8 и максимальной противо-ЭДС инвертора 3, Сигнал с выхода датчика 16 тока превьшшет установленный потенииометрическим резистором 17 уровень срабатывани  компаратора 19, и на его выходе устанавливаетс  1, После окончани  отсчета задержки вре- г мени на вькоде узла 18 задержки по вл етс  сигнал о. При этом на первый вход логического элемента ИПИ-НЕ 20 подаетс  сигнал 1 с выхода компаратора 19, а на второй его вход сигнал О с выхода узла 18 задержки. Поэтому на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 20 остаетс  сигнал О.

Асинхронньй двигатель 1 разгон етс  с включенными в его силовую цепь пусковым резистором 8 и максимальной. противо-ЭДС инвертора 3, При разгоне электродвигател  ток в силовой цепи уменьшаетс , следовательно, умень- щаетс  и уровень сигнала с выхода

0

5

0

0

5

датчика 16 тока. При уменьшении этог сигнала ниже уровн , задаваемого пер вым потенциометрическим резистором 17, срабатывает сигнал О. При этом на оба входа логического элемента ИЛИ-НЕ 20 подаютс  сигналы О и на его выходе по вл етс  сигнал 1, Этот сигнал, поступа  на второй вход логического элемента И 21 приводит к прохождению высокочастотных импульсов генератора 22 на вход усилител  15 и далее на вход блока 14 управлени , В результате включатс  тиристоры 11, 12 13. Пусковой резистор 8 шунтируетс . Включение тиристоров 11, 12, 13 и шунтирование резистора 8 при максимальной противо-ЭДС инвертора 3 приводит к возрастанию тока в силовой цепи элементов 2, 3 и 4, что в свою очередь, вызывает увеличение сигнала с выхода датчика 16 тока, который пре вьшает установленный уровень срабатывани  компаратора 19, приводит к по влению на его выходе 1. Сигналы О с выхода узла 18 задержки и 1 с выхода компаратора 19, поступа  на первый и второй входы логического элемента ИЛК-НЕ 20 вызьшают по вление на

О

его выходе сигнала U, который пройд  на вход блока 14 управлени , вызывает вьжлючение тиристоров 11, 12 и 13. Противо-ЭДС инвертора 3 остаетс  максимальной, В цепь выпр мленного тока асинхронного вентильного каскада оп ть вводитс  пусковой резистор 8. Процессы шунтировани  резистора 8 и его включени  в цепь выпр мленного тока асинхронного вентильного каскада продолжают до тех пор, пока асинхронный двигатель 1 не разгонитс  до определ емой максимальной противо-ЭДС инвертора 3 частоты вращени , В конце пуска ток в силовой цепи элементов 2-4 уменьшаетс , пуско-. вой резистор 8 зашунтирован тиристорами II, 12 и 13, которые после окончани  пуска выполн ют функции диодов катодной группы мостового трехфазного выпр мител  2,

1

Регулирование частоты вращени  асинхронного двигател  1 осуществл етс  уменьшением противо-ЭДС инвертора 3 с помощью потенциометрического резистора 7. Увеличение его выходного напр жени  приводит к уменьшение противо-ЭДС инвертора 3 и увеличению частоты вращени .

0

5

0 5

0

5

0

5

0

5

Claims (1)

1. Поскольку при пуске инвертор 3 работает с максимальной противо-ЭДС, а пусковой резистор 8 включаетс  в цепь вьтр мленного .тока только на врем  разомкнутого состо ни  тиристоров П, 12 и 13, КПД каскада увеличиваетс  и улучшаетс  cosq . В результате улучшаютс  массогабаритные показатели. Формула изобретени 

   Асинхронно-вентильный каскад, содержащий асинхронный двигатель с фазным ротором, последовательно соединенные мостовой трехфазный выпр митель и мостовой трехфазный инвертор, выводы посто нного тока которых соединены через резистор и сглаживающий дроссель, блок управлени  инвертором с задающим потенцпометрнческим резистором на входеS вход выпр мител  соединен с фазными выводами обмотки ротора асинхронного двигател , а выход инвертора - с вторичной oб юткoй согласуюпдегс трансформатора, выводы первичной обмотки которого пофазно |объединен1з1 с выводами обмотки статора асинхронного двигател ,, силовой вы- ключатель дл  подключени  выводов |статорных обмоток к сети, тиристор- вый комт татор, анодными выводами подключенный к фазным вытзодам обмотки ротора, а объединенными катодными выводами - к точке соединени  резистора и дроссел , блок управлени  ти- ристорным коммутатором, усилитель, выход которого соединен с входом блока управлени  коммз татором, отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  КПД и улучшени  cos f ,, в него введены датчик тока, включенный между катодным зыводом трехфазного мостового выпр мител  и резистором, двухвходовый логический элемент ИЛИ- ИЛИ-НЕ, узел задержки, двухвходовые компаратор и логический злемент И, генератор импульсов, потенциометри- ческий резистор, силовой выключатель снабжен размыкающим контактом, включенным между одним из выводов выведенного потенциометрического резистора и входом узла задержки, выход которого соединен с первым входом логического элемента ИЛИ-НЕ, вторым . входом подключенного к выходу компаратора , первьш вход которого соединен с выходом датчика тока, второй - со средним вьшодом введенного потенщиометрического резистора, выход логического элемента ИЛИ-НЕ соединен с выводом потенциометрического резистора блока управлени  инвертора и

   первьпу входом логического элемента И, вторым входом подключенного к выходу генератора импульсов, а выходом - к входу усилител  мощности.