SU1753556A1 - Устройство дл управлени преобразователем частоты и числа фаз - Google Patents

Abstract

Устройство дл  управлени  Преобразователем частоты и числа фаз. Устройство содержит 4 элемента И 3,4, 5, 6, формировател  7-10 импульсов управлени , датчик 11 пол рности напр жени , делитель 12 частоты , 2 фазорегул тора 13 и 14, один элемент 16 сравнени , датчики 15, 18 напр жени , источник 17 опорного напр жени , элемент 19 сравнени . 17-19-14-3, 4-7, 8-2. 1 ил. О $0Гц (Л о

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к устройствам, предназначенным дл  питани  трехфазных асинхронных двигателей от однофазной сети без звена посто нного тока.

Известно устройство, в котором асинхронные двигатели первыми фазами подключены к первому выводу однофазной сети, а вторыми и третьими соответственно через две пары встречно-параллельно включенных тиристоров к второму выводу сети. Оно содержит конденсаторы, включенные между первыми и вторыми фазами двигателей

1.

Недостатками этого устройства  вл ютс  высокочастотные автоколебани  в фазах двигателей, соединенных с конденсаторами , повышенна  несимметри  выходных на- пр жений при широком диапазоне изменени  напр жени  однофазной сети, как следствие - повышенные электрические потери в двигател х, пониженна  их надежность .

Более совершенным и наиболее близким по технической сущности к за вл емому объекту  вл етс  устройство дл  управлени  преобразователем частоты и числа фаз тиристорного электропривода, содержащее по числу числовых тиристоров преобразовател  элементы И и формирователи импульсов управлени , предназначен- ные дл  подключени  выходами к управл ющим переходам соответствующих силовых тиристоров, а входами подключенные к выходам соответствующих элементов И, датчик пол рности напр жени , выходами подключенный к первым входам соответствующих элементов И, вход которого предназначен дл  подключени  к источнику питающего напр жени , делитель частоты, подключенный соответствующими выходами к вторым входам соответствующих элементов И, первый и второй фазорегул торы, выходами подключенные к третьим входам соответствующих элементов И, выход первого фазорегул тора подключен также к входу делител  частоты, первый датчик напр жени , предназначенный дл  подключени  входами к одной клемме источника питани  непосредственно, а к другой -через силовой тиристорный ключ, первый эле- мент сравнени , соответствующими входами подключенный к выходам датчика напр жени  и источника опорного напр жени , а выходом подключенный к входу первого фазорегул тора 2.

Недостатком этого устройства  вл етс  нестабильность симметрии напр жений при широком диапазоне изменени  напр жений питающей сети и, как следствие, повышенные дополнительные потери в приводных двигател х при отклонени х напр жени  питающей сети от номинального значени .

Целью изобретени   вл етс  снижение

дополнительных электрических потерь и повышение надежности двигателей при отклонени х напр жени  сети от номинального. Поставленна  цель достигаетс  тем, что

0 в устройство дл  управлени  преобразователем частоты и числа фаз тиристорного электропривода, содержащее по числу силовых тиристоров преобразовател  элементы И и формирователи импульсов

5 управлени , предназначенные дл  подключени  выходами к управл ющими переходам соответствующих силовых тиристоров, а входами подключенные к выходам соответствующих элементов И, датчик пол рно0 сти напр жени , выходами подключенный к первым входам соответствующих элементов И, вход которого предназначен дл  под- ключени  к источнику питающего напр жени , делитель частоты, подключен5 ный соответствующим выходами к вторым входам соответствующих элементов И, первый и второй фазорегул торы, выходами подключенные к третьим входам соответствующих элементов И, выход первого фазо0 регул тора подключен также к входу делител  частоты, первый датчик напр жени , предназначенный дл  подключени  входами к одной клемме источника питани  непосредственно, а к другой - через сило5 вой тиристорный ключ, первый элемент сравнени , соответствующими входами подключенный к выходам датчика напр жени  и источника опорного напр жени , а выходом подключенный к входу первого фа0 зорегул тора, введены вторые датчик напр жени  и элемент сравнени , причем входы второго датчика напр жени  подключены к одной клемме источника питани  не- посредственно, а к другой через

5 соответствующий тиристорный ключ, выход второго элемента сравнени  подключен к входу второго фазорегул тора, а входы второго элемента сравнени  подключены к выходам второго датчика напр жени  и

0 источника опорного напр жени .

Сопоставительный анализ предлагаемого устройства с прототипом указывает на наличие новых блоков - второго датчика напр жени  и второго элемента сравнени  с

5 их св з ми между элементами.

Таким образом предлагаемое устройство соответствует критерию Новизна.

Сравнение предлагаемого решени  с известными показывает, что использование датчиков напр жени  и элементов сравнени  хорошо известно. Однако их применение в указанных св з х обнаруживает новое свойство, заключающеес  в том, что стабилизируетс  не только напр жение между первой и второй фазами, но и между первой и третьей фазами, как следствие, снижаетс  величина напр жени  обратной последовательности , улучшаетс  симметри  напр жений , снижаютс  электрические потери в двигател х от пол  обратной последовательности , повышаетс  надежность их работы . Особенно эффективно данное предложение при широком диапазоне изменени  напр жени  на входе устройства со стороны сети 50 Гц. На отечественных электровозах переменного тока этот диапазон составл ет+25 -30% от номинального.

Это позвол ет сделать вывод о соответствии технического решени  критерию Существенные отличи .

На чертеже представлена структурна  схема предлагаемого устройства.

Устройство дл  управлени  преобразователем частоты и числа фаз тиристорно- го электропривода содержит по числу силовых тиристоров 1, 2 преобразовател  элементы И 3, 4, 5, 6 и формирователи 7, 8, 9,10 импульсов управлени , предназначенные дл  подключени  выходами к управл ющим переходам соответствующих силовых тиристоров 1, 2, а входами подключенные к выходам соответствующих элементов И 3, 4, 5, 6, датчик 11 пол рности напр жени , выходами подключенный к первым входам соответствующих элементов И 3, 4, 5, 6, вход которого предназначен дл  подключени  к источнику питающего напр жени , делитель 12 частоты, подключенный соответствующими выходами к вторым входам соответствующих элементов И 3, 4, 5, б, первый и второй фазорегул торы 13, 14, выходами подключенные к третьим входам соответствующих элементов И 3, 4, 5, 6, выход первого фазорегул тора 13 подключен также к входу делител  12 частоты, первый датчик 15 напр жени , предназначенный дл  подключени  входами к одной клемме источника питани  непосредственно , а к другой - через силовой тиристор 1, первый элемент 16 сравнени , соответствующими входами подключенный к выходам датчика 15 напр жени  и источника 17 опорного напр жени , выходом подключенный к входу первого фазорегул тора 13, вторые датчик 18 напр жени  и элемент 19 сравнени , причем входы второго датчика 18 напр жени  подключены к одной клемме источника питани  непосредственно, а к другой через соответствующий тиристор 2, выход второго элемента 19 сравнени  подключен к входу второго фазорегул тора 14, а входы второго элемента 19 сравнени  под- ключены к выходам второго датчика 18 напр жени  и источника 17 опорного

напр жени .

Устройство работает следующим образом .

Ток от питающей сети 50 Гц поступает на приводные двигатели через пары встреч0 но-параллельно включенных тиристоров 1, 2, работающих в режиме делител  частоты на три. Т.е. ток через пары тиристоров 1, 2 проходит лишь каждый третий полупериод, раздел  сь между тиристорами в зависимо5 сти от пол рной напр жени . Кроме того тиристорные пары (тиристоры 1, 2) работают в различные полупериоды питающего напр жени , чем обеспечиваетс  сдвиг по фазе 120 оС эл. выходной частоты 16 2/3 Гц.

0 Обеспечение данного алгоритма делени  частоты и разделени  работы пар тиристоров 1, 2 по полупериодам осуществл ет делитель 12 частоты. Распределение импульсов внутри пар тиристоров 1, 2, в

5 зависимости от пол рности напр жени  осуществл ет датчик 11 пол рности. Фазовое регулирование, а соответственно, стабилизаци  выходных напр жений обеспечиваетс  фазорегул торами 13, 14,

0 выходные сигналы которых, какие выходов датчика 11 пол рности и делител  12 частоты поступают на входы элементов И 3, 4, 5, 6 и далее через усилители-формирователи 7, 8, 9, 10 на управл ющие входы тиристоров

5 1,2. Напр жение на выходе тиристора 1 относительно первого вывода питающей сети измер етс  датчиком 15 напр жени , оно сравниваетс  с опорным источника 17 в элементе 16 сравнени , после чего сигнал

0 рассогласовани  поступает на управл ющий вход первого фазорегул тора 13. Сигнал на выходе фазорегул тора 13 устанавливает фазу открыти  тиристоров 1, как следствие, обеспечиваетс  стабилиза5 ци  напр жени  на выходе тиристора 1. Аналогично работает цепь управлени  тири- сторной парой (тиристором 2), сигнал рассогласовани  источника 17 и датчика 18 опорного и измер емого напр жений через

0 элемент 19 сравнени  поступает на вход второго фазорегул тора 14, обеспечива  стабилизацию напр жени  на выходе тиристора 2. Благодар  использованию единого источника 17 опорного напр жени , напр 5 жение на выходах тиристоров 1, 2 обеспечиваетс  одинаковое, в том числе и при изменении напр жени  в питающей одно- Фазной сети 50 Гц, а следовательно, поддер- живаетс  и наибольша  возможна  симметри  трехфазной системы питани 

двигателей. В свою очередь, благодар  этому , обеспечиваетс  минимум электрических потерь в машинах и повышенна  надежность их работы.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  управлени  преобразователем частоты и числа фаз тиристорного электропривода, содержащее по числу силовых тиристоров преобразовател  элемен- ты И и формирователи импульсов управлени , предназначенные дл  под клю- чени  выходами к управл ющим переходам соответствующих силовых тиристоров, а входами подключенные к выходам соответ- ствующих элементов И, датчик пол рности напр жени , выходами подключенный к первым входам соответствующих элементов И, а входом предназначенный дл  под- ключени  к источнику питающего напр жени , делитель частоты, подключенный соответствующими выходами к вторым входам соответствующих элементов И, первый и второй фазорегул торы, выходами подключенные к третьим входам соответст-

   вующих элементов И, выход первого фазорегул тора подключен также к входу делител  частоты, первый датчик напр жени , предназначенный дл  подключени  входами к одной клемме источника питани  непосредственно , а к другой через силовой тиристорный ключ, первый элемент сравнени  соответствующими входами подключенный к выходам датчика напр жени  и источника опорного напр жени , а выходом подключенный к входу первого фазорегул тора , отличающеес  тем, что, с целью снижени  потерь электроэнергии и повышени  надежности, оно снабжено вторым датчиком напр жени  и элементом сравнени , причем входы второго датчика напр жени  подключены к одной клемме источника питани  непосредственно, а к другой через соответствующий тиристорный ключ, выход второго элемента сравнени  подключен к входу второго фазорегул тора, а входы второго элемента сравнени  подключены к выходам второго датчика напр жени  и источника опорного напр жени .