SU546507A1 - Устройство дл регулировани тормозного момента асинхронной машины - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области автоматического управлени  и регулировани  режимов работы т говых асинхронных двигателей, в частности, частотноуправл емого т гового электропривода переменного тока с асинхронными т говыми двигател ми и автономными инверторами напр жени , предназначенного, например, дл  контактного н автономного электрического подвижного состава.

Известен способ генераторного торможени  транспортных средств с частотно-регулируемыми асинхронными т говыми двигател ми при котором кинетическа  энерги  движущихс  масс иреобразуетс  в электрическую н поступает в сеть при осуществлении рекуперации или рассеиваетс  в тормозных резисторах. Известна система электропривода, в которой энерги , необходима  дл  обеспечени  тормоз щейс  асинхронной машины намагничивающим током, потребл етс  от источника питани  {. В этой системе в тормозных резисторах рассеиваетс  энерги , поступающа  от асинхронной машины, работающей в генераторном режиме, а также часть энергии, отдаваемой источником питани . Регулирование привода осуществл етс  с помощью отрицательной обратной св зи по мощности источника питани . Дл  этого в звене посто нного тока преобразовател  установлены датчики тока и напр жени . В т говом режиме электропередачи регулирование мощности источника питани  равноценно регулироваиию суммарной мощности, потребл емой асинхронными двигател ми. Однако, при реостатном торможеиии такой способ регулировани  не может обеспечить контроль мощности, развпваемой асинхронными машинами, работающими в генераторном .

Известно устройство дл  регулировани  тормозиого момента асинхронной мащииы, содержащее преобразователь с  вно выраженным звеном посто нного тока, датчик тока в этом звене, соединенный с регул тором частоты скольжени  асинхронной мащины через промежуточный усилитель с несколькими входами {2.

Устройство позвол ет регулировать тормозную мощность асинхронной машины, однако, при осуществлении генераторного реостатного

торможени  оно не ограничивает величины мощности, потребл емой от источника пптани , что приводит к непроизводительному расходу энергии и завышению габаритной мощности тормозных резисторов. Устройство требует специального фуикциональиого блока, используемого только прп регулированпи тормозного режима привода.

С целью расширени  диапазона регулировани  тормозного момента асинхронной машины

без усложнени  устройства и ограничении величины Mouj,HOCTH, потребл емой от источника питани  в режиме реостатного тормол ени , с возможностью регулировани  этой мощности , а также регулировани  мощности, отдаваемой асинхронной машиной, работающей в режиме рекуперативного торможени , предлагаемое устройство снабжено источником регулировани  напр жени , выход которого подключен ко входу промежуточного усилител .

На фиг. 1 представлена принципиальна  блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - характеристика «вход-выход промежуточного усилител  в режиме резисторного торможени ; на фиг. 3 - то же, в режиме рекуперативного торможенп .

Как показано на фиг. 1, автономный инвертор 1 напр жени  питает асинхроиную машину 2. Тормозной резистор 3 включен на входе автономного инвертора 1 напр жени . Могут быть установлены также тормозные резисторы 4 на выходе автономного инвертора 1 напр жени . Датчик 5 измер ет частоту вращени  асинхронной машины 2. Датчик 6 тока включен в звено посто нного тока преобразовател  и соединен с регул тором 7 частоты скольжени  асинхронной машины через промежуточный усилитель 8 с несколькими, например двум  входами. Сумматор 9 частот вращени  и скольжени  асинхронной машины 2 формирует частоту управл ющих сигналов дл  автономного инвертора 1 напр жени . Устройство снабжено источником 10 регулируемого напр жени , выход которого подключен ко входу промежуточного усилител  8.

Режим торможени  осуществл етс  следующим образом. Асинхронна  машина 2 с короткозамкнутым ротором питаетс  от автономного инвертора 1 напр жени  многофазным иеременным напр жением, амплитуда которого регулируетс  путем измеиени  величины входного напр жени  или внутренними средствами инвертора. Частота этого напр жени  /i регулируетс  таким образом, что в процессе торможени  поддерживаетс  неравенство

f,fp, гдеГр.

Q

частота вращени  ротора асинхронной машины; р - число пар ее лолюсов.

Неравенство обеспечиваетс  тем, что сумматор 9 частот вычитает из частоты fp, измер емой датчиком 5 частоты вращени , частоту /S - частоту тока ротора. Последн   задаетс  регул тором 7 частоты скольжени , в функции отклонени  тока на входе автономного инвертора 1 от заданного уровн . Входной ток инвертора измер етс  датчиком 6 тока , который измер ет среднее значение тока, при заданном уровне напр жени  пропорциональное активной мощности, потребл емой приводом. Генерируема  асинхронной мащины энерги  рассеиваетс  в тормозных резисторах 3 или 4, включенных соответственно на

входе или на выходе автономного инвертора 1 напр жени .

Частота скольжени  асипхронпой машипы оказываетс  пропорциональной входному току инвертора, то есть при возрастании тока на входе увеличиваетс  скольжение, что приводит к перераспределению мощностей, поступающих в тормозной резистор, а именно, к уменьшению мощности, потребл емой от источника питани , и увеличению мощности, генерируемой асинхронной машиной 2. Таким образом, одновременно с регулированием мощности асинхронной машины ограничиваетс  мощность, потребл ема  от источника иитани . Дл  более точного поддержани  соотношени  указанных мопшостей асиихронной машины и источника питапи  выход датчика 6 тока соединен со входом регул тора 7 частоты скольжени  через промежуточный усилитель 8 и дл  регулировани  этого отношени  промежуточный усилитель 8 выполнен в виде сумматора двух сигналов (Уд.т и U, то есть t/s /(n..т-t/o), причем при Uy..i.Uo выходной сигнал t/s 0. В этом случае отрицательное скольжение асинхронной машины 2 задаетс  лишь тогда, когда ток источника питани  достигает величины, при которой выходной сигнал датчика 6 тока t/д. т становитс  больше задаваемой уставки f/o. Характеристика «вход-выход промежуточного усилител  8, соответствующа  описанному выше режиму работы, приведена на фиг. 2.

Фиг. 3 иллюстрирует использование промежуточного усилител  8 дл  регулировани  режима рекуперативного торможени . Дл  этого пол рность сигналов UQ и Уд. т измен етс  на противоположную и, согласно фиг. 3, наир жение Us пропорционально разности f/o-t/д. т при .т- В Случае перевода сумматора 9

частоты из режима вычитани  в режим суммировани  частот fp и /3 устройство становитс  регул тором тока (или мощности), потребл емого асинхронной машины 2 от источника питани  в режиме т ги.

Таким образом, описанное устройство обеспечивает регулирование мощности асинхронной машины, работающей в режиме генераторного реостатного или рекуперативного торможени , а также регулирование мощности двигательного режима.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  регулировани  тормозного момента асинхронной машины, содержащее преобразователь с  вно выраженным звеном посто нного тока, снабженным датчиком посто нного тока, соединенным с регул тором частоты скольжени  асинхронной машины через промежуточный усилитель с несколькими входами, отличающеес  тем, что, с целью расширени  диапазона регулировани , оно снабжено источником регулируемого напр жени , выход которого подключен ко входу промежуточного усилител .

   Источники информации, прин тые во внимание при эксиертизе:

   I. Степанов А. Д., Прокопович А. В., Колобов М. Г. «Управление электропередачей с преобразовател ми частоты дл  моторколесиых машин. В сб. Труды МЭИ, вып. 88, М., 1971 г.
2. 2. Мейстель А. М., Спивак Л. М., «Электропривод и автоматизаци  промышленных установок , 1969 г. «Тиристорное управление асинхронными короткозамкнутыми двигател ми. М., Изд-во ВНИТИ, 1971 г., § 17 (прототип).

   i/gx