SU604115A1 - Способ управлени асинхронновентильным каскадом - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННОи-ВЕНТИЛЬНЫМ КАСКАДОМ

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано при разр ботке асинхронно-вентильных каскадов, предназначенных дл  двухзонного регулировани  скорости асинхронного двигател .

Известны способы двухзонпого регулировани  скорости в асинхронно-вентильных каскадах , обмотки ротора в которых питаютс  как от преобразователей частоты со звеном посто нного тока, так и от преобразователей частоты с непосредственной св зью (НПЧ).

Известен способ управлени  асинхронновентильным каскадом с преобразователем частоты со звеном посто нного тока, позвол ющий получить двухзонное регулирование 1.

Получение двухзонного регулировани  в рассматриваемом случае принципиально возможно, если в роторной цепи имеютс  два выпр мительных моста на управл емых венти;1 х (тиристорах ). При работе в нижесинхронной области мост, подключенный к ротору, переводитс  в выпр мительный режим, а мост, подключенный к сети, - в инверторный. ,В области от точки «естественного скольжени  до синхронной скорости режимы работы мостов мен ютс  на противоположные.

При синхронной скорости мост, подключенный к сети, работает в выпр мительном режиме , а в мосте, подключенном к ротору, посто нно включаютс  два или три вентил . При выше синхронной скорости мост, подключенный к ротору , переводитс  в инверторный режим, а второй мост - в выпр мительный.

Однако описанный способ управлени  в случае применени  серийных двигателей практически непригоден дл  двухзонного регулировани  скорости, так как при малых частотах ротора в кривой ЭДС ротора зубцовые гармонические станов тс  больше основной гармоники, поэтому работа выпр мительного моста в режиме зависимого инвертора при околосинхронной скорости практически невозможна. Переход через синхронную скорость без введени  искусственной коммутации вентилей также невозможен , так как ЭДС в роторе на синхронной скорости отсутствует. Таким образом, хот  принципиально здесь и возможно двухзонное регулирование скорости, практическое его осуществление очень затруднительно, а некоторь1е режимы во всем диапазоне регулировани  вообще невозможны.

Известен способ управлени , в котором дл 

осуществлени  двухзонного регулировани  скорости в роторной цепи применен 11114, а способ управлени  асинхронно-вентильным каскадом заключаетс  в следующем 2. Все режимы работы каскада определ ютс  переключателем режима работы, имеюн1ем четыре положени : «пижесинхрониа  скорость, «спнхроиизм , «переход через синхронизм, «вьинесинх ронна  скорость.

В первом положении переключател  на вход системы управлени  (СУ) НПЧ напр жение подаетс  от неавтономного генератора (датчика скольжени ), во втором положении на вход СУ НПЧ подаетс  посто нное напр жение, i; третьем - напр жение от автономного генератора низкой частоты и в четвертом - снова от неавтономного генератора. Описанный способ управлени  позвол ет осуидествить переход через синхронную скорость и обеспечить двухзонное регулирование скорости в асинхронно . вентильно.м каскаде.

Недостатком способа  вл етс  отсутствие плавного регулировани  в режиме двойного питани  асинхронного двигател  и трудности в его реа.1изаиии ввиду весьма низкой (доли Ги) частоты автономного генератора. Это сужает возможности в выборе более оптимального режима работы электропривода в зависимости от характера нагрузки и требований, которые к нему иредъ вл ютс .

Целью изобретени   вл етс  расширение диапазона п.лавного регулировани  скорости.

Это достигаетс  тем. что при способе автоматического управлени  асинхронно-вентильным каскадом, выполненным но схеме с преобразователе .м частоты на полностью управл емых ключевых элементах и с циклическим алгоритмом работы, заключающемс  в сравнении частот напр жени  обмотки статора f |, неавтономного генератора i-, и автономного генератора , частоту автономного генератора выбирают равной f,- Д) и при f| l2 f I -- Д имиульсы управлени  на указанный преобразователь иодают от автономного генератора, а при 1| ts fi + Д1 - от неавтономного i енератора .

Сущность предлагаемого способа состоит в с.гедующем.

Известно, что основна  гармоника выходного напр жени  преобразователей частоты с циклическим алгоритмом управлени  определ етс  с помощью выражени  3

.c-cos(a-,)t (О

где г-1 - дл  нулевой схемы; - дл  мостовой схемы; -1 - углова  частота переключени  силовых ключевых элементов;

U3 I - углова  частота питающей. Таким образом, частота первой гармоники выходного напр жени  преобразовател  равна разности частот коммутации л, и питающей сети OJ |. Это обсто тельство позвол ет весь.ма просто сформировать е достаточно высокой степенью точности ианр жение частоты скольжени , ес   U I - это ча(;тота напр жени  питани  ста гора, НА - пропорциональна скорости ротора.

При переходе через синхронную -корость (когда л становитс  больще m j), как с.1едует г;,; ), .мен етс  знак чаетоты. т. е. пор док 5 чередовани  фаз выходного напр жени  измен етс  на противоположный, что необходимо при выщесинхронной скорости. Если полава:ь в преобразователь частоты импульсы yiipaii.ieни  от автономного генератора, выбрав частоQ ту равной и предусмотреть ее регулировку , то можно легко осуществл ть плавное изменение скорости двигател  в режиме .твойного питани .

Регулирование чаетоты автономного генератора f I + Af можно сов.местить с регулированп5 е.м выходного напр жени  ПЧ (sin (i-var), обеспечива  таким образом как асинхронный режим работы двигател , так и режим двойного гпггани  регулировани  скорости, устанавлива  диапазоны плавного регулировани  j скорости в этих режимах в завиеи.мости от коикретных требований к электроприводу.

На чертеже изображена структурна  схема, реализующа  предлагаемый способ.

Напр жени  чаетоты сети , неавтономного генератора 1 (синхронный тахогенератор) с частотой f2 автоно.много генератора частоты fj + .+ Afj сравниваютс  по частоте в блоке сравнени  3. Если j fi на вход формировател  импульсов 4 через блок сравнени  3 подаетс  напр жение неавтономного генератора, на выходе ПЧ 5 формируетс  напр жение е часто0 той скольжени , вводимое в виде добавочной ЭДС в цепь ротора. Измен   ее величину, т.е. регулиру  sin а, можно измен ть скорость э.1ектродвигател .

При через блок сравнени  3 на вход формировател  4 подаетс  напр жение с автоHOMHoio генератора с частотой f| + Af, двигатель работает в режиме двойного питани , ротор питаетс  частотой At, а скорость его

Г, 60

40 плавно из.мен етс  от величины

(Ь -1-М)60

до

Регулирование чаетоты автономного генератора может быть совмещено с регулированием выходного напр жени  ИЧ, а диапазон работы двигател  в режиме двойного питани  можно установить в зависимости от конкретных требований, предъ вл емых к электроприводу .

При + Af через блок сравнени  в формирователь 4 снова подаетс  напр жение с неавтономного генератора и электродвигатель работает в асиихронном режиме с выщесинхронной скоростью.

Таким образом, предлагаемый способ позвол ет оеуществл ть плавное регулирование скорости во всех режи.мах раб() асинхронновентильного каскада, обеспечива  необходимые диапазоны ее изменени .

Claims (3)

1.Парфенов Э. Е., Ровинский П. А. Асинхронно-вентильные каскады дл  двухзонного регулировани  скорости асинхронных электродвигателей , Л., «Наука, 1969, с. 80.

2.Авторское свидетельство СССР № 219690, кл. Н 02 Р 7/42, 18.05.67.

3.Федий В. С., Чехет Э. М. Гармонический анализ напр жений и токов на выходе иреобразовател  частоты с непосредственной св зью и искусственной коммутацией. Проблемы технической электродинамИКи, вын. 35, Кпев, 1972.