SU748768A1 - Электропривод - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  регулировани  скорости в промышленных электроприводах переменного тока.

Известен электропривод переменного тока, содержащий один или два асинхронных двигател  с общим валом , статоры которых подключены к трансформаторам, соединенным со входом выпр мител , шунтируемого тиристором l и 2 ,.

Недоста тком известных устройств  вл етс  недостаточна  надежность, в св зи с прерывистым характером тока, проход щего через обмотки двигател  и трансформаторов и значительными перенапр жени ми на элементах схемы устройства.

Наиболее близким по технической сущности  вл етс  устройство .дл  регулировани  скорости асинхронного двигател , содержащее два трансформатора , первичные обмотки которых соединены последовательно, а вторичные обмотки подключены соответственно к началам и концам обмоток статора двигател  и ко входам двух выпр мителей , шунтируемых последовательно соединенными тиристором и дросселем , подключенные к коммутируюидим конденсаторам 3j,

Недостатком этого устройства  вл ютс  низкие энергетические показатели и незначительный диапазон регулировани  скорости.

Цель изобретени  - улучшение энергетических показателей привода и расширение диапазона регулировани 

10 скорости вращени .

Поставленна  цель обеспечиваетс  тем, что в электроприводе, содержащем два механически св занных между собой асинхронных двигател  с разным числом пар полюсов, два трехфазных трансформатора, одни выводы первичной обмотки первоготрансформатора подключены к источнику переменного тока, вторичные обмотки указанно20 го трансформатора соединены в звезду/ два трехфазных выпр мител , выполненных по мостовой схеме, выход каждого выпр мител  шунтирован последовательно соединенными тиристором и

25 дросселем, два коммутирующих конденсатора , один из которых включен между катодами, а другой - между анОдами тиристоров, причем одни выво.цы первичной обмотки второго трансфор30 матора соединены с выводами обмотки

статора асинхронного двигател  с меньшим числом пар полюсов, другие вывода обмотКй feTctldta указанного

двигатели св заны со входом первого выпр мител , другие выводы первичной обмотки первого трансформатора соединены со входом первого выпр мител , а свободные выводы вторичной обмотки этого же трансформатора со .динены со входом второго выпр мител  и со свободныг ш выводами первичной обмотки второго трансформатора, втррична  обмотка которого соединена с обмотками статора асинхронного двигател  с большим числом пар полюсов . .

На чертеже представлена блок-схема электропризода.ж .

Трансформатор. 1 содержит первичную обмотку 2, началом подключенную к источнику переменного тока,и вторичную обмотку 3, конец обмотки 2 трансформатора 1 соединен с началом обмотки статора первого двигател  4, а конец его обмотки соединен с началом первичной обмотки 5 трансформатора 6, вторична  обмотка 7 к от6рого подключена к обмоткам 8 статора двигател , имеющего механическую св: зь св6ёго ротора 9 с ротором 10 двигател  4, выпр митель 11, выполненный по трехфазной мостовой схеме входом соединен с началом обмоток статора двигател  4, а выхбд5м закорочен последовательно соединенными тиристором 12 и дросселем 13 , выпр митель 14 Bxibsdy соединен с концом первичной обмотки 5 трансформатора б, а выходом закорочен последовательно соединенными тиристором 15 и дросселем 1б, коммутйрующий конден сатор 17, соед ин юШй катоды тиристоров 12, 15, и коммутирующий конденсатор 18, соедин ющий аноды тйристоров 12, 15, -- - --При работе устройства им&етместо порчередШё г ;1 кЖ гё1 коё dtmypaiiXe шунтирующих тиристоров 12, 15 на BHkCifle выпр мителей 11, 14 иИХ поочередноё циклическое запирание обратньп ш напр жени ми коммутируюц(11Х конденсаторов 17, 1ё, что приводит й по очерёдному переходу от подклю j ftlc йсточнИ1 ьГ ШрёМегШбгО тЬка первичной обмотки 2 трансформатора 1 кгёакЬ|эачйванйЮВторичной обмотки 3 этого трансформатора и переходу трансформатора напр жени  к режиму трансформатора тока, а также к цикдй «гёсКойу изменеййю на сто восемьдес т градусов начальной фазы напр жени  И1Г:1г1О;слёДОватёЛьнс М сОёдйнёнйй Статорной обмотки первого асинхронного двигател  4 и первичной обмоткой 5 трансформатора 6, ёследс вйё чего нёсинусоидальное напр жение на этом

Jсоединении дл  одной из фаз выражаетс  следующей зависимостью;

г V )|

45 1Г т 29ЙSin w42SM)ftjt,

где u,ft - угловые частоты источника переменного тока и циклов коммутации тиристоров, и - амплитуда фазного напр жени  .

Напр жени  на других фазах соединени  обмотки статора двигател  4 с первичной обмоткой 5 трансформатора 6 отличаютс  от описанного выше сдвигом по фазе на третью часть периода источника переменного тока.

ДЛЯисключени  субгармонических слагаемых в выходном напр жении работа устройства, производитс  в области частот циклов коммутации, превышающих частоту источника переменного тока.

Claims (1)

1. В этом случае частота основной составл ющей выходного напр жени  выражаетс  разностью частоты источника переменноготока и частоты циклов коммутации, а частота равной с ней по амплитуде спектральной составл ющей - суммой указанных выше частот. Обе рассматриваемые составл ющие выходного напр жени  образуют в воздушном зазоре одного и того же дви (ГатеЛ  вращающиес  магнитные пол  взаимно обратных направлений вращени . Под воздействием двигательного электромагнитного момента, образованного вращающимс  магнитным полем основной составл ющей выходного напр жени  разностной частоты источника переменного тока и циклов коммутации , ротор 10 первого асинхронного двигател  4 будет вращатьс  в Направлении вращени  этого магнитЙргб пол , обусловленного основной составл ющей выходного напр жени , при этом вращающеес  магнитное поле от составл ющей, частота которой выражаетс  суммой частоты истдчйика переменного тока и частоты циклой коммутации, обусловит тормознОй электромагнитный момент на роторе того же двигател . В этом случае схема замещени  роторной цепи перврго двигател  с ротором 10 и статорной обмоткой двигател  4 будет выражатьс  дл  основной составл ющей выходного напр жени  разностной частотой - последовательным соединением относительно небольшого индуктивногр сопротивлени  рассе ни  с весьма значительным активным сопротивлением , величина которого выражаетс  отношением приведенного активного сопротивлени  ротора на очень малое значение скольжени  при двигательном режиме работы, а дл  состав ,л ющей выходного напр жени  .суммарной частоты - псзследовательным соединением индуктивного сопротивлени  рассе ни  ротора с очень малым актив ным сопротивлением, величина которого выражаетс  отношением приведенного активного сопротивлени  ротора , не весьма значительн ю величину скол жени  при тормозном режиме работы такой машины. Вследствие этого практически вс  основна  составл юща  несинусоидального выходного напр жени  разностной частоты будет приложена к статорной обмотке первого асинхронного двигател  4, а к последовательно соединен ной первичной обмотке 5 трансформатора 6 - лишь незначительна  ее часть. Поэтому во вторичной обмотке 7 трансформатора б навод тс  преимущественно остальные составл ющие напр жени , наибольша  из которых имеет частоту, выражаемую суммой час тоты источника переменного тока и частоты циклов коммутации; поскольку статорна  обмотка В второго асинхрон ного двигател  получает питание от вторичной обмотки 7, то составл юща  напр жени  с суммарной частотой источника переменного тока и циклов коммутации будет приложена к статорной обмотке 8 второго асинхронного двигател . Выбором чередовани  фаз , статорной обмотки 8 второго асинхрон ного двигател  при соединении ее со вторичной обмоткой 7 трансформатора б можно добитьс  вращени  магнитного пол  этого двигател  согласованным с направлением вращени  магнитного . пол , создаваемого статорной обмоткой двигател  4. При жестком соеди-нении роторов этих двигателей они будут развивать электромагнитные вра щающие моменты в одном и том же направлении . С целью приближени  скоро тей вращени  магнитных полей, развиваемых различными двигател ми, нео ходимо выбрать число полюсов статорной обмотки ,8 второго асинхронного двигател  значительно большим чисЛа |Полюсов статорной обмотки первого асинхронного двигател  4. При совпадении отношени  суммы частот источни ка переменного тока и циклов коммутации к их разности с отношением чисел полюсов двигателей, к статорны обмоткам которых приложены составл ю щие напр жени  этих частот, синхрон«ые скорости вращени  полей этих дви гагелей совпадают и устройство работает в услови х приближени  к наимен шим суммарным потер м. Таким образом в устройстве при поочередной коммутации тиристоров 12 и 15 с частотой, брльшей частоты источника переменного тока,-и поочередном подключении обмоток стато зов двигателей к обмоткам трансформаторов 1 и б достигаетс  поййшёнйе энергетических показателей привода в широком диапазоне регулировани  скорости в св ди с тем, что электромагнитный момент на валу двигателей выражаетс  суммой моментов каждого двигател , тогда как в известном устройстве он выражаетс  разностью моментов. Формула изобретени  Электропривод, содержащий два механически св занные между собой асинхронных двигател  с разным числом пар полюсов, два трёхфазных трансформатора, одни выводы первичной обмотки первого трансформатора подключены к источнику переменного тока, вторичные обмотки указанного трансформатора соединены в звезду, два трехфазных выпр мител , выполненных по мостовой схеме, выход каждого выпр мител  шунтирован последовательно соединенными «тиристором, и дросселем, два коммутирующих конденсатора , один из- которых включен между катодами, а другой - между анодами тиристоров,причем одни выводы первичной обмотки второго трансформатора соединены с выводами обмотки статора а сйнхрОннЬГо двигател  с меньшим числом пар полюсов, другие выводы обмотки статора указанного двигател  св заны со входом первого выпр мител ,6 тли ч а к щ и йс   тем, что, с целью повышени  энергетических показателей привода и расширени  диапазона регулировани  частоты вращени , другие выводы первичной обмо±ки первого трансформатора соединены со входом первого .выпр мител , а свободные выводы вторичной обмотки этого же трансформатора подключены ко входам второго выпр мите-: . л  и к свободным выводам первичной оЬмотки второго трансформатора, вторична  обмотка которого соединена с обмотками статора асинхронного двигател  с больйшм числомпар полюсов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. За вка Великобритании №1491035, кл. Н 2 J, 1977. 2с Эусман В.Г. и др. Автоматизаци  позиционных электроприводов. М., Энерги , 1970, с. 83-86. 3. Авторское свидетельство СССР 470046, кл. Н 02 М 5/27, 1973.

   Г