SU896736A1

SU896736A1 - Asynchronous-rectifying cascade

Info

Publication number: SU896736A1
Application number: SU752175291A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Михайлович Пономарев; Георгий Борисович Онищенко
Original assignee: Предприятие П/Я М-5973
Priority date: 1975-09-29
Filing date: 1975-09-29
Publication date: 1982-01-07

Description

(54) АСИНХРОПНО-ВЕНТИЛБНЫЙ КАСКАД(54) ASYNCHROPNO-VENTILABLE CASCADE

1one

Изобретение относитс к электротехнике, и может быть использовано дл привода механизмов в химической, горнорудной и других отрасл х промышленности.The invention relates to electrical engineering, and can be used to drive mechanisms in the chemical, mining and other industries.

Известен асинхронно-вентильный каскад, в цепь выпр мленного тока ротора которого последовательно включены два статических преобразовател , выполненных по трехфазной нулевой схеме, при этом один из преобразователей посто нно работает в инверторном режиме с фиксированным минимальным углом опережени зажигани , а другой работает с переменным углом опережени зажигани и в зависимости от скорости привода может находитьс в режиме работы либо инвертора, либо выпр мител 1.The asynchronous valve cascade is known, in the rectified rotor current circuit of which two static converters are connected in series using a three-phase zero circuit, with one of the converters continuously operating in inverter mode with a fixed minimum ignition angle, and the other operating at an alternating angle of advance depending on the speed of the drive, it can be in the operating mode of either the inverter or rectifier 1.

Указанный асинхронно-вентильный каскад характеризуетс относительно небольшим потреблением реактивной мощности, однако имеет существенный недостаток, заключающийс в значительном искажении напр жени сети питани токами высших гармоник.This asynchronous valve cascade is characterized by a relatively small consumption of reactive power, but it has a significant drawback consisting in a significant distortion of the supply voltage by high harmonic currents.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс асинхронно-вентильный каскад, содержащий асинхронный двигатель с фазным ротором, выпр митель в цепи ротора.Closest to the present invention, there is an asynchronous valve cascade containing an asynchronous motor with a phase rotor, a rectifier in the rotor circuit.

последовательно включенные с выпр мителем два управл емых статических преобразовател и две системы импульсно-фазового управлени вентил ми преобразователей, одна из которых выполнена с посто нным углом опережени зажигани вентилей, а друга - с переменным углом опережени зажигани 2.two controlled static converters in series with a rectifier and two systems of pulse-phase control of converter converters, one of which is made with a constant angle of ignition advance of the valves, and the other one with a variable angle of ignition advance 2.

Известный каскад характеризуетс относительно малым содержанием высших гармоник в сети питани , однако не обеспечивает уменьшени установленной мошности The known cascade is characterized by a relatively low content of higher harmonics in the power supply network, however, it does not provide a reduction in the installed power.

10 электрооборудовани и повышени КПД привода .10 electrical equipment and increase drive efficiency.

Цель изобретени - уменьшение установленной мощности электрооборудовани при одновременном повышении КПД привода .The purpose of the invention is to reduce the installed power of electrical equipment while increasing the efficiency of the drive.

ISIS

Поставленна цель достигаетс тем, что в асинхронно-вентильном каскаде, содержащем асинхронный двигатель с фазным ротором , выпр митель в цепи ротора, последовательно включенные с выпр мителе.м два The goal is achieved by the fact that in an asynchronous valve cascade containing an induction motor with a phase-rotor, a rectifier in the rotor circuit connected in series with a rectifier. Two

20 управл емых статических преобразовател и две системы импульсно-фазового управлени вентил ми преобразователей, одна из которых выполнена с посто нным углом20 controlled static converters and two systems of pulse-phase control of converter valves, one of which is made with a fixed angle

опережени зажигани вентилей, а друга - с переменным углом опережени зажигани , управл юодие электроды вентилей анодного блока первого управл емого преобразовател и катодного блока второго управл емого преобразовател подключены к выходам системы импульсно-фазового управлени с посто нным углом опережени зажигани , а управл ющие электроды вентилей катодного блока первого управл емого преобразовател и анодного блока второго управл емого преобразовател подключены к выходам системы импульсно-фазового управлени с переменным углом опережени зажигани .ignition advance valves and a friend with variable ignition advance angle, control electrodes of the anode block valves of the first controlled converter and cathode block of the second controlled converter are connected to the outputs of the pulse phase control system with a constant angle of ignition advance, and the control electrodes of the valves the cathode block of the first controlled converter and the anode block of the second controlled converter are connected to the outputs of the pulse-phase control system with changes th ignition timing.

На фиг. 1 приведена принципиальна схема асинхронно-вентильного каскада; на фиг. 2 - диаграммы напр жений и токов инверторов и сети при работе привода в нижнем диапазоне регулировани скорости, на фиг. 3 - то же, в верхнем диапазоне регулировани скорости.FIG. 1 is a schematic diagram of an asynchronous valve cascade; in fig. 2 shows the voltage and current diagrams of the inverters and the network when the drive is operating in the lower speed control range; FIG. 3 - the same, in the upper speed control range.

В предлагаемом асинхронно-вентильном каскаде к ротору асинхронного двигател 1 подключен неуправл емый выпр митель 2, соединенный последовательно с управл емыми статическими преобразовател ми 3 и 4, состо щими из вентильных блоков 5-8, управл ющие электроды которых подключены к выходам систем 9 и 10, импульснофазового управлени , при этом к выходам системы 9 импульсно-фазового управлени подключены управл ющие электроды анодного вентильного блока 5 преобразовател 3 и катодного вентильного блока 8 преобразовател 4, а к выходам системы 10 импульцно-фазового управлени подключены управл ющие электроды катодного вентильного блока 6 преобразовател 3 и анодного вентильного блока 7 преобразовател 4.In the proposed asynchronous valve cascade, an uncontrolled rectifier 2 connected in series with controlled static converters 3 and 4, consisting of valve blocks 5-8, whose control electrodes are connected to the outputs of systems 9 and 10, is connected to the rotor of the asynchronous motor 1. pulse-phase control, while the control electrodes of the anode valve block 5 of the converter 3 and the cathode valve block 8 of the converter 4 are connected to the outputs of the system 9 of pulse-phase control, and to the outputs of the system 10 the pulse-phase control is connected to the control electrodes of the cathode valve block 6 of the converter 3 and the anode valve block 7 of the converter 4.

Системы 9 и 10 импульсно-фазового управлени управл ютс системой 11 регулировани скорости, св занной с задающим устройством 12 и с датчиком 13 действительной скорости.Pulse-phase control systems 9 and 10 are controlled by a speed control system 11 coupled to a master device 12 and to a real speed sensor 13.

Преобразователи 3 и 4 соединены с питающей сетью через согласующие трансформаторы 14 и 15. Вместо двух трансформаторов 14 и 15, в каскаде может быть применен один трехобмоточный трансформатор с двум синфазными обмотками равной мощности .Converters 3 and 4 are connected to the mains through matching transformers 14 and 15. Instead of two transformers 14 and 15, one three-winding transformer with two common-phase windings of equal power can be used in the cascade.

Последовательно с преобразовател ми 3 и 4 включен дроссель 16, служащий дл сглаживани пульсаций выпр мленного тока.A choke 16 is connected in series with converters 3 and 4, which serves to smooth out the pulsations of the rectified current.

Системы 9 и 10 импульсно-фазового управлени совместно с системой 11 регулировани настроены таким образом, что при изменении сигнала управлени задающего устройства 12 от минимального до максимального значени углы опережени зажигани 1 вентильных блоков 5 и 8 остаютс неизменными и равными /t fnin const, а углы опережени зажигани The systems 9 and 10 of the pulse-phase control together with the control system 11 are set up so that when the control signal of the driver 12 changes from the minimum to the maximum value, the ignition angles 1 of the valve blocks 5 and 8 remain unchanged and equal to / t fnin const, and ignition advance

2 вентильных блоков 6 и 7 соответственно, измен ютс в пределах ; - jt, где - минимальный угол опережени зажигани , обеспечивающий защиту преобразователей от опрокидывани при работе их в режиме инвертора с максимальной противо-ЭДС.2 valve blocks 6 and 7, respectively, vary within; - jt, where is the minimum angle of advance of the ignition, which ensures the protection of the converters against overturning when operating in the inverter mode with the maximum counter-emf.

Асинхронно-вентильный каскад работает следующим образом.Asynchronous valve cascade works as follows.

Дл запуска каскада на минимальнуюTo start the cascade to the minimum

скорость с помощью со.ответствующих коммутационных аппаратов подключаетс к сети двигатель 1 и трансформаторы 14 и 15, а с помощью задающего устройства 12 в систему 11 регулировани скорости подаетс сигнал управлени , соответствующий минимальной скорости привода, при этом на выходе систем 9 и 10 импульсно-фазового управлени образуютс импульсы управлени , обеспечивающие работу вентильных блоков 5-8 преобразователей 3 и 4 с минимальным углом опережени зажигани 1 i и в контур выпр мленного тока каскада вводитс максимальна величина противо-ЭДС преобразователей 3 и 4.The speed of the motor 1 and the transformers 14 and 15 are connected to the mains using the corresponding switching devices, and with the help of the driver 12, the control signal 11 is supplied with a control signal corresponding to the minimum speed of the drive, while the output of the systems 9 and 10 is pulsed phase control pulses are generated, which ensure the operation of valve blocks 5-8 of converters 3 and 4 with a minimum ignition advance angle 1 i, and the maximum value of the circuit is introduced into the rectified circuit of the cascade in-EMF converters 3 and 4.

Увеличение скорости от минимальногоSpeed increase from minimum

значени до определенного заданного уровн производитс соответствующим изменением сигнала управлени задающего устройства 12, при этом, учитыва услови предварительной настройки систем 9 и 10 импульсно-фазового управлени и системы 11the value to a certain predetermined level is made by a corresponding change in the control signal of the driver 12, while taking into account the conditions of presetting systems 9 and 10 of the pulse-phase control and system 11

регулировани , углы опережени зажигани вентильных блоков 6 и 7 измен ютс в сторону увеличени , а углы опережени зажигани вентильных блоков 5 и 8 остаютс неизменными и равными J3min Суммарна противо-ЭДС преобразователей 3 и 4 уменьщаетс , в результате чего скорость двигател 1, соответственно, увеличиваетс . Последующее увеличение скорости вплоть до максимального значени осуществл етс при соответствующем изменении сигналаcontrol, the ignition advance angles of the valve blocks 6 and 7 change upwards, and the ignition advance angles of the valve blocks 5 and 8 remain unchanged and equal to J3min. The total counter-emf of the converters 3 and 4 decreases, resulting in an increase in the speed of the engine 1, respectively . A subsequent increase in speed up to the maximum value is carried out with a corresponding change in the signal.

управлени задающего устройства 12, который воздействует на систему 11 регулировани и системы 9 и 10 импульсно-фазового управлени таким образом, что углы опережени зажигани вентильных блоков 6 и 7 увеличиваютс , практически, до 180 эл. град, а углы опережени зажигани вентильных блоков 5 и 8 по-прежнему остаютс неизменными и равными /min control driver 12, which affects the control system 11 and the system 9 and 10 pulse-phase control in such a way that the firing angles of the valve blocks 6 and 7 increase, practically, to 180 el. hail and the ignition advance angles of the valve blocks 5 and 8 are still constant and equal to / min

Суммарна противо-ЭДС преобразователей 3 и 4 в этом случае уменьщаетс доThe total back emf of transducers 3 and 4 in this case decreases to

нул , а скорость двигател 1 увеличиваетс до максимального значени .zero, and engine speed 1 is increased to the maximum value.

Claims

Connecting the control electrodes of the anode block valves of the first and cathode block of the second static transducer to a pulse-phase control system operating with a constant advance ignition scrap D | / Smin from the control electrodes of the cathode block valves of the first and anode block of the second static transducers to a pulse-phase control system operating with a variable ignition advance angle i varying within 2. / leads to the fact that in some operating modes the controlled static converters corresponding to the upper range of the drive speed control, the rectified rotor current does not flow through the windings of transformers 14 and 15, but passes them, closing through the valves of the static converters (in time intervals t, -t, tj-14, ..., t, i -t, Fig. 3). This circumstance leads to a decrease in the equivalent current of matching transformers 14 and 15, a decrease in electrical losses and, accordingly, an increase in drive efficiency, and in the case of a fan-like load, it reduces the installed power of transformers 14 and 15. The proposed invention significantly improves the technical economic performance of the drive, which determines its prospects. Asynchronous valve cascade containing a phase-rotor asynchronous motor, a rectifier in a rotor circuit, two controlled static converters connected in series with a rectifier, and two pulse-phase control systems of the converter valves, one of which is made with a constant ignition advance angle valves and a friend with a variable angle opera}} ignition, characterized in that, in order to reduce the installed electrical power while simultaneously increasing the efficiency water, control electrodes of the anode block valves of the first controlled converter and the cathode block of the second controlled converter are connected to the outputs of the pulse-phase control system with a constant ignition advance angle, and the control electrodes of the cathode block valves of the first controlled converter and anode block of the second controlled converter connected to the outputs of a pulse-phase control system with a variable ignition advance angle. Sources of information taken into account in the examination 1. Onischenko G. B. Asynchronous valve cascade. M., “Energie, 1967, p. 88

2. Onishchenko G. B., Yunkov M. G. Electric Turbo Mechanism. M., “Energie, 1972, p. 174. UAB (Rig.Z UAC