Асинхронный вентильный каскад

,801100704 зсю Н 02 Р 7 62 1ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГП 9(46) 30,06.84. Бюл. Ф 24 (72) Х.Г.Каримов и А,А.Азизов (71) Ташкентский ордена Дружбы народов политехнический институт им. А.Р.Бируни(53) 621.316.718.5(088,8) (56) 1. Патент США В 36883251, кл. Н 02 Р 7/62. опублик. 1972.2. Шикуть Э.В., Крайцберг М.И., Фукс П.В., Газганов А.Э, Импульсный регулируемый электропривод с фаэными электродвигателями. И "Энер- гия", 1912, с. 18.(54)(57) АСИНХРОННЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ КАСКАД, содержащий асинхронный двигатель с фазным ротором, одни выводыобмоток статора которого,имеют"клеммы для подключения к источнику пита,ния, выводы обмотки ротора подключены к входу управляемого выпрямитель- но-инверторного блока, выход которого подключен к.вторичной обмотке согласующего трансформатора, одни выводы первичной обмотки которого имеют клеммы для подключения к источнику питания, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, в него введены два управляемых коммутатора, каждьй из которых содержит мостовой выпрямитель, к выходу которого подключены зашунтированные конденсатором последовательно соединенные тиристор и коммутирующий дроссель с общим сердечником, при этом трехфазный вывододного управляемого коммутатора под,ключен к другим. выводам обмоток ста тора, а трехфазный вывод другого управляемого коммутатора подключен к другим выводам первичной обмотки д согласующего трансформатора.00704 5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 1 11Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах промышленных установок, например, с вентиляторной характеристикой нагрузки.Известен асинхронный вентильный каскад, содержащий асинхронный двигатель с фазным ротором, трехфазный мостовой роторный выпрямитель, зависимый трехфазный мостовой инвертор, согласующий трансформатор и тиристорный коммутатор в цепи постоянного тока, управляемый по напряжению 1 3.Недостатком этого электропривода является низкий коэффициент мощности при регулировании скорости вращения механизма с вентиляторным моментом нагрузки.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является асинхронный вентильный каскад, содержащий асинхронный двигатель с фазным ротором, одни выводы обмоток статора которого имеют клеммы для подключения к источнику питания; выводы обмоток ротора подключены к входу управляемого выгрямительно-инверторного блока, выход которого подключен к вторичной обмотке согласующего трансформатора, одни выводы первичной обмотки которого имеют клеммы для подключения к источнику питания 23Известный каскад характеризуется недостаточно высокими энергетическими показателями.Цель изобретения . - улучшение энергетических показателей.Укаэанная цель достигается тем, что в асинхронный вентильный каскад, содержащий асинхронный двигатель с фаэным ротором, одни выводы обмоток статора которого имеют клеммы для подключения к источнику питания, выводы обмотки ротора подключены к входу управляемого выпрямительно-инверторного блока, выход которого подключен к вторичной обмотке согласующего трансформатора, одни выводы первичной обмотки которого имеют клеммы для подключения к источнику питания, введены два управляемых коммутаторакаждый иэ которых содержит мостовой выпрямитель, к выходу которого подключены зашунтированные конденсатором последовательно соединенные тиристор и коммутирующий дроссель с общим сердечником, при этом трезфазный вывод одного управляемого коммутатора подключен к другим выводам обмоток статора, а трехфазный Вывод другого управляемого коммутатора подключен к другим выводам первичной обмотки согласующего трансформатора.На чертеже представлена схема асинхронного вентильного каскада.Асинхронный вентильный каскад содержит асинхронный двигатель с фазным ротором, обмотка статора 1 которого с одной стороны подключена к источнику питания, а с другой - к трехфазному мостовому выпрямителю 2, выход которого нагружен на тиристор 3, первичную обмотку 4 коммутирующего дросселя с общим сердечником 5 и коммутирующий конденсатор 6. Роторная обмотка 7 асинхронного двигателя подключена к трехфазному мостовому выпрямителю 8, выход которого через сглаживающий дроссель 9 подключен на вход зависимого трехфазного мостовбгоинвертора 10. Выход инвертора 10 подключен к вторичной обмотке 11 согласующего трансформатора 12. Первичная обмотка 13 трансформатора 12 с одной стороны подсоединена к трехфазному мостовому выпрямителю 14, выход которого нагружен на тиристор 15, вторичную обмотку 16 коммутирующего дросселя с общим сердечником 5 и коммутирующий конденсатор 17, а с другой стороны подключена к источнику питания. Блок 18 управления формирует управляющие импульсы тиристоров 3 и 15. Блок 19 управления формирует управля. ющие импульсы инвертора 10, мостовой выпрямитель 2, тиристор 3, обмотка 4 коммутирующего дросселя с общим сердечником 5 и конденсатор 6 образуют один управляемый коммутатор 20, а мостовой выпрямитель 14, тиристор 15, обмотка 16 коммутирующего дросселя с общим сердечником 5 и конденсатор 17 образуют другой управляемый коммутатор 21.Асинхронный вентильный каскад работает следующим образом.При поступлении с блока 18 управления сигналов на управляющие электроды тиристоров 3 и 15 имеет место поочередное циклическое отпирание тиристоров 3 и 15 на выходе выпрямителей 2 и 14 и их поочередное циклическое запиранне обратными напряжениями, наводимыми в обмотках 4 и 16 коммутирующего дросселя 5, при переСоставитель И.ВолошиновскийРедактор Л.Алексеенко Техред О.Неце Корректор И.Муска Заказ 4594/42 Тираж 667, Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам, изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 3 11007зарядке коммутирующих конденсато. ров 6 и 17. Регулирование угловойскорости каскада и величины напряжения статора 1 асинхронного двигателя осуществляется изменением отно 5сительной длительности замкнутогосостояния тиристоров 3 и 15 при постоянстве периода или частоты ихкоммутации, При этом напряжение первичной обмотки 13 согласующего транс. 10форматора 12 определяется выражением0 =0 , а напряжение статора 11 тр Насинхронного двигателя - выражением,ц=цн(1-т)где Он - номинальное напряжение источника питания;р - скважность работы.тиристора 15,При вентиляторном моменте нагрузки,например, целесообразен линейный закон изменения напряжения асинхронного двигателя, поэтому может бытьпринято =Я (8 - скольжение асинхронного двигателя), а указанныевыражения примут вид 25Ц 1 =1 н 8 и 1.1 =11 н -8) .Обеспечение этого закона регулирования напряжения статора асинхронногб двигателя осуществляется путемизменения относительной длительности замкнутого состояния тиристора 15 (т.е. широтно-импульсным методом), гарантирует работу асинхрон 04 4ного двигателя с высоким коэффициентом мощности, например, при вентиляторном моменте нагрузки,Ширина импульсов управления тиристоров инверторной группы составляет 120 эл.град. и для облегченияпередачи, подобных широких импульсов, применяется высокочастотноезаполнение. В предложенном устройст-.ве управление инвертором 10 в рабочих режимах осуществляется на минимальном фиксированном угле управления (, =сопят), который обеспечивает минимальное потребление реактивной энергии.Функция регулирования напряжения,подводимого к статору асинхронногодвигателя, и противо-ЭДС инверторавозлагается на блок 18 управлениятиристоров 3 и 15 управляемых коммутаторов. Система 18 управления построена по принципу широтно-импульсной модуляции,В зависимости от:величины постоянной составляющей момента, диапазонарегулирования, параметров электронривода и т.д. закон =2(8) можетотличаться от укаэанного.Применение предложенного асинхронно-вентильного каскада благодаря широтно-импульсному управлениюпозволяет обеспечить высокую экономичность работы электропривода.