Асинхронный вентильный каскад

.Ъ НИЕ РЕТЕНИ ЬСТ Бюл, У 35к, Е.В. Мартын,(56)венти н с. 10 Справ ник по преобразова Под ред. И.М. Чиже аф, 1978, с. 378. ой технике,иев, "Техник усилителя. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕ(71) Львовскийнический инститкомсомола и Всдовательский иский институт пэлектроприводу(53) 621.316.7 ордена Ленина политехут им. Ленинскогосоюзный научно-исслепроектно-конструкторо автоматизированному нко Г.Б. Асинхронный скад. М., "Энергия",(54) (57) АСИНХРОННЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ КАСКАД, содержащий мостовой трехфазныйвыпрямитель, вход которого подключенк выводам фаз обмоток ротора, анодный вывод которого соединен с катодным выводом мостового трехфазногоинвертора, анодный вывод которогоподключен к одному из двух выводовсглаживающего дросселя, трехфазныйвывод мостового инвертора подключенк выводам одной обмотки трехфазного согласующего трансформатора, другаяобмотка которого своими выводамичерез силовые контакты контактораподключена к выводам обмотки статора,снабженным клеммами для подключенияк сети, датчик частоты вращения, установленный на валу асинхронного двигателя, коммутационный блок с блокомуправления, блок управления мостового трехфазного инвертора, задающийблок, резистор, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены первый усилитель с одним входом и двумя выходами, второй усилитель, управляемыйключевой элемент, коммутационныйблок выполнен в виде трех тиристоров,катоды которых подключены к другомувыводу сглаживающего дросселя и одному выводу резистора, другой вывод которого соединен с.катодным выводоммостового трехфазного выпрямителя,вход блока управления коммутационнымблоком соединен с первым выходом первого усилителя, вход которого связанс выходом датчика частоты вращения,с которым через второй усилитель связан управляющий вход введенного ключевого элемента, через который входпервого блока управления связан свыходом задающего блока, вход которого соединен с вторим выходом первогоИзобретение относится к электротех. нике, в частности к электроприводу с каскадным включением асинхронных машин с использованием полупроводни" ковых преобразователей, и преднаэна чено для различных производственных механизмов с ограниченным диапазоном регулирования частоты вращения.Известен асинхронный вентильный каскад, содержащий асинхронный дви О гатель с фаэным роторрм, мостовой роторный выпрямитель, сглаживающий дроссель, резистор, шунтированный контактом, инвертор и согласующий трансформатор 11. 15Недостатком данного асинхронного вентильного каскада является наличие контактора, шунтирующего резистор, в силовой цепи, что уменьшает надежность и срок службы, так как не обеспечивает ограничения бросков тока при коммутации резистора.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достига, емому результату является асинхрон ный вентильный каскад, содержащий мостовой трехфазный выпрямитель, вход которого подключен к выводам фаз обмоток ротора, анодный вывод которого соединен с катодным выводом 30 мостового трехфазного инвертора, анод. ный вывод которого подключен к одному из двух выводов сглаживающего дросселя, трехфазный вывод мостового инвертора подключен к выводам однбй обмотки трехфазного согласующего трансформатора, другая обмотка которого своими выводами через силовые контакты контактора подключена к выводам обмотки статора, снабженным 40 клеммами для подключения к сети, датчик частоты вращения, установлен" ньй на валу асинхронного двигателя, коммутациоиньй блок с блоком управления, блок управления мостового трехфазного инвертора, задающий блок и резистор 1.21.Недостатком известного каскадаявляется пониженная надежность изза наличия шунтирующих контактов всиловой цепи ротора и возникновенияскачков тока из-за отсутствия возможности плавного регулирования резистора,Цель изобретения - повышение надежности каскада.Поставленная цель достигается тем,что в асинхронный вентильный каскад,содержащий мостовой трехфазный выпрямитель, вход которого подключен к выводам фаз обмоток ротора, анодный вывод которого соединен с катодным выводом мостового трехфазного инвертора,анодный вывод которого подключен кодному из двух выводов сглаживающегодросселя, трехфазный вывод мостовогоинвертора подключен к выводам однойобмотки трехфазного согласующего трансформатора, другая обмотка которогосвоими выводами через силовые контакты контактора подключена к выводамобмотки статора, снабженным клеммамидля подключения к сети, датчик частоты вращения, установленный на валуасинхронного двигателя, коммутационный блок с блоком управления, блокуправления мостового трехфазногоинвертора, задающий блок и резистор,введены первый усилитель с одним входом и двумя выходами, второй усилитель, управляемый ключевой элемент,коммутационный блок выполнен в видетрех тиристоров, катоды которых подключены к другому выводу сглаживающего дросселя и одному выводу резистора, другой вывод которого соединен скатодным выводом мостового трехфазного выпрямителя, вход блока управлениякоммутационным блоком соединен с первым выходом первого усилителя, входкоторого связан с выходом датчикачастоты вращения, с которым черезвторой усилитель связан управляющийвход введенного ключевого элемента,через который вход первого блока управления связан с выходом задающегоблока, вход которого соединен с вторым выходом первого усилителя. На фиг. 1 представлена функциональная схема асинхронного вентильного каскада; на фиг. 2 - задающий блок,Асинхронный вентильный каскад содержит асинхронный двигатель 1 с фазным ротором, к ротору которого подключен мостовой трехфазный выпрямитель 2, к которому подключены последовательно соединенные резистор 3, сглаживающий дроссель 4 н мостовой трехфазный инвертор 5, соединенный через трехфазный согласующий трансформатор 6 с электросетью, причем к общей точке резистора 3 и сглаживающего дросселя 4 подключены катоды тиристоров 7-9, аноды которых подключены к фазам ротора асинхронного дви1115196 гателя, статор которого соединен с электросетью через силовые контакты 10 контактора или выключателя, управ-. ляющие электроды тиристоров 7"9 соединены через блок 11 управления с первым выходом первого усилителя 12 вход которого соединен с выходом датчика 13 частоты вращения асинхронного двигателя 1, выход которого так" же соединен с входом второго усилитеО ля 14, выход которого соединен с управляющим входом ключевого элемента 15, через который вход блока 6 уп" равления мостового трехфазного инвертора соединен с выходом задающего блока 17, вход которого соединен с вторым выходом первого усилителя 12. Тиристоры 7-9 образуют коммутационный блок с блоком 11 управления.Задающий блок 17 содержит стабили. О зированный источник напряжения, подключенный к выводам 18 и 19 потенциометрического резистора 20, Выводы 21 и 22, образующие выход задающего блока 17, через контакты реле 23 подключены 25 к выходу потенциометрического резистора 20, цепь питания катушки реле 23 образует вход задающего блока 17. Асинхронный вентильный каскад функционирует следующим обрезом,В исходном положении перед пускомасинхронного двигателя 1 первый усилитель 12 настраивается на срабатывание при частоте вращения, соответствующей нижнему диапазону регулирования.35Второй усилитель 14 настраивается насрабатывание при появлении некоторойзаданной частоты вращения асинхронного двигателя 1,Контакты 10 контактора или выключателя разомкнуты, тиристоры 7-9 заперты трансформатор 6 включен, а элементы силовой части. 2-5 вентиль- ного каскада и его системы управле ния 11-23 выключены. При этом управляющий ключ 15 разомкнут и не пропускает сигнала с выхода задающего блока 17 на вход блока управления инвертором 16, движок потенциометра 20 50 находится в крайнем верхнем положении, а состояние реле 23 соответствует приведенному на фиг, 2. Тогда угол управления тиристорами инвертора 5 соответствует минимальному углу опе режения и, следовательно, максимальному значению противо-ЭДС мостового трехфазного инвертора 5. 4После замыкания контактов 10 на выходе мостового трехфазного выпрямителя 2 появляется напряжение, и в силовой цепи элементов 2-6 асинхронного вентильного каскада протекает ток, величина которого ограничивается последовательно включенным резистором 3 и противо-ЭДС трехфазногоинвертора 5. Асинхронный двигатель 1разгоняется,При появлении частоты вращения асинхронного двигателя 1, что контролируется датчиком 13 частоты вра. щения, срабатывает второй усилитель ,14 и замыкается ключевой элемент 15. Дальнейший разгон асинхронного дви-. гателя 1 осуществляется подачей и плавным регулированием напряжения задания с выхода задающего блока 17 через открытый ключевой элемент 15 на вход блока управления инвертором 16. При увеличении от нуля напряжения задания, что соответствует минимальному углу опережения, до максимального значения, соответствующего максимальному углу опережения, противо- ЭДС ннвертора 5 уменьшается от максимального значения до нуля, и асинхронный двигатель 1 разгоняется до частоты вращения, соответствующей нижнему диапазону регулирования. При достижении указанной частотывращения на выходе датчика 13 частоты вращения появляется напряжение,достаточное для срабатывания первого усилителя 12, при котором переключается реле 23, и напряжение заданияна выходе задающего устройства 17становится равным нулю, что соответствует максимальному значению противоЭДС инвертора 5, а тиристоры 7-9 коммутационного блока открываются плавнонарастающим напряжением управленияс выхода блока 11. При этом происходит плавная коммутация тока с диодовкатодной группы мостового трехфазноГОвыпрямителя 2 на тиристоры 7-9 примаксимальном значении противо-ЭДСинвертора 5, и пуск заканчивается.Дальнейшее регулирование частоты вращения асинхронного двигателя 1 дотребуемого значения осуществляетсяизменением напряжения задания, подаваемого на клеммы 18 и 19 отстабилизированного источника напряжения,1115 196 Вщцщи Заказ 6788/42 Тираж 666 ПоллисноеФЮФИЮРЭФ Юе яфилиал ППП Патент", г, Ужгород, ул.Проектная,4 В результате применения изобретения обеспечивается ограничение тока при бесконтактной коммутации резистора в силовой цепи ротора, что существейн о повышает надежность работы асинхронного вентильного каскада во всех режимах.