Устройство для регулирования скорости асинхронного тягового двигателя

(5 4 Н 02 Р 7/42 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Московский энергетический институт(56) Бернштейн А.Я. и др. Тиристорные преобразователи частоты в электроприводе. - М.: Энергия, 1980, с. 183.Авторское свидетельство СССР У 970628, кл. Н 02 Р 13/18, 1980.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ АСИНХРОННОГО ТЯГОВОГО ДВИГАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использо, вания в тяговом или прож)шленном элеКтроприводе. Целью изобретения является расширение диапазона регулирования скорости и повышение надеаности, Устройство осуществляет регулирование скорости двигателя как в резиме потребления энергии, так и в реюпче рекуперации, а такыре плавный бесконтактный переход из одного режима в другой. 3 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано втяговом или промышленном электроприводе.Цель изобретения - расширение диапазона регулирования скорости и повышение надежности устройства.На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для регулирова ния, скорости асинхронного тягового двигателя; на фиг. 2 и 3 - временные диаграммы напряжений Цс и токана коммутирующем конденсаторе автономного инвертора тока при включении толь ко реакторов и совместно с реакторами диодов с резисторами и конденсатором соответственно.Устройство для регулирования скорости асинхронного тягового двигате ля 1 содержит импульсный преобразоратель 2 постоянного тока, входные выводы 3 и 4 которого снабжены зажимами для подключения к источнику 5 постоянного напряжения, выходные вы воды импульсного преобразователя 2 постоянного тока через дроссели 6 и 7, соединенные последовательно с выпрямителем 9, подключены к входам инвертора 8 тока, выходные выводы ко- З 0 торого подключены к фазным выводам статорной обмотки асинхронного тягового двигателя 1, два диода 10 и 11, два резистора 12 и 13, конденсатор 14 и реактор, выполненньй в виде двух 35 магнитосвяэанных обмоток 15 и 16, начала которых соединены с соответствующими входными выводами 3 и 4 импульсного преобразователя 2 постоянного тока, выход выпрямителя 9 шунти рован конденсатором 14, катодный выход выпрямителя 9 соединен с анодом первого диода 10, катод которого соединен с концом магнитосвязанной обмотки 16 реактора, анодный вывод вы прямителя 9 соединен с катодом второго диода 11, анод которого соединен с концом магнитосвязанной обмотки 15 реактора, первьй и второй диоды 10 и1 11 шунтированы первым и вторым резис торами 12 и 13.Устройство работает следующим образом,При переключении тиристоров инвертора 8 тока процесс коммутации про текает в две ступени, которые характеризуются линейным (интервал А,фиг. 2 и 3) и колебательным (интервал В, фиг, 2 и 3) процессами пере(Ел -Ел ) (сов ЬЗо То 1 ), (1) индуктивность рассеяния обмоток реактора;эквивалентная индуктивностьфаз нагрузки;ЭДС источника питания;мгновенная линейная ЭДС нагрузки в начале коммутации,где 1,Ео Ел С 3эквивалентная емкость коммутирующих конденсаторов инвертора;емкость коммутирующих конденсаторов инвертора;ток в отключаемой фазе нагрузки в начале процесса дозаряда;продолжительность процессадозаряда. С1 1 (и, 1.егде ЬЭ =1 Г 1.аде,21, 1,2.Н На интервале 0 (фиг. 2) заканчивается коммутация тока между фазазаряда коммутирующих конденсаторов, входящих в схему инвертора 8 тока, При наличии выпрямителя 9 в качестве ограничителя коммутационных напряжений на интервале В (фиг, 2 и 3) колебательного перезаряда коммутирующих конденсаторов после достижения линейного уровня напряжения источника 5 открываются соответствующие вентили из анодной и катодной групп выпрямителя 9. При этом ток отключаемой фазы асинхронного двигателя 1 начинает ответвляться из коммутирующих конденсаторов инвертора 8 в источник 5 (интервал С, фиг, 2), После того, как ток в коммутирующих конденсаторах интервала 8 тока становится равным нулю, весь ток отключаемой фазы асинхронного двигателя 1 начинает протекать через выпрямитель 9 в источник 5, Интервал С на фиг, 2 на этом заканчивается, а величина дозаряда коммутирующих конденсаторов инвертора 8 тока определяется в соответствии с формулой:1/ 2 Ь . Ь ду, =1, У БпЫоса+1330124переход из одного режима в другой Е - Ел 2 Е +1.(3) где Со - емкость ограничивающегконденсатора.В этом случае интервач С (фиг. 3) заканчивается после уменьшения тока, протекающего, через коммутирующие кон - 35 денсаторы инвертора 8, до нуля, Процесс спада тока в отключаемой фазе на следующем интервале П (фиг. 3) о ределяется, кроме напряжения источника 5 и линейной ЭДС асинхронного двигателя 1, напряжением на ограничивающем конденсаторе 14, Кривая напряжения на этом конденса"оре показана на фиг. 3 штриховой линией. Коммутация тока между фазами асинхроц ного двигателя 1 заканчивается после уменьшения тока в отключаемой фазе до нуля.На интервалах Е и Р (фиг. 3) происходит уменьшение тока в диодах 10 и 11 до нуля (интервал Е) и восстановление напряжения на ограничивающем конденсаторе 14 до уровня напряжения источника 5 через резисторы 12 и 13 (интервал Р). Диоды 10 и 11 пре дусмотрены для исключения электромагнитных колебаний в контуре: источмц асяроного двигателя 1. На том интервале ток в отключаемой д азе спадает практически лицейцо под действием напряжения Е, источника 5. Ско 5 рость изменения тока при этом обратно пропорциональна эквивалентной ицдуктивцости фаз асинхронного двигателя 1. и индуктивности рассеяния Еъ встречно включеных магнитосвязанных 1 О обмоток 15 и 16 реактора и определяется иэ следующей зависимости: Для уменьшения величины дозатора коммутирующих конденсаторов инвертора 8 тока необходимо уменьшить индуктивности рассеяния иагцитосвязанных обмоток 15 и 16 реактора выцря 20 мителя 9, Это достигается за счет подключения к выхо;,у выпрямителя 9 ограничивающего конденсатора 14 и диодов 10 и 11, игнтироваццых реэисто 25 рами 12 и 13. При этом величина доза- ряда определяется выражением (1) при подстановке в него значения ф цк 5 - магнитосвязацные обмотки 15 и 16 реактора - ограцичивающий конденсатор,Таким образом, устройство позволяет осуществить регулирование скорости двигателя как в режиме потребления энергии, так и в режиме рекуперации, а также плавный бесконтактный В устройстве существенно увеличенаиндуктивность уравнительного контурабез значительного увеличения ицдуктидности цепи сброса избыточной энергии, накопленной в электромагнитныхполях рассеяния электрической машины.При этом создается нормированный дозаряд коммутирующих конденсаторов инвертора, что повышает надежность процесса коммутации,Формула изобретения Устройство для регулирования скорости асинхронного тягового двигателя, содержащее цмп л сный преобразователь постоянного тока, входные выводы которого снабжены зажимамц для подключения к источнику постоянного напряжения, выходые выводы нгфпульгного преобразов теля пос-оянцого тс -ка через дроссоли подклю чены к входэм инвертора тока, выходные выводыкоторого соединены посл дсвательно с выпрямителем и предназначены для подключеия к фазным выводам статорцой обмотки асинхронного тяовс гс двигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скорости и повышения надежности устройства, в него введены два диода, два резистора, конденсатор и реактор, выполненный в виде двух магнитосвязанных обмоток, начала каждой из которых соединены с соответствующими входными выводами импульсного преобразователя постоянного тока, выход выпрямителя шунтирован конденсатором, катодный выход вы-, прямителя соединен с анодом первого диода, катод которого соединен с концом одной из магнитосвяэацных обмоток реактора, анодный вывод выпрямителясоединен с катодом второго диода, анод которого соединен с концом другой из магнитосвязацных обмоток реактора, первый и второй диоды шунтированы первым и вторым резисторами.1330724 Ефг Составитель Ю. ФесенкоРедактор Л. Пчолинская Техред И.Верес Корректор Л ай ПодписноеР жгород, ул. Проектна роизводственно-полиграфическое предприятие 3590/55 ВНИИП по 113035, Тираж 6 Государственног елам изобретений осква, Ж, Раув