Асинхронный вентильный каскад

.8)о СС1981СССР198 игСюР ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ К Д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ,ЯО 1422359 повышение энергетических показателейпутем увеличения точности согласования характеристик каскада с естественной характеристикой двигателя наподсинхронной частоте вращения. Асинхронный вентильный каскад содержитасинхронный двигатель 1 с фазнымротором. Подключение фаз обмотки ротора двигателя осуществляется с помощью контактов 15 сетевого контактора 13 через инвертор 5, дроссель3 и неуправляемый выпрямитель 2. Контакты 14 контактора 12 служат длязамыкания обмотки ротора накоротко.Инвертор 5 управляется блоком 11импульсно-фазового управления по скалам датчика 7 частоты вращения,1422359 поступающим через регулятор 9 частоты вращения, регулятор 10 тока на один из входов блока 11. На второй вход регулятора 10 поступает сигнал с датчика 4 тока, а на третий вход - сигнал с датчика 6 тока через управляемый ключ 20. Между первым входом регулятора 10 и выходом регулятора 9 установлен управляемый ключ 19, меж.ду вторым его входом и выходом масш:табного усилителя 17 ключ 20. Управляемый ключ 21 обеспечивает подключение второго входа блока 11 к источнику смещения. Управляющие входы указанных ключей соединень 1 с выходом триггера 22. Управление катушкой контактора 12 осуществляется по цепи: датчик 6, масштабный усилитель 17, сумматор 27,. элемент И 23, триггер .28, Далее с выхода триггера 28 сигнал поступает на первый вход элемен 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах для регулирования частоты вращения в схеме асинхронновентильного каскада, 5Цель изобретения - повышение энергетических показателей путем увеличения точности согласования характеристик каскада с естественной характеристикой двигателя на подсинх ронной частоте вращения.На чертеже представлена блок-схема асинхронного вонтильного каскада.Асинхронный вентильный каскад содержит трехФазный асинхронный двига тель 1 с выпрямителем 2 в цепи роторной обмотки, выход которого через сглаживающий дроссель 3 и датчик 4 выпрямленного тока ротора соединен с входом инвертора 5. В Фазные обмотки 20 ротора асинхронного двигателя включены датчики 6 тока, а на валу ротОра установлен датчик 7 частоты вращения. Каскад содержит блок 8 задания частоты вращения, выходом подключен ный к первому входу регулятора 9 частоты вращения, второй вход которого соединен с выходом датчика 7 частоты вращения, регулятор 10 тока, первый та 24, выход которого подключен к катушке контактора 13. Выход блока 8задания частоты вращения соединен свторым входом регулятора 9 и черезнуль-орган 16, элемент НЕ 25 - с первым входом триггера 22. Вторые входы триггеров 28, 23 подключены квыходу элемента И 26, первый входкоторого связан с выходом элементаНЕ 27, а второй вход - с выходомнуль-органа 16. Вторые входы элементов И 23, 24 подключены к выходу элемента НЕ 25. С помощью контакторов12, 13 и ключей 19, 20, 21 в устройстве обеспечивается переключение асинхронного двигателя с естественнойхарактеристики каскада на естествен"ную характеристику двигателя при минимально допустимом токе в звене постоянного тока, что снижает потеримощности. 1 ил,2вход которого подключен к выходу датчика 4, а выход к входу блока 11 импульсно-Фазового управления, два контактора с катушками 12 и 13 реле и силовыми контактами 14 и 15 соответственно, Выход блока 8 задания частоты вращения подключен к входу нуль- органа 16. Выход датчиков 6 тока через масштабный усилитель 17 связан с первым входом сумматора 18 с однополярным выходом, второй вход которо-. го соединен с выходом датчика 4 выпрямленного тока ротора. Выход регулягора 9 частоты вращения через первый управляемый ключ 19 связан с вторым входом регулятора 10 тока, третий вход которого через второй управляе" мый ключ 20 подключен к выходу масштабного усилителя 17, Третий управляемый ключ 21 подключает к источнику напряжения смещения второй вход блока 11 импульсно-Фазового управления. Управляемые входы ключей 19-21 подключены к выходу второго КБ-триггера 22, первый вход которого соединен с вторыми входами первого и второго логических элементов И 23 и 24 и выходом второго логического элемен" та НЕ 25, входом соединенного с выходомнуль-органа 16 и вторым входом третьего логического элемента И 26. Первый вход логического элемента И 26 соединен с первым входом первого логического элемента И 23 и выходом первого логического элемента НЕ 27, входом подключенного к выходу сумматора 18, Выход третьего логического элемента И 26 соединен с вторым входом второго триггера 22 и с вторым входом. первого триггера 28, первый вход которого соединен с выходом первого логического элемента И 23, а выход с одним выводом катушки реле первого контактора 12 и с первым входом второго логического элемента И 24, выходом подключенного к одному выводу катушки реле второго контактора 13. Вторые выводы катушек контакторов 12 и 13 объединены.Асинхронный вентильный каскад работает следующим образом.В исходном состоянии сигнал задания с блока 8 задания частоты вращения меньше задающего сигнала максимальной частоты вращения и регулируется (за счет чего регулируется час-тота вращения каскада). Работа системы регулирования частоты вращения осуществляется так, как работа всех систем подчиненного регулирования. Коэффициенты передачи датчиков 4 и 7 выбраны таким образом, что на подсинхронной частоте вращения не выполняется условие.3 Г 21 -1 =02Рн в где 1 - фазный ток ротора;1- ток в звене постоянного токаинвертора.В результате на выходе сумматора 18 получается сигнал, равный логическойкоторая инвертируется первым элементом НЕ 27 и удерживает триггер 28 в исходном состоянии, катушки реле контакторов 12 и 13 обесточены.Если каскад переводится на естественную характеристику, то напряжение с выхода блока 8 задания частоты вращения становится равным напряжению уставки нуль-органа 16. В результате на его выходе формируется логический "О", который через элемент НЕ 25 переводит триггер 22 в возбужденное состояние, что приводит к размыканию ключа 19 и замыканию ключей 20 и 21. Кроме того на второй вход элемента И поступает логическая "1" подготавливая срабатывание триггера 28. Сигнал, пропорциональный току ротора,с датчика 7 тока через масштабный 5усилитель 17 и управляемый ключ 20подается на третий вход регулятора1 О тока, Согласно законам подчиненного регулирования регулирование то-.ка в звене постоянного тока осуществляется до тех пор, пока не выполнится условие3 Г 21=1Р и15При этом на выходе сумматора 18с однополярным выходом появляется сигнал нулевого уровня, который инвертируется элементом НЕ 27 в логическую "1" и включает триггер 28.Триггер 28 включает катушку реле первого контактора 12, который своими замыкающими силовыми контактами 14закорачивает ротор асинхронного дви гателя и через элемент И 24 и катушку реле второго контактора 13 размыкает силовые контакты 15, отключая инвертор от сети. Каскад работает на естественной характеристике асинхЗ 0 ронного двигателя. Ток в звене постоянного тока равен нулю, так как инвертор отключен. На выходе сумматора 18 положительный потенциал, который инвертируется элементом НЕ 27В результате на первый вход элемента И 26 поступает логический "0",При переходе с естественной характеристики двигателя на характеристику каскада снижается уровень сигнала на выходе блока 8 задания частотывращения, нуль-орган 16 формирует навыходе логическую "1", которая поступает на второй вход элемента И 26 и через элементы НЕ 25 и И 24 обесточивает катушку контактора 13 ко-,Эторая своими размыкающими контактами 15 подключает инвертор 5 к сети. Да- лее система регулирования тока осуществляет регулирование тока инвертора до выполнения условия503 Г 21 = 1рне при выполнении которого на выходе сумматора 18 появляется нуль, а на 55 выходе элемента НЕ 27 логическая "1".На двух входах элемента И 26 присутствуют две логические "1". С выхода элемента И 26 логическая "1" посту.-полигр. пр-тие г. Ужгород, ул. Проектная,Р пает на вторые входы "Сброс" триггеров: 22 и 28. В результате обесточивается катушка контактора 12 и размыкаются контакты 14, размыкаются ключи 20 и 21. Замыкается ключ 19. Схе 5 ма работает в режиме каскада с подчиненным регулированием тока и частоты вращения.:Изобретение позволяет переходить с характеристики каскада на естественную характеристику двигателя при минимально допустимом токе в звене постоянного тока, что снижает потери мощности, увеличивает срок службы оборудования и точно согласовывает характеристики каскада с характеристиками двигателя,Формула изобретения:Асинхронный вентильный каскад,содержащий асинхронный двигатель сфазным ротором, в цепь ротора которого включен выпрямитель, выходом 25подключенный через дроссель и датчиквыпрямленного тока ротора к входуинвертора, датчик частоты вращения,установленный на валу ротора асинхронного двигателя, датчики тока,30включенные в фазные обмотки ротораасинхронного двигателя, блок импульсно-фазового управления инвертором,вход которого соединен с выходом регуйятора тока, одним входом подключенного к выходу датчика выпрямлен 35ного тока ротора, другой вход регулятора тока связан с выходом регулятора частоты вращения, первым входомподключенного к выходу блока задания40частоты вращения, а вторым входом -к выходу датчика частоты вращения,два контактора, каждый из которыхснабжен катушкЬй реле и силовыми контактами силовые контакты одного конУ45тактора включены в фазные обмоткиротора, а силовые контакты другогоконтактора предназначены для подключения выхода инвертора к сети, масштабный усилитель, вход которого соединен с выходами датчиков токов фаз 50ных обмоток ротора, а выход - с первым входом сумматора с однополярнымвыходом, подключенным к входу .элемента НЕ, второй вход указанного сумматора. соединен с первым входом регулятора тока, два двухвходовых элемента И, КБ-триггер, последовательносоединенные второй элемент НЕ и нульорган, вход которого подключен к выходу блока задания частоты вращения,первый вход первого элемента И соединен с выходом элемента НЕ, а выходКБ-триггера подключен кодному выводу катушки реле первого контактора,другой вывод которой объединен с вторым выводом катушки реле второго контактора, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения энергетических показателей путем увеличения точности согласования характеристики каскада с естественной характеристикой двигателя на подсинхронной частоте вращения, введены третийдвухвходовый элемент И, второй КБтриггер, три управляемых ключа, аблок импульсно-фазового управленияи регулятор;. тока снабжены соответственно вторым и третьим входами, причем указанная связь второго входарегулятора тока с выходом регуляторачастоты вращения организована посредством первого управляемого ключа,третий вход регулятора тока черезвторой управляемый ключ связан с выходом масштабного усилителя, а третий управляемый ключ установлен навтором входе блока импульсно-фазового управления, управляемые входы указанных ключей соединены с выходомвторого КБ-триггера, первый вход которого соединен с вторыми входамипервого и второго элементов И и свыходом второго элемента НЕ, вторыевходы указанных КБ-триггеров подключены к выходу третьего элемента И,первый вход которого соединен с выходом первого элемента НЕ, а второйвход - с выходом нуль-органа первыйвход второго элемента И подключен квыходу первого КБ-триггера, а выход -к первому выводу катушки реле второго контактора,