Устройство для торможения асинхронного двигателя

,51)4 Н 02 Р 3/2 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ПЬСТВУ ВТОРСИОМУ СВИ и инат г нко СССР17,02,83ССР11 10,84,ИЯ с ИН 3 чентротяеся граничянцого р режи 1 вторможенабжснагцни, выо но мноСЛ 8 С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ПНТ СССР(57) И:,обре 1;ние относится ктехнике. 11 ел ю изэбретевия яповыгпение надежности путем ония налрл,ения в звено постотока п 1 еобразователя чгтоырекупергции., Устройство дляния асинхронного двигателя сблохе 1 пэнгуди".с.льной ком."г.тполненньпл на тиристорах 18,включенным в цепь питания ав го инвертора 3 напряжения. Параллельно дросселю 6 включен ограничительныйвентиль (тиристор) 24. Блок коммутации щунтирован ЬС-контуром (20, 21),коммутирующим тиристором 22, Управлякицие входы тиристоров 22, 24 подключены к выходу блока 25 стабилизациинапряжения, входом соединенного с выходом КБ-триггера, Управляющие входытивисторов 18, 19 соединены с выхо"дами блоков 16, 17 управления выпря.нтелем и инвертором рекуперации соответственно Между точкой соединенияконденсатора ЬС-конгуга и коммутирующего тиритора 22 и точной соединения дросселя 6 ограничительного вентиля 24 и зажима инвертора 3 включенограничительный резистор 23, Вентиливыпрямителя 1 ргбогаюг с углом управления=О, а вентили инвертора 2 рекуперации - с постоянным оптимизированным ;глом управлен я р, при кото,;ам энергетические показатели устройства максимальны51530Изобретение относится к электротехнике и предназначено для управления режимом рекуперативного торможения асинхронного двигателя (АЛ) при5частотном регулировании скорости вращения,елью изобретения является повьппение надежности путем ограничения напряжения в звене постоянного тока преОобразователя частоты в режиме рекуперации,На чертеже представлена структурная схема устройства для торможенияасинхронного двигателя, 15Устройство содержит выпрямитель 1,ицвертор 2 рекуперации, инвертор 3напряжения в цепи питания асинхронного двигателя 4, датчик 5 тока,дроссель 6 и конденсатор 7 на входе 20инвертора 3 напряжения, Датчик 8 напряжения подключен входом к конденсатору 7, а выходом к ВБ-триггеру 9,выходы которого через узлы задержки10 и 11, логические элементы НЕ 12 и 2513 подключены к вторым входам логических блоков И 14 и 15, первые входыкоторых соединены соответственно свыходами узлов 10 и 11 задержки, авыходы подключены через блоки 16 и17 управления соответственно выпрямителем и инвертором к управляющимвходам выпрямителя и инвертора рекуперации.Устройство дополнительно содержитблок принудительной коммутации, составленньй из двух встречно-параллельно включенных силовых тиристоров 18и 19, первого и второго, параллельнокоторым включена цепочка из коммути Орующего.ЕС-контура, составленного изиндуктивности 20 и конденсатора 21,и коммутирующего тиристора 22, атакже ограничительный резистор 23,подключенный между обшей точкой конденсатора 21, коммутирующего тиристора 22 с цепью питания инвертора 3.Дроссель 6 защунтирован ограничительным вентилем 24 в направлении проникания тока в режиме потребления двигателем 4 мощности из сети.Блок 25 стабилизации напряженияподключен входом к первому выходуРБ-триггера 9, а выходом к управляющим электродам тиристоров 22 и 24,Управляющие электроды силовых тиристоров 18 и 19, проводящих соответственно ток потребления двигателем иток рекуперациц, соединены соответ 9ствеццо с выходами блоков 16 и 17управлс ция выпрямителем и ицверопомрекупераииУстройство работает следующим образом,При работе асицхронцс го двигателя 4 в двигательном режиме происходитпотребление мощности из сети. Приэтом сигнап с выхода датчика 5 токапоступаст на вход РБ-триггера 9, который через узлы 1 О и 11 задержки,логические элементы НЕ 2 и 13 и И14 и 15 подает сигналы ца включениев работу блоков 6 и 17 управления,Работает выпрямительная группа вентилей 1, Угол управления вентилямивыпрямительной группы равен 0 (с=О)т.е, вентили работают в режиме диодов и коэффициент мощности на входепреобразователя близок к 1, При изменении режима работы асинхронногодвигателя 4 изменяется направлениепотока мощности в звене постоянного тока, что приводит к дозаряду конденсаторов 7 фильтра, Это вызывает запирание вентилей выпрямительной группы 1 и прекращение потребления тока из сети. Тогда сигнал, поступающий с датчика 5 тока, перебрасывает РБ-триггер 9, которьй выключает блок 16 управления из работы, и через узел 11 задержки, логические схемы НЕ 12 и 13 и И 14 и 5 включает в работу блок 17 управления, При этом ток рекуперации в звене постоянного тока проходит через силовой вентиль 19, которьй включается одновременно с вентилями инверторной группы, Угол управления вентилями инверторной группы 2 равен оптимальному значению и определяется исходя из условий обеспечения максимального значениятормозного электромагнитного момента, развиваемого двигателем и обеспечечия высоких энергетических показателей на входе преобразователя частоты в режиме рекуперации энергии торможения в питающую сеть.Если значение тормозного электромагнитцого момента, развиваемого двигателем, це равно максимал ному, то по мере рекуперацци энергии в питающую сеть происходит снижение значения напряжения на конденсаторе фильтра, При достижении номинального значения, которое контролируется датчиком 8 напряжения, последний выдает сигнал на вход К КЯ-триггера 9, РБ-триггерперебрасываетсч, и с одного его выхода поступает сигнал на запрет работыблока 17 управления, а с другого выхода одновременно - сигнал на включение блока 16 управления и на входблока 25 стабилизации напряжения.При этом блок 5 подает импульсы науправляющие электроды тиристоров 24и 22, Предварительно заряженный онденсатор 21 по цепи "+" конденсатора7 - ограничительный резистор 23конденсатор 21 - индуктивность 20коммутирующего контура - тиристор19 - "-" конденсатора 7 разряжаетсяпо цепи "+" конденсатора 21 - тиристор 22 - тирис.тор 8 - индуктивность20 - конденсатор 21 "-" и принудительно снижает значение тока рекуперации до нуля, ограничивая нижнийпредел колебания напряжений в звенепостоянного тока, Для ограничениявозникающих при этом перенапряженийна дросселе 6 ультра служит ограничительный вентиль 24, Процесс коммутации тока рекугерации происходитпрактически мгновенно, Через включенные вентили выпрямитальной группыпроисходит дозарял конденсатора 7,и, если направпенц изыска мощности 40 бпизок к 1, 55редлагаемое устройство управления режимом рекуперативного торможения асинхронного двигателя при часв звене постоянного тока це изменилось, процесс рнуперациц энергии апитающун 1 сеть повторяется, Для предотвращения разряпа конденсатора 7по цепи "+" конденсатора 7 - резистор 23 - тцрцстов- "-" конденсатора 7 значение сопротивления К резистора 23 подбирается достаточчо большим, т,е, таким, при котором токразряда меньше значения тока удержания тиристора 2 в открытом состоянии, т,с, госле окончания процессаконмутации тока рекуперации вентильтиристор 22 самопроизвольно восстанавливает свои запирающие свойства.,Если происходит изменение режима работы асинхронного двигателя, то изменяется направление потока мощностив звене постоянного тока и процессрекуперации энергии в питающую сетьне происходит, в работе остаютсявентили выпрямительной группы,. Коэффициент мощности на входе преобразователя частоты в режиме рекуперации 10 15 20 25 30 тотцом управз,е"ии ьзэволяет сушесгенно повысить надежность работы автономного инвертора напряжения какосновного узла преобразователя част; -ты, стабилизировав значение напряжения в звене постоянного тока; стабилизировать значение электромагнитного момента асинхронного двигателя;повысить динамические свойства преобразователя частоты с широтно-импульсным регулированием путем уменьшениявремени перевода его из одного режима работы в другой, определяемогопараметрами узлов задержки, которые,в свою очередь, определяются тольковременем восстановления запирающихсвойств вентилей выпрямительной и инверторной группы, обеспечить получение высоких энергетических показателей преобразователя частоты во всехрежимах его работы, Предлагаемое устройство может быть использовано длятиристорного преобразователя частотыс широтно-импульсным регулированием,где в качестве силовых вентилей применяются полууправляемые вентили(тирцсторы), а не полностью управляемые, т.е. транзисторы.Ф с р м у л а и з о б р е т е н и я устройство для торможения асинхронного двигателя, содержащее выпрямитель и параллельно к нему подключенцьп по цепи переменного тока инвертор рекуперации, инвертор напряжения, соединенный с выводами выпрямителя через дроссель, конденсатор навходе инвертора напряжения, датчик тока в цепях питания инвертора рекуперации датчик напряжения, подключенный входом к конденсатору, выходы указанных датчиков соединены соответственно с К- и Б-входами КЯ-триггера, первый выход которого через первые узел задержки, логический элемент НЕ подключен к второму входу второго логического блока И, второй выход КЯ-триггера через вторые узел задержки и логический элемент 1 И подключен к второму входу первого логического элемента И, первые входы логических элементов И соединены соответственно с выходами первого и второго узлов задержки, а выходы подклнчсцы к входам блоков управления выпрямителем и инвертором ренупор;.пи соотПодписное Тираж 551 Заказ 6290/53 ВНИИПИ Росударетвенного комитета по изобретениям и открытиям при 1 КНТ СССР 113135, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. Г,гарина,101 ветственно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения надежности путем ограничения снижения напряжения в звене постоянного тока пре 5 образователя частоты в режиме рекуперации, введен блок принудительной коммутации, составленный из двух встречно-параллельно включенных силовых тиристоров, параллельно которым включена цепочка из коммутирующего ЬС-контура и коммутирующего тиристора, ограничительный резистор, ограничительный вентиль и блок стабилизации напряжения, при этом выход ные выводы выпрямителя и инвертора рекуперации объединены, силовые тиристоры включены последовательно в цепь питания инвертора напряжения между конденсатором на входе инвер тора напряжения и общими выводами выпрямителя н инвертора рекуперации,ограничительный резистор включен между общей точкой конденсатора ЕС-контура, коммутирующего тиристора с положительной инной цепи питания инвертора напряжения,ограничительный вентиль включен параллельно дросселю внаправлении протекания тока в двигательном режиме работы асинхронногодвигателя, блок стабилизации напряжения входом подключен к первому выходу Ю-триггера, а выходом - к управляющим электродам коммутирующего тиристора и ограничительного вентиля,управляющий электрод первого силового тиристора подключен к выходу блокауправления инвертора рекуперации, ауправляющий электрод второго силового тиристора - к выходу блока управления выпрямителем.