Асинхронно-вентильный каскад

(71) Яворовсобъединениетехническийкомсомола 8.8)о СССР1980,СССР1979,СССР1983,пользова ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬПИЯМРИ П 1 НТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС 9, Бюл, 19 46кое производственное(56) Авторское свидетельств В 936337, кл, Н 02 Р 5/40,Авторское свидетельство В 866684, кл. Н 02 Р 7/74,Авторское свидетельство У 1115196, кл, Н 02 Р 7/74, Изобретение относится к электротехнике и может быть ис нов производственных механизмах с ограниченным диапазоном регулированиячастоты вращения,Целью изобретения является повьппе"е КПД и улучшение соз 1,На чертеже представлена функциональная схема асинхронно-вентильного каскада.Асинхронно-вентипьный каскад содержит асинхронный двигатель 1 с фазнымротором, к выводам обмотки роторакоторого подключен вход трехфазногомостового выпрямителя 2, Последовательно с выпрямителем соединен трехфазный мостовой инвертор 3, выход ко(54) АСИНХРОННО-ВЕНТИЛЬНЬЙ КАСКАД (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных производственных механизмах с ограниченным диапазоном регулирования частоты вращения. Целью изобретения является повьппение КПД и улучшение соя д, В асинхронно-вентильный каскад введены датчик 16 тока, узел 18 задержки, компаратор 19, логический элемент ИЛИ-НЕ 20 обеспечивающие периодическое9открытие,тиристоров 11, 12, 3 в цепи обмотки ротора асинхронного двигателя 1 и включение и выключение пускового резистора 8 в цепь выпрямленного тока выпрямителя 2 и инвертора 3. Каскад при пуске работает с максимальной противо-ЭДС, 1 ил,торого соединен с выводами вторичной ,фффффобмотки согласующего трансформатора ( Д4, Выводы первичной обмотки трансфор- Яматора 4 пофазно объединены с выводами обмотки статора асинхронного дви- фгателя и подключены через контакты рсилового выключателя 5 к сети, Управ- рляющие входы тиристоров инвертора3 подключены к выходу блока б управления с потенциометрическим резистором 7 на входе. Выводы постоянноготока выпрямителя и инвертора соединены между собой через пусковой резистор 8 и дроссель 9, Электропривод содержит коммутатор 10, выполненный натиристорах 11, 12 и 13, анодные выводы которых подключены к фазным вы 1529395Водам обмотки ротора, Катодные выводы тирнсторов 11, 12 и 13 объединеНы и подключены к точке соединенеияпускового резистора 8 и дросселя 9,К управл 51 ющим входам тиристоров подключепы выходы блока 14 управления,к входу которого подключен выход усилителя 15Б асинхронно-вентильный каскадвведены датчик 16 тока включенныйлежду катодным выводом выпрямителя2 и выводом резистора 8, потенцио,метрический резистор 17, узел 18 задержки, двухвходовые компаратор 19,логические элементы ИЛИ-НЕ 20 и 21и генератор 22 импульсов, а выключатель 5 снабжен размыкающим контактом23, вклк 1 ченным между выводом потенциометрического резистора 17 и вхо Одом узла 18 задержки, Выход узла задержки подключен к одному входу логического элемента ИЛИ-НЕ 20, другойвход которого соединен с выходом компаратора 19. Один вход компаратора 25подключен к выходу датчика 16 тока,а другой вход - к среднему выводу потенциометрического резистора 17. Выход элемента ИЛИ-НЕ 20 соединен с вьвводом потенциометрического резистора7 и одним входом логического элемента И 21 другой вход которого подключен к выходу генератора импульсов 22,Выход логического элемента И соединен со входом усилителя 15.Асинхронно-вентильный каскад рабо 35тает следуюцим образом.В исходном положении, перед пуском асинхронного двигателя 1 потенциометрическим резистором 17 выстав 40ляют уровень срабатывания токовойотсечки, а движок потенциометрического резистора 7 переводят в положение,соответствующее нулевому уровню напряжения на его выходе, Это положениеобеспечивает нулевое напряжение навыходе потенциометрического резистора7 независимо от изменений напряженияна его входе на все время пуска асинхронного вентильного каскада и соответственно максимальную противо-ЭДСинвертора 3, Включают блок 14 управления тиристорами 11 12 и 13 и блок6 управления мостовым трехфазным ин"вертором 3,Силовые контакты выключателя 5 разомкнуты, а его размыкающий контакт23 замкнут. На вход узла 18 задержкиподается постоянное напряжение, равное уровню "1", На выходе узла 18задержки - "1"На первом входе компаратора 19 имеется нулевой сигнал,эпоступающий с вьг ода датчика 16 тока,а на втором его входе напряжение,задающее уровень его срабатывания,Поэтому на выходе компаратора 19 -"О", Сигналы "0" и "1" поступающиесоответственно на первый и второй входы логического элемента ИЛИ-НЕ 20 вызывают появление на его выходе сигнала "О" который подается на входы логического элемента И 21 и потенциометрического резистора 7, При нулевомсигнале, поступающем на второй входлогического элемента И 21, импульсывысокочастотного генератора не поступают на вход усилителя 15 и блок 14управления тиристорами 11, 12, 13.Открывающие импульсы на тиристоры11, 12, 13 не подаются,После замыкания силовых контактоввыключателя 5 его размыкаюший контакт23 размыкается, однако на выходе узла 18 задержки будет определенное время поддерживаться сигнал "1", Времязадержки этого сигнала выбирается исходя из возможности неодновременногосрабатывания силовых контактов выключателя 5 и его контакта 23, а такжепродолжительности протекания переходного процесса при включении асинхронного вентильного каскада и нарастаниитока в роторной цепи двигателя, величина которого ограничивается последовательно включенными пусковым резистором 8 и максимальной противо-ЭДСинвертора 3, Сигнал с выхода датчика 16 тока превьшает установленныйпотенциометрическим резистором 17уровень срабатывания компаратора 19,и на его выходе устанавливается "1",После окончания отсчета задержки времени на выходе узла 18 задержки появляется сигнал 0, При этом на первый вход логического элемента ИЛИ-НЕ20 подается сигнал "1" с выхода компаратора 19, а на второй его входсигнал "О" с выхода узла 18 задержки,Поэтому на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 20 остается сигнал "О",Асинхронный двигатель 1 разгоняется с включенными в его силовую цепьпусковым резистором 8 и максимальной.противо-ЭДС инвертора 3. При разгоне электродвигателя ток в силовой цепи уменьшается, следовательно, умень"шается и уровень сигнала с выхода5 15293датчика 16 тока, При уменьшении этогосигнала ниже уровня, задаваемого первь 1 м потенциометрическим резистором17, срабатывает сигнал "О", При этомна оба входа логического элемента5ИЛИ-НЕ 20 подаются сигналы "О" и наего выходе появляется сигнал "1",Этот сигнал, поступая на второй входлогического элемента И 21 приводит кпрохождению высокочастотных импульсовгенератора 22 на вход усилителя 15 идалее на вход блока 14 управления, Врезультате включатся тиристоры 11, 12,13, Пусковой резистор 8 шунтируется, Включение тиристоров 1, 12, 13и шунтирование резистора 8 при максимальной противо-ЭДС инвертора 3 приводит к возрастанию тока в силовойцепи элементов 2, 3 и 4, что в свою 20очередь, вызывает увеличение сигналас выхода датчика 1 б тока, который превышает установленный уровень срабатывания компаратора 19, приводит к появлению на его выходе "1", Сигналы 25"О" с выхода узла 18 задержки и "1"с выхода компаратора 19, поступая напервый и второй входы логического элемента ИЛК-НЕ 20 вызывают появление наего выходе сигнала О", который пройдя на вход блока 14 управления, вызывает выключение тиристоров 11, 12 и13. Противо-ЭДС инвертора 3 остаетсямаксимальной, В цепь выпрямленноготока асинхронного вентильного каскада опять вводится пусковой резистор8, Процессы шунтирования резистора8 и его включения в цепь выпрямленного тока асинхронного вентильногокаскада продолжают до тех пор, пока щасинхронный двигатель 1 не разгонится до определяемой максимальной противо-ЭДС инвертора 3 частоты вращения, В конце пуска ток в силовой цепи элементов 2-4 уменьшается, пусковой резистор 8 зашунтирован тиристорами 11 12 и 13, которые послеокончания пуска выполняют функции диодов катодной группы мостового трехФазного выпрямителя 2,50цепь выпрямленного тока только на время разомкнутого состояния тиристоров 1, 12 и 13, ЕПД каскада увеличивается и улучшается соя Ч , В результате улучшаются массогабаритные показатели.ф о р м ул а изобретения Асинхронно-вентильный каскад, содержащий асинхронный двигатель с Фазным ротором, последовательно соединенные мостовой трехфазный выпрямитель и мостовой трехфазный инвертор, выводы постоянного тока которых соединены через резистор и сглаживающий дроссель, блок управления инвертором с задающим потенцпометрическим резистором на входе, вход выпрямителя соединен с Фазными выводами обмотки ротора асинхронного двигателя, а вь 1 ход инвертора - с вторичной обмоткойсогласующего трансформатора, выводыпервичной обмотки которого пофазно,Объединены с выводами обмотки статораасинхронного двигателя силовой выключатель для подключения выводовстаторных обмоток к сети, тиристореыи коммутатор, анодными выводамиподключенный к фазным вылодам обмотки ротора, а объединенными катоднымивыводами - к точке соединения резистора и дросселя, блок управления тиристорным коммутатором, усилитель,выход которого соединен с входом блока управления коммутатором, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповьпцения КПД и улучшения соввнего введены датчик тока, включенныймежду катодным выводом трехфазного мостового выпрямителя и резистором,двухвходовый логический элемент ИЛИИЛИ-НЕ, узел задержки, двухвходовыекомпаратор и логический элемент.И,генератор импульсов, потенциометрический резистор, силовой выключательснабжен размыкающим контактом, включенным между одним из выводов выве 95 6Поскольку при пуске инвертор 3 работает с максимальной противо-ЭДС, а пусковой резистор 8 включается вРегулирование частоты вращения асинхронного двигателя 1 осуществляется уменьшением противо-ЭДС инвертора 3 с помощью потенциометрического резистора 7, Увеличение его выходного напряжения приводит к уменьшению противо-ЭДС инвертора 3 и увеличению частоты вращения. денного потенциометрического резистора и входом узла задержки, выход которого соединен с первым входом логического элемента КЛИ-НЕ, вторым .входом подключенного к выходу компаратора, первый вход которого соединен с выходом датчика тока, второй -со средним выводом введенного потен1529395 ставитель А.Головченко хред И.Дидык Корректор С,ЧеРни тор Ю.Петрушк Заказ 1010 Тираж 458 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно"издательский комбинат "Патент", г,ужгород ул. Гагарина, 1 О циометрического резистора, выходлогического элемента ИЛИ-НЕ соединенс выводом потенциометрического резистора блока управления инвертора и первым входом логического элементаИ, вторым входом подключенного квыходу генератора импульсов, а выходом - к входу усилителя мощности,