154325

1 ласс Н 031; 21 дз, 14,а Н 031; 21 с 1 з, 12 ва154325 СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУЛодписная группа93 И. Шевченко и И, М. Борзенк УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ САМОВОЗБУЖДЕН АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ ПРИ ПИТАНИИ ЕГО ОТ ВЕНТИЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ февраля 1962 г. за762763/24-7етепий и открытий при Совете Министров СССизобретений и товарных знаков9 за 196 Заявлено в Комитет по делам изо Опубликовано в БюллетеДля питания асинхронных двигателей на самолетах и других транспортных устройствах, а также для питания асинхронных двигателей током повышенной частоты в промыцзленности химических волокон и других областях техники применяют статические вецтильные преобразователи частоты, состоящие из управляемого выпрямителя со сглалсивающим дросселем, автономного инвертора на управляемых ионных ьентилях (тиратронах, игнцтронах или экзитронах) или на полупроводниковых выпрямителях (управляемых диодах) с емкостной коммутацией в качестве выходного звена.Асинхронный двигатель, присоединенный к инвертору с конденсаторной коммутацией в режимах пуска, самовозбуждается; самовозоуждение является одним из препятствий на пути создания надежно действующего преобразователя частоты.Предлагается устройство для устранения самовозбуждения такого асинхронного электродвигателя путем применения обратной связи по ьходному напряжению инвертора, охватывающей управляемый выпрямитель и сглаживающий фильтр.С помощью обратной связи уменьшается входное сопротивленис .нцвертора и соответственно установленная мощность инвертора.На входе инвертора для решения той же задачи может быть вклю-чена цепочка, состоящая из последовательно соединенных конденсато М 154325ра и активного сопротивления, содержащая при необходимости дополнительную индуктивность.На фиг. 1 приведена принципиальная схема питания асинхронного электродвигателя от вентильного преобразователя частоты; на фиг. 2 и 3 - эквивалентные схемы одной фазы этого преобразователя; на фиг. 4 - принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 5 и 6 - эквивалентные схемы вариантов выполнения устройства.Как показано на фиг. 1, асинхронный электродвигатель АД подключен к выходу управляемого выпрямителя через сглаживаюций дроссель 1,и автономный ивертор И с системой сеточного управления ССУИ и емкостной коммутацией, о"уществляемой конденсаторами Сд,.Процесс самовозбуждения такого асинхронного двигателя показан на фиг. 2, где изображена эквивалентная схема одной фазы ионного преобразователя частоты. Схема содержит источник э.д.с. Е, последоательно включенную индуктивность сглаживающего дросселя У,и параллельно включенньй конденсатор С. Если имеется инверторный трансформатор, то он может быть представлен индуктивностью Е, (индуктивностью рассеяния в первом приближении можно пренебречь), Величины сопротивлений приводятся к одному напряжению.Схема замещения одной фазы асинхронного двигателя, присоединенного к преобразователю, представлена вынесенным на зажимы А-Б первичной цепи намагничивающим контуром в виде индуктивности Е последовательной индуктивности ., и активного сопротивления г, зависящего от скольжения двигателя, Индуктивности Е, и , могут быть объединены и заменены индуктивностью УКоммутирующий конденсатор С, присоединенный параллельно асинхронному двигателю, отделен от источника питания большим сглаживающим дросселем Е.В этом случае влияние сети (источника) можно не учитывать и схема замещения приобретает вид, показанный на фиг. 3.В контуре, образованном индуктивностью Е и емкостью конденсатора С, возможны свободные колебания с двумя частотами:низкой 11/г Сн высокой 1О)УЬ СТоки свободных колебаний создают вращающееся поле с угловой частотой о. При разгоне двигателя скольжение ротора относительно вращающегося поля свободных колебаний положительное. По мере увеличения скорости ротора его скольжение относительно вращающегося поля свободных колебаний приобретает отрицательное значение, и возникает генераторнь;й режим между ротором и вращающимся полем свободных колебаний. За счег притока энергии из цепи ротора в цепь статора возрастает амплитуда колебаний и происходит самовозбуждение двигателя, и он переходит в режим генератора. Потребление генератором энергии от двигателя вызывает торможение двигателя, его скорость уменьшается и колебания затухают.Затем по мере нового разгона двигателя колебания возникают вновь. Появление в системе колебаний приводит к резкому увеличению нагрузки на преобразователь, Аналогичные процессы возникают ф на частоте ь при снижении скорости ротора после отключения питания инвертора.154325Устранить самовозбуждение асинхронного двигателя, питаемого от автономного инвертора с конденсаторной коммутацией, являющегося выходным звеном преобразователя частоты, можно путем присоединения инвертора к зажимам А-Б источника питания 1 выпрямителю).При этом создаютгя условия, когда источник питания шунтируег колебательный контур, в результате чего устраняется возможность возникновения свободных колебаний в контуре, образованном индуктивностями двигателя и емкостью коммутирующего конденсатора.Как показано на фиг. 4, для этого в схему питания двигателя АД, кроме основной обратной связи системы автоматического регулирования преобразователя частоты, предназначенной для стабилизации выходного напряжения инверора и состоящей из выпрямителя В с фильтром Ф и системы сеточного управлсния СУ, воздействующей на управляемые вентили выпрямителя ВУ, вводится жесткая обратная связь ОС (инерционное звено - сглаживающий дроссель Др - управляемый выпрямитель УВ). Обратная связь позволяет уменьшить сопротивление переменному току в точках А-Б присоединения к инвертору, чем достигается шунтирование инвертора по частоте самовозбуждеппя двигателя.Как показано на фиг, 1 и на эквивалентной схеме, изображенной на фиг. 5, на входе инвертора может быть включена цепочка, состоящая из последовательно соединенных активного сопротивления Я и конденсатора С, не пропускающего в цепочку постоянный ток. По величине емкость конденсатора С должна быть достаточной для пропускания токов частоты самовозбуждения двигателя,Сопротивление Р должно шунтировать контур, образованный индуктивностями Е, и У. асинхронного двигателя и коммутирующими конденсаторами С, и не должно допустить возникновения в этом конуре свободных колебаний.В эту цепочку мокет быть последовательно включена индуктивность Е,(фиг. 6), уменьшающая величпн 1 высокочастотной пе 1)еменной составляющей напряжения на активном сопротивлении Я, возникающую за счет работы инвертора.Предмет изобретения1. Устройство для устранения самовозбуждения асинхронного электродвигателя при питании его от вентильного преобразователя часто-.ы, содержащее управляемьш выпрямитель со сглаживающим дросселем в цепи выпрямленного тока и автономный ннвертор с емкостной коммутацией, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения уста. новленной мощности преобразователя путем получения малого входного сопротивления инвертора, управляемый выпрямитель и сглаживающий дроссель охвачены обратной связью по входному напряженик) инвертора,2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на входе инвертора включена цепочка, состоящая из последовательно соединенных конденсатора и активного сопротивления.3. Устройство по п. 2. отличающееся тем, что индуктивность гключепа последовательно с конденсатором и активным сопротивлением.Редактор Горохова Техрел А, А, Камы 1 нникова Корректор Ю, Л%, ФедуловаО/111 - 63 г. Формат бум. 70 Х 1081/Тираж 1125осударственного комитета йо делам изобрМосква, Центр, пр. Серова, л. Типография, пн. Сапунова, 2. Г Объем 0.35 изл. л,Цена 4 кон.тений и открытий СССР