Устройство для управления преобразователем частоты и числа фаз

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК 175000 7 1 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИИ ГКНТ СССР САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ А следователий и технолостроенияи А,А.БабиСССР985,СССР986,(21) 4806922/07% 1501230, кл, Н 02 М 5/27,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ Г 1 РЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ И ЧИСЛА ФАЗ 57) Сущность изобретения: устройство содержит две пары встречно-параллельно включенных тиристоров 2,3, четыре элемента И 4,5,6,7, датчик 8 полярности питающего напряжения, четыре усилителя-формирователя 9,10,11,12, датчик 13 измеряемого напряжения, датчик 15 опорного напряжения, элемент 14 сравнения, два фазорегулятора 16,18, распределитель 19 импульсов, генератор 20 повышенной частоты, два одновибратора 21,22, 2-13 - 14-18 - 19 - 22-6-11, 2 ил.5 10 15 25 30 35 40 50 55 Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам, предназначенным для питания трехфазныхасинхронных двигателей от однофазной сети без звена постоянного тока.Известно устройство, в котором асинхронные двигатели первыми фазами подключены к первому выводу однофазной сети, авторыми и третьими соответственно черездве пары встречно-параллельно включенных тиристоров - квторому выводу сети,Между первыми и вторыми фазами электродвигателей включены конденсаторы,Недостатками этого устройства являются высокочастотные автоколебания в фазахдвигателей, соединенных с конденсаторами, нестабильность тиристорного преобразователя при относительно узких импульсахуправления,Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления преобразователем однофазного напряжения втрехфазное, в котором приводные трехфазные асинхронные двигатели подключеныпервыми фазами к первому выводу однофазной питающей сети, а вторыми и третьими фазами через соответствующие парывстречно-параллельно включенных тиристоров - к второму выводу сети, содержащее четыре элемента И, первые входыкоторых подключены к соответствующимвыходам датчика полярности питающегонапряжения, э выходы церез усилителиформирователи импульсов предназначеныдля подключения к.управляющим электродам встречно-параллельно включенных тиристоров, датчик измеряемого напряжения,предназначенный для вклюцения междупервым выводом сети и выходом первойпары встречно-параллельно включенных тиристоров, выход которого подключен к одному входу элемента сравнения, к другомувходу которого подключен датчик опорногонапряжения, первый фазорегулятор, входкоторого подключен к переменному резистору, а выход - к вторым входам первого ивторого элементов И, второй фазорегулятор, входом подключенный к выходу элемента сравнения, а выходом подключенныйфк входу распределителя импульсов и к вторым входам третьего и четвертого элементов И,Недостатком этого устройства. являетсянестабильность работытиристоров при установившихся режимах работы системыпривода в зоне малых углов их открытия,При частоте питающей сети 50 Гц, ЭДС дви гателей имеет частоту 16 2/3 Гц, При малыхфазовых углах напряжения сети вследствиевлияния ЭДС двигателей полярность напр. жения на тиристорах сохраняется обратной, Как следствие в.случаях захода управляющего импульса в эту зону имеют место сбои в работе преобразователя.Цель изобретения - повышение надежности путем обеспечения устойчивости преобразователя, в том числе и при малых углах регулирования.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления преобразователем частоты и числа фаз для питания приводных трехфазных асинхронных двигателей, подключенных первыми фазами к первому выводу однофазной питающей сети, а вторыми и третьими фазами через соответствующие пары встречно-параллельно включенных тиристоров к второму вь 1 воду сети, содеркащее четыре элемента И, первые входы которых подключены к соответствующим выходам датчика полярности питающего напряжения, а выходы через усилители-формирователи импульсов предназначены для подключения к управляющим электродам встречно-параллельно включенных тиристоров, датчик измеряемо-. го напряжения, предназначенный для включения между первым выводом сети и выходом первой пары встречно-параллельно включенных тиристоров, выход которого подключен к одному входу элемента сравнения, к другому входу которого подклюцен датчик опорного напряжения, первый фазорегулятор, вход которого подключен к переменному резистору, а выход - к вторым входам первого и второго элементов И, второй фэзорегулятор, входом подключенный к выходу элемента сравнения, а выходом подключенный к входу распределителя импульсов и к вторым входам третьего и цетвертого элементов И, введены генератор повышенной частоты и два одновибратора, причем первый выход распределителя импульсов через первый одновибрэтор подключен к третьим входам первого и второго элементов И, второй выход распределителя импульсов через второй одновибратор подключен к третьим входам третьего и четвертого элементов И, при этом выход генератора повышенной частоты подключен к четвертым входам всех элементов И.На фиг,1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 - пояснения образованию зон неустойчивой работы тиристоров и предлагаемого пути устранения этого явления 7 - зоны неуверенного открытия тиристоров, Т - длительность пачки импульсов).устройство для управления преобразователем частоты и числа фаз для питания приводных трехфазных асинхронных дви1750001 10 15 20 25 30 35 40 45 гателей 1, подключенных первыми фазами к первому выводу однофазной питающей сети, а вторыми и третьими фазами через соответствующие пары встречно-параллельно включенных тиристоров 2 и 3 - к второму выводу сети, содержит четыре элемента И 4-7, первые входы которых подключены к соответствующим выходам датчика 8 полярности питающего напряжения, а выходы через усилители-формирователи 9-12 импульсов предназначены для подключения к управляющим электродам встречно- параллельно включенных тиристоров 2 и 3, датчик 13 измеряемого напряжения, предназначенный для включения между первым выводом сети и выходом первой пары встречно-параллельно включенных тиристоров 2 и 3, выход которого подключен к одному входу элемента 14 сравнения, к другому входу которого подключен датчик 15 опорного напряжения, первый фазорегулятор 16, вход которого подключен к переменному резистору 17, а выход - к вторым входам первого и второго элементов И 4 и.5, второй фазорегулятор 18, входом подключенный к выходу элемента 14 сравнения, а выходом подключенный к входу распределителя 19 импульсов и к вторым входам третьего и четвертого элементов И 6 и 7,генератор 20 повышенной частоты и два одновибратора 21 и 22, причем первый выход распределителя 19 импульсов, через первый одновибратор 21 подключен к третьим входам первого и второго элементов И 4 и 5, второй выход распределителя 19 импульсов через второй одновибратор 22 подключен к третьим входам третьего и четвертого элементов И 6 и 7. При этом выход генератора 20 повышенной частоты подключен к четвертым входам всех элементов И 4 - 7 Устройство работает следующим образом. Ток от питающей сети 50 Гц поступаетна приводные двигатели 1, на первые фазы непосредственно из сети, нэ вторые и третьи фазы - через соответствующие пары 2 и 3 встречно-параллельно включенных тиристоров, работающих по алгоритму делителя частоты на три, т,е, ток через каждую пару тиристоров 2 и 3 проходит каждый третий полупериод, разделяясь между тири сторами в зависимости от полярности напряжения. Кроме того, тиристорные пары 2 и 3 работают в различные полупериоды питающего напряжения, чем обеспечивается сдвиг по фазе токов на 120 эл,град. выход ной частоты 16 2/3 Гц, Обеспечение данного ал,горитма и разделение периодов работы пар тиристоров 2 и 3 осуществляет распределитель 19 импульсов, синхроимпульсы на который поступают с выхода фазорегулятора 18, разделение импульсов между тиристорами 2 и 3 в зависимости от полярности напряжения сети обеспечивает датчик 8 полярности питающего напряжения, Фазовое регулирование, а, соответственно, стабилизация напряжения на выходе преобразователя, обеспечиваются фазорегуляторами 16 и 18, выходные сигналы которых, как и датчика 8 полярности и распределителя 19 имйульсов, поступают на входы соответствующих элементов И 4-7 и далее через усилители-формирователи 9- 12 - на управляющие электроды тиристорных пар 2 и 3, Напряжение на выходе измеряется датчиком 13, сравнивается с опорным напряжением датчйкэ 15 в элементе 14 сравнения, а сигнал рассогласования поступает на вход второго фазорегулятора 8, который осуществляет управление первой пары тиристоров 2, Управление другой парой тиристоров 3 осуществляется от первого фазорегулятора 16, но с контролем сигнала от фазорегулятора 18, поступающего через распределитель 19 импульсов.При установившихся режимах работы двигателей 1, в их фазах наводится ЗДС (Едв, фиг,2), в результате оказывается, что момент появления положительного напряжения на анодах тиристоров 2 и 3 относи.тельно катодов сдвинут по фазе относительно момента прохождения через нуль напряжения сети, т.е. относительно сигналов, вырабатываемых датчиком 8 полярности, В этой связи на четвертые входы элементов И 4-7, от генератора 20 подаются импульсы повышенной частоты, Таким образом, через усилители-формирователи 9- ,12, имеющие дифференцирующий вход, на тиристорные пары 2 и 3 поступает не одиночный, импульс управления, а пачки импульсов.Ограничение длительности этих пачек обеспечивается одновибраторами 21 и 22, установленными в выходных цепях распределителя 19 импульсов; Длительность выходных импульсов одновибраторов 21 и 22 определяется из условий работы преобразователя частоты и числа фаз (фиг.2) и должна быть Т- агсзиа,12 кГгде зи а -ЕдвОсетиа- зона неуверенного открытия тиристоров, рад;Т - длительность импульсов, с,1750001 иг. Составитель А,ЩупакТехред М,Моргентал Корректо акто и пле Тираж Подписное сударственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Заказ 2602ВНИИПИ ГКНТ СССР изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Формула изобретения Устройство для управления преобразователем частоты и числа фаз для питания приводных трехфазных асинхронных двигателей, подключенных первыми фазами к первому выводу однофазной питающей сети, а вторыми и третьими фазами через соответствующие пары встречно параллельно включенных тиристоров - к второму выводу питающей сети, содержащее четыре элемента И, первые входы которых подключены к соответствующим выходам датчика полярности питающего напряжения, а выходы через усилители-формирователи импульсов предназначены для подключения к управляющим электродам встречно параллельно включенных тиристоров, датчик измеряемого напряжения, предназначенный для включения между первым выводом сети и выходом первой пары встречно параллельно включенных тиристоров, выход которого подключен к одному входу элемента сравнения, к другому входу которого подключен датчик опорного напряжения, первый фазорегулятор, вход которого подключен к переменному резистору, а вы ход - к вторым входам первого и второгоэлементов И, второй фазорегулятор, входом подключенный к выходу элемента сравнения, а выходом - к входу распределителя импульсов и к вторым входам третьего и 10 четвертого элементов И, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения надежности, введены генератор повышенной частоты и два одновибратора, причем первый выход распределителя импульсов через первый 15 одновибратор подключен к третьим входампервого и второго элементов И, второй выход распреДелителя импульсов через второй одновибратор подключен к третьим входам третьего и четвертого элементов И, 20 при этом выход генератора повышенной частоты подключен к четвертым входам всех элементов И.