Частотноуправляемый

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 240092 овэ Советских Социалистических Рвсптблик1 с,л. 2162, 1 935908 2 аявлено 30,Х 11,1 исоединением заявки М ЯПК Н 02 р Комитет по репам изобретений и открытий при Совете Министров СССРтор итетД 1 х 621.316.718.5.076 25. .83 (088,8) убликовано 211969. Б ата опубликования описа тлетень. вторизобретения й И,сударственный проектный институт Тяжпромэлектропроект ая вите. ЭЛЕКТРОПРИ ВОД ПЕРЕМЕННОГОТОКА ЧАСТОТНОУПРАВЛЯ ЕМЬ ным, трандами. Кантырьмя обположеннь5 ках. Обмотельно, адвумявключеныусилителяО одной фаздую диагопоочереди На фиг. 1 изома питания одномого электропрпнапряжения в заличных точках ринциппальная схсаигателя предлагасфиг. 2 - измененияот времени в разбражей фазвода; а а ст исим хсмы оразных М (см.1 т 1,о-встречах 31 Г 1 относи- и 251 20 1 а четырех торо магнитопроводах фиг 1) расположе 1 21 П, ЛГ 1 и 4 Г 1, в но. Переменное на 25 и 4 Т 1 должно бь тельно напряженияили ПЗИ и ые обмо е попарн на обмот то на 90 тках 1 Г дальных М, 2 Л 1, ы сетевряженне ть сдвинуна обмо трехфазнои сети для полу- " сетевые обмотки могут схеме Скотта, для чего обПри питании от чения сдвига в 9 быль включены поЗависимое от авт. свидетельства .чв Известные частотно-управляемые электро- приводы переменного тока содержат магнитные усили-ели, включенные в каждую фазу двигателя и работающие в режиме модуляции более высокой частоты, низкой переменной частотой от вспомогательного генератора, с дальнейшей демодуляцией.У известных подобных электроприводов в качестве модуляторов применяются двухтактные магнитные усилители с выходом на постоянном токе с внутренней образной связью с балластными сопротивлениями в силовой цепи, в результате чего к.п.д. усилителя резко снижается.Г 1 ри питании известных частотно-управляемых электроприводов от сети переменного тока с часто 1 ой 50 гтрк максимальная частота на выходе ие будет превышать 15 гц, что в электроприводе с одной парой полюсов соответстствует максимальной скорости 900 об 1 л 1 ин.Данный электроиривод является дальнейшим усовершенствованием системы частотно. управляемого э.ектропривода с модуляцией посредством магнитных усилителей. Это значительно повышает к.п д, и диапазон экономичного ретулирования скорости.Отличительная особенность изобретения заключается в том, что в электроприводе применен магнитный усилитель, повышающий частоту его питания вдвое, выполненный однотактсформаторного типа с двумя выхосдый выход уилителя образован чемотками, магнитного усилителя, растми на четырех отдельных сердечиитки включены попарно последозапары встречно-последовательно и диодами-демодуляторами, которые по схеме со средней точкой. Выходы совместно с двумя полуобмотками ы двигателя образ;ют мост, в кажналь которого включены тиристоры, о работающие в ключевом режиме.510 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 мотки 1 Т 1 и 2 Т 1 выбираются на напряжение 3- С/ф, а обчотки 8 К 1 и 4 К 1 выполняются 2с выводом средней точки и выбираются на напряжение / ЗСф, 1 де (l ф - фазсвое напряжение сети. Обчоткц 8 У 1 и 41 П включаются между фазами Л и С сети, а обмотки 1 Т 1 ц 2 Т 1 между фазой и в сети ц средним выводам обмоток 8 И 1 и 451 (фазы сети на чертеже не показаны).Однотактный магнитный усилитель трансформаторного тцпа выполнен с двумя выходами, каждый из которых образован четырьмя вторичными обмотками, включенными попарно-последовательно, а пары последовательно- встречно и двумя вентилями, вк;поченными по схеме со средней точкой. Обмотки 1 У 2, 21 Г 2, ЗК 2 и 4 У 2 с вентилями демодуляторами 1 В и 2 В образуют один выход однотактного магнитного усилителя (точки А ц С), а обмотки 5%2, бФ 2, 7 Р 2 и 8 Р 2 с вентилями ЗГ и 4 В образуют второй выход (точки Д и В).Управляющие обмотки 1 Я 73 и 2%3, каждая цз которых охватывает два магнитопровода, включены последовательно и получают питание от источника задающей частоты ИЗЧ, в качестве которого может быть использованы и электромагнитные генераторы с переменной скоростью вращения и статические электронные генераторы переменной частоты, причеч амплитуда напряжения на выходе задающего генератора долхкна изменяться по определенному заксну в зависимости от изменения выходной частоты, При постоянном моменте на валу двигателя, напряжение на выходе задающего генератора должно изменяться пропорционально частоте.Максимальная частота источника задающей частоты ИЗЧ не должна превышать 60 О 1 О от удвоенной несущей часготы на выходных обмотках магнитного усилителя.При питании обмоток улравления переменным напряжением от источника задающей частоты, на выходных обмотках магнитного усилителя 1%2 - 4 В 2 и 5 У 2 - 852 появляется переменное напряжение удвоенной частоты, модулированное по алвплитуде,После двухполупериодного выпрямления посредством вентилей 1 В, 2 В ц 8 В, 4 В, осуществляющих выпрямление модулированных колебаний по двухполупериодной схеме выпрямления со средней точкой, на выходе появляются полуволны учетверенной частоты, также модулированные по амплитуде.Вентили 1 В, 2 В ц 8 В, 4 В не только осуществляют демодуляцию, но также одновременно создают внутреннюю обратную связь, которая является положительной в положительный полупериод напряжения задающего генератора и отрицательной в отрицательный полупериод.Во время отрицательных полупериодов задающего напряжения возникают такие моменты, когда из-за амлервитков внутренней обратцой связи возникают паузы между двумя однополярными полуволнамц низкой частоты,которые сформированы из полуволн учетверенной частоты, питающей сети, модулированной по амплитуде.1(ривая и изображает кривую изменения напряжения задающего генератора (фиг. 2),а кривая б сднополярные полуволны выходного напряжения ца одном из выходов, сформированное из полуволн учетверенной частотыпитания. Между полуволнами выходного напряжения видшя паузы, длительность которыхравнаДлительность однополярной волны вместе спаузой равна полному периоду напряжениязадающей частоты, следовательно частота напряжения на выходе магнитного усилителя вдва раза меньше частоты задающего генератора,Для многофазных двигателей сдвиг управляющих напряжений от источника задающецчастоты ИЗЧ, подаваемых на управляющие обмотки магнитных усилителей различных фаздолжен быть в два раза больше необходимогссдвига фаз выходных напряжений, т. е. длядвухфазных двигателей этот сдвиг долженбыть равен 90" х 2=180" а для трехфазныхдвигателей угол сдвига фаз должен быть равен 120 х 2 =240,Длительность паузы 1 может изменятьсяв известных пределах посредством измененияпостоянного тока, протекающего в обмоткахсчсщенця, не показанных на фцг. 1.Обмотки смещения выполнены аналогичнообмоткам управления и включены также последовательно.Для превращения однсполярных импульсовв переменное напряжение необходимо осуществлять периодические изменения направлениятока в цепи нагрузки.Для этого два выхода однотактного трансформаторного магнитного усилителя АС ц ВДвключены в два накрест лежащих плеча моста, в два других плеча моста между точкамиЛВ и СД включены полуобмоткц одной фазы1 . 1двигателя - ОФД 1 и - ОФД 2, а в дца 2 2гонали моста включены бесконгактные ключи1 БК и 2 БК выполненные на тиристорах, которые поочередно включаются в положительный и отрицательный полупериод выходногонапряжения, логической схемой управления,При включении ключа 1 БК клоч 2 БК находится в разомкнутом состоянии и полуобмотка1одной фазы двигателя - ОФД 1 получаег2питапие от второго выхода магнитного усилителя (точки Д и В), а вторая полуобмотка 1- ОФД 2 получает питание от второго выхода магнитного усилителя (точки О и А). Ток в обеих обмотках будет протекать слева направо. В следующий полупериод происходит размыкание бесконтактного ключа 1 БК и за 240092мыкание бесконтактного ключа 2 БК, при этом1полуобмотка - ОФД 1 получает питание отгпервого выхода усилителя (точки С и А), а1полуобмотка - ОФД 2 - от второго выходагусилителя (точки Д и В). Ток через выш у .занные полуобмотки при этом будет протекатьсправа налево. Таким образом в результатепоочередной работы бесконтактных ключей1 БК и 2 БК ток, протекающий через обмоткидвигателя, будет изменять свое направлениекаждый полупериод выходного папряжения.Конденсаторы 1 С и 2 С, включенные параллельно полуобмоткам двигателей, производятотфильтровывание учетверенной частоты пульсаций,На кривой в (см. фиг. 2) изображено изменение напряжения на зажимах двигателя присловии коммутации однополярных полуволннапряжения ключами 1 БК и 2 БК и отфильтровывания пульсаций учетверенной частоты,Управление коммутацией (см. фиг. 1) происходит в моменты, когда ток, проходящий через обмотки, двигателя, равен нулю. Контрольмомента коммутации производи гся посредством датчиков нулевого тока 1 ДНТ и 2 ДНТ,которые подают сигналы в логическую схемууправления в момент прохождения тока черезнуль.Чувствительными элемнтами датчиков нулевого тока, в случае маломощных двигателей,могут служить обычные безындуюционные,шунты.В мощных приводах в качестве чувствительного элемента могут служить трансформаторыпостоянного тока повышенной ччстотьь Параллельно бссконтактным клочам Б 1 и2 БК включены датчики напряжения, контролирующие замкнутое и разомкнутое состояние бесконтактных ключей с тем, чтобы очередной 5 бесконтактный ключ включался в момент пауз 1, после того как предыдущий ключ был вы.; ночен.В качестве датчиков напряжения могут применяться обычные триггеры Шмитта в сочета нш со стабилитроном, ограничивающим напряжение на входе триггера Шмитта. П редм ет изобретения15 Частотноуправляемый электропривод переменного тока, содержащий магнитные усилители, включенные в каждую из фаз двигателя, работающие в режиме модуляции более высокой частоты, низкой переменной частотой от 20 вспомогательного генератора с дальнейшейдемодуляцией, от.шчаюцийся тем, что, с целью повышения к, п. д. и увеличения экономичного диапазона регулирования скорости, применен магнитный усилитель, повышающий ча стоту питающей его сети вдвое, выполненныйоднотактным, трансформаторного типа, с двумя выходами, каждыи из которых образован четырьмя обмотками магнитного усилителя, расположенными на четырех отдельных сер дечниках п включенными попарно последовательно, а пары встречно-последовательно, и двумя диодами-демодуляторами, включенными по схеме со средней точкой, причем выходы усилителя образуют совместно с полуобмотка ми одной фазы двигателя мост, в каждую диагональ которого включены поочередно работающие в ключевом режиме тиристоры.240092 р И, Нечай Техред Л. Я, Левина Корректор О. Б, Тюрин Реда Типография, пр. Сапунов Заказ 805 уЦНИИПИ Комитета Тираж 480делам изобретений и открытий при Совет Москва, Центр, пр. Серова, д. 4 Подпис о 1 инистров ССС