Устройство для управления асинхронным реверсивным электроприводом

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУСВИДВТЮЬСТВУ(61) Дополнительно (22) Заявлено 11,11 вт. свид(51) 14, Кл. НС 2 Р 7 611 24 исоединением заяв:и-Воударствеиный комитет Совета Министров СССР но делам иеооретеинй и открытий) Заявитель Инстит динамики тАН Украинской ССР СТРОИСТЧО ДЛЯ УПРРВЛЕН(54АСИНХРОННЫМ ЕВЕРСИЧНЫМ ЭЛСКТРОПРИВОД Известны устройства для частотного управления асинхронным электродвигателем,позволяющие изменять по определенному закону частоту я напряжение, подвсдимые к. статору двигателя, например статическиевентильные преобразователи частоты с явно выраженным звеном постоянного тока.В большинстве практических случаевдвигателю только при работе в одном направлении необходимо осуществлять регулирование его сорости, Вначале осуществляют холостой ход двигателя для приведения механизма в исходное состояние,а затем реверс и рабочий ход на заданнойскорости. В ряде случаев область регулируемых частот находится ниже частоты сети, в то же время холостой ход двигателяс де.ью сокращения времени на подготовку механизма к исходному состоянию проводится на номинальной частоте двигате- . 2ля - частоте сети,Необходимость реализации диапазонарегулируемых частот и частоты для осуществления холостого хода электродвигателя требует расширения диапазона регулирования напряжения и частоты на выходе статического пресбразоватАя, что сни жает энергетические показатели уст.юйст ва. При этом, чем ниже находится диаьаа зон регулируемых скоростей электропривода от его номинальной скорости, тем в большей ме е проявляется этот нелоста".ок, в связи с расширением диапазона изменения напряжений и частоты на выходе пре- О образователя. ройс ве ретичн Наряду с обеспечением холостого ходадгигателя для подготовки механизма привода к исходному состоянию необходимопроизвести быстрое тэ,можение электро- а привода для перехода от одного режима кдругому, что также в известных устройствах затруднительно.Цель изобретения - улучшение энергетических пока,зателей и повышени надеж- О ности работы электропривода для случечв,когда диапазон регулируемых скоростейэлектропривода ыходится т.иже его помине чьной скорости.Дл, этого в предлагаемом уст 2 Ь входной трансформатор содерж;т т ые3обмотки, "начала" и "концы" которых соответственно подключены к двум трехфвз-ным дподным мостам, каждый из которыхозашунтирован тиристором, при этом междуанодами и катодами тиристоров включеныкоммутирующие конденсаторы. Ко входудвигателя параллельно подключены выходные зажимы инвертора и "концы третичных обмоток входного трансформатора. Диодный мост обратного тока инвертора подсоединен к цепи постоянного тока черезтиристор.На чертеже дана схема описываемогоустройства,Устройство состоит из последователь но включенных относительно сети трансформатора 1, преобразователь частоты наоснове выпрямителя 2,. фильтра 3, инвертора 4 и асинхронного двигателя 5. Трансформатор содержит третичные обмотки 6,подключенные. "началами" и "концами соответственно к двум трехфаэным диодныммостам 7 и 8, каждый иэ которых черездроссель 9 и 10 звшунтирован тиристором 11 и 12. Между анодами и катодамитиристоров включены коммутирующие конденсаторы 13 и 14. Концы третичных обмоток трансформатора подсоединены к ствторным обмоткам двигателя параллельновыходным зажимам инверторв, диодныймост обратногс тока которого подсоединен к цепи постоянного тока через тиристор 15.Вначале осуществляют обратный ходдвигателя на его номинальной скорости,затем торможение, реверс и рабочий ходдвигателя, торможение, реверс, обратныйход двигателя и т,д.При обратном ходе двигателя нв егономинальной скорости подают импульс управления на тиристор 12. Включение тиристора 12 приводит к замыканию диодного моста 8 по выходу, таким образомвсе начала обмоток 6 замыкаются накоротко и обмотки 6 подключаются к асинхронному двигателю 5 звездой, в результате осуществляется режим обратного хода двигателя с частотой сети и необходимым напряжением, исходя из схемы включения обмоток асинхронного двигателя 5,При этом через диодный мост 7, тиристор12 и дроссель 10 конденсаторы 13 и 14заряжены в полярности, указанной на чертеже. При получении команды на торможение подают сигнал на включение тиристора 11, что приводит к звкорачиввиию выходных зажимов диодного моста 7 и, всвою очередь, статорных обмоток двигателя. Включение тиристора 11 восстанавливает управляющие свойства тиристорв 12,5 0 5 20 25 ЭО 35 40 60 так как напряжения коммутирующих конденсаторов 13 и 14 приложены к нему вобраяном направлении. Переэаряд конденсаторов 13 и 14 осуществляется по .цепи: тиристор 1 1", конденсатор 14, дроссель 10диодный мост 8, конденсатор 13, тиристор11, при этом параметры дросселя 10 икощенсаторов 13, 14 опредечяют времявосстановления тиристора 12. Восстановление управляющих свойств тиристора 12 приводит к разкорачиванию фначал" третичныхобмоток входного трансформатора до следующего включения,На тиристор 11 следует подавать короткий импульс на включение, эго включенное состояние будет поддерживатьсятоками, протекающими по эакороченным статойлным обмоткам двигателя. При таком способе торможения происходит практически мгновенная остановка двигателя и естественноеФвосстановление управляющих свойств тиристора 1 1, после чего можно переходить крежиму рабочего хода двигателя 5. Подают постоянный сигнал на время рабочегохода двигателя на включение тиристора15, при этом диодный мост обратно о то-ка подсоединяется к цепи постоянного тока, В то же время поступают импульсы управления на тиристоры автономного инвертора и, согласно программе управления,наего выходе вырвбатызвются необходимыенапряжения и частота для осуществлениярегулируемого по скорости рабочего ходаэлектродвигателя.Ло окончании рабочего хода двигателяснимают импульсы управления с силовыхтиристоров инвертсра и тиристорв 15, находящегося в цепи диодного моста обратного тока. Торможение двигателя по окончании рабочего хода можно производить наоснове преобразователя частоты путем понижения скорости двигателя.Для быстрого торможения по окончаниирабочего хода двигателя с целью повышения производительности электропривода проще осуществлять торможение со сторонытретичных обмоток 6 входного трансформатора. При этом по окончании рабочего хода двигателя снимают импульсы управления с силовых тиристоров инвертора и свыдержкой времени, соответствующей вре-:мени их восстановления, подают открывающий импульс нв тиристор 11, что приводитк закорачиванию статорных обл 1 оток двигателя и его эффективному торложению. Привключении тиристорв 11 заряжаются коммутирующие конденсаторы в обратной полярности по цепи: третичные обмотки входного трансформатора, "концы" которых закорочены диодным л 1 остом 7 и ти 1 иктором11, мост 8, конденсаторы 13 и 14, дрос"сель 10, Так 1,м образом, конденсаторы 13и 14 подготовлены к последующей коммутации, а имеьно к обратному ходу двигателя,аБолее эффективно торможение мо кно о".уществить противовключением, подавая открывающий импульс на тиристор 12, чтозамыкает третичные обмотки 6 звеэрой относительнг двигателя, размыкает мост 7рза счет восстановления управляющих свойствтиристора 11 и подгот,лливает конденсаторы к последующей коммутации,Последовательно подавая открывающиеимпульсы на тиристоры 11 и 12 с постепенным увеличением угла открытия тири;,тора 12 относительно времени открытого состояния тиристора 11,можно осуществитьбезударное торможение дви".ателя про . ивовключением с последующей его работой в щобратном направлении. Мост обратного тока инвертора со стороны обмоток 6 привключенном тиристоре 12 представляет собой выпрямитель, собранный по схеме Ларионова, и в случае отсутствия тиристора15 и подключении обмотэк 6 к дзигателю 8 входная емкость инвертора будет дозаряжена до напряжении, выпрямленногомостом обратного тока. Тиристор 18 обеспечивает независимуюработ каждогс устройства. Формула и з о б р е т е н и яУстройство для управления асинхронным реверсивным электроприводом, состыгее иэ последовательно включенных относительно сети трансформатора выпрчмителя, фигьтра, инвертора и асинхронно:ч "лектродви гатов, отличающееся тем, что, с целью улучшения его энергетических показателе 3 и, повышения надежности для случаев, когда область регулируемых скоростей ь,лектропривода ьаходится ниже его коммунальной скорости, трансформатор содержит третичные обмотки, подключенные началами и концами соответственно к двум треуфазным дигдным могтам, каждый из которых через дросс ль зашунтирован тиристором, между анода 1 и ч катодами тиристоров включены ко:лмутирую-щие конденсаторы, при этом фконцыф ре , тичнь х обмоток трансфо;матора подсоецииены к стато;ным обмот".ам двигагс лч параллельно выходным зажимам ,инверторв диодный моет ооат 1 ого тока которогопов-соединен -, цепи постояннэм тока через тиристор.. Составитель Т, Васильевабобес Техред О. Луговая. Корректор Н. Зинэикова Реда кто Тираж 8 к одписно лиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 1711ЦНИИ ПИ ГосударсЪ113035, Мос твенного комитета делам изобретений ква, Ж, Раушсковета Министров СССи открытийнаб., д. 4/5