Электропривод

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 8011046 д Н 02 Р 7/42 ИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Государственный научно-исследовательский и проектно-конструкторски институт по автоматизации угольной промышленности(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 725164, кл. Н 02 М 5/27, 1980,2. Авторское свидетельство СССР У 922967, кл. Н 02 М 5/27, 1982,3. Шинднес Ю.Л. и Эпштейн И,И. Схемные исполнения непосредственных преобразователей частоты для регулируемых электроприводов. - "Преобразо вательная техника", 1976, вып. 11(82 (прототип).(54)(57) ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащийтрехфазный двигатель переменного тока со статорной обмоткой и преобразователь частоты, состоящий из шеститиристорных модулей, каждый из которых собран по мостовой схеме, входы.последних предназначены для подключения к трехфазному источнику переменного тока, причем тиристорные модулисоединены между собой по мостовойсхеме, выходы которой на стороне переменного тока соединены со статорными обмотками двигателя, а на сторонепостоянного тока тиристорные модуликатодной группы соединены с дросселем, отличающийся тем,что, с целью исключения вредных динамических нагрузок путем обеспеченияплавного регулирования скоростивплоть до нулевого значения, он снабжен дополнительным дросселем, двумядатчиками тока, двумя системамиуправления током и коммутатором,имеющим два входа и шесть выходов,каждый из которых содержит по шестьимпульсных каналов, и два входа дляприема сигналов с датчиков тока, причем статорная обмотка двигателя соединена в звезду с выведенной нейтралью, дроссель через первый датчиктока соединен с нейтралью обмоткистатора двигателя, нейтраль обмоткистатора двигателя через последовательно включенные второй датчик токаи дополнительный дроссель соединена р.вс тиристорными модулями анодной груп- Ъафвпы на стороне постоянного тока, выход первого датчика тока соединенс входом первой системы управлениятоком и с первым входом коммутатора для приема сигнала с датчика така,выход второго датчика тока соединенс входом второй системы управлениятоком и вторым входом коммутаторадля приема сигнала с датчика тока,выход первойсистемы управления током соединен с первым входом коммутатора, выход второй системы управления током - с вторым входом коммутатора, выходы коммутатора - с управ- аляющими электродами тиристоров модулей.40 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для общепромышленных механизмов, требующих плавного регулирования скорости вплоть до нулевого значения.Известен электропривод переменного тока, содержащий трехфазный электродвигатель переменного тока со статорной обмоткой и преобразователь частоты, состоящий из шести тирис торных модулей, каждый из которых собран по мостовой схеме и получает питание от трехфазной сети переменного тока и дросселя, причем тиристорные модули собраны по мостовой схеме, мост тиристорных модулей на стороне переменного тока соединен со статорной обмоткой электродвигателя, а на стороне постоянного тока - с дросселем1 3 и 2 , 20Недостаток данных устройств - наличие единственного контура для протекания тока статора двигателя, что предопределяет прямоугольно-ступенчатую форму этого тока и делает не" 25 возможным исключение пульсаций момента двигателя.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является электропривод, содержащий трехфазный двигатель переменного тока со статорной обмоткой и преобразователь частоты, состоящий из шести тиристорных модулей, каждый из которых собран по мостовой схеме и получает питание от трехфазной сети переменного тока, причем тиристорные модули соединены по мостовой схеме, мост тиристорных модулей на стороне переменного тока соединен со статорной обмоткой двигателя, а на стороне постоянного тока актив,ные тиристорные модули катодной группы соединены с дросселем3 3.Недостатком известного электропривода является возможность возникновения недопустимых динамических нагрузок в установках, механическая часть которых содержит упругие звенья, Возникновение вредных дина мических нагрузок в установках вызывается пульсирующими составляющими вращающего момента и скорости привода, когда частота пульсирующих составляющих близка к резонансной час тоте упругой механической системы. Наличие пульсирующих составляющих момента и скорости, в свою очередь,определяется наличием в электроприводе единственного контура для протекания тока статора двигателя и прямо- угольно-ступенчатой формой этого тока ЗЗ,Цель изобретения состоит в исключении вредных динамических нагрузок путем обеспечения плавного регулирования скорости вплоть до нулевого значения. Для достижения указанной цели электропривод, содержащий трехфазный двигатель переменного тока со статорной обмоткой и преобразователь частоты, состоящий из шести тиристорных модулей, каждый из которых собран по мостовой схеме, входы последних предназначены для подключения к трехфазному источнику переменного тока, причем тиристорные модули соединены между собой по мостовой схеме, выходы которой на стороне переменного тока соединены со статорными обмотками двигателя, а на стороне постоянного тока тиристорные модули катодной группы соединены с дросселем, снабжен дополнительным дросселем, двумя датчиками тока, двумя системами управления током и коммутатором, имеющим два входа и шесть выходов, каждый из которых содержит по шесть импульсных каналов, и два входа для приема сигналов с датчиков тока, причем статорная обмотка двигателя соединена в звезду с выведенной нейтралью, дроссель через первый датчик тока соединен с нейтралью обмотки статора двигателя, нейтраль обмотки статора двигателя через последовательно включенные второй датчик тока и дополнительный дроссель соединена с тиристорными модулями анодной группы на стороне постоянного тока, выход первого датчика тока соединен с входом первой системы управления током и с первым входом коммутатора для приема сигнала с датчика тока, выход второго датчика тока соединен с входом второй системы управления током и с вторым входом коммутатора для приема сигнала с датчика токаЭ выход первой системы управления током соединен с первым входом коммутатора, выход второй системы управления током - с вторым входом коммутатора, выходы коммутатора - с управляющими электродами тиристоров модулей.1104633 25 30 35 40 45 50 На фиг. 1 показана схема устройства электропривода; на фиг. 2 - форма тока фазы статорной обмотки двигателяСхема содержит двигатель 1 пере 5менного тока, обмотку 2 статора двигателя, преобразователь 3 частоты,активные тиристорные модули 4, дроссель 5, дополнительный дроссель 6,первый датчик 7 тока, второй датчик 8 тока, первую систему 9 управления током, вторую систему 10 управ.ления током, коммутатор 11, внешниеуправляющие сигналы Б,и У 2.На фиг. 2 обозначено: 14, - токфазы статорной обмотки двигателя;1 - амплитуда тока фазы; и - круговая частота первой гармоники инвертированного тока; С - время,Электропривод содержит трехфазныйдвигатель переменного тока 1 со статорной обмоткой 2 и преобразователь 3 частоты, состоящий из шеститиристорных модулей 4, каждый иэкоторых собран помостовой схеме иполучает питание от трехфазного источника переменного тока, причемтиристорные модули 4 соединены междусобой по мостовой схеме, выходы которой на стороне переменного токасоединены со статорными обмотками 2двигателя 1, а на стороне постоянного тока активные тристорные модули 4катодной группы соединены с дроссселем 5. Электропривод снабжен дополнительным дросселем 6, двумя датчиками тока 7 и 8, двумя системами 9и 10 управления током, каждая из которых имеет выход, соединенный с коммутатором, вход для приема сигналас датчика тока и вход для приемавнешнего управляющего сигнала, и коммутатором 11, имеющим два входа ишесть выходов, каждый из которых содержит по шесть ишпульсных каналов,и два входа для приема сигналов сдатчиков тока, причем. статорнаяобмотка 2 двигателя 1 соединенав звезду с выведенной нейтралью,1дроссель 5 через первый датчиктока соединен с нейтралью обмоткистатора 2 двигателя 1, нейтраль обмотки статора 2 двигателя 1 черезпоследовательно включенные второйдатчик 8 тока и дополнительный дроссель 6 соединена с тиристорными модулями 4 анодной группы на стороне постоянного тока, выход первого датчика 7 тока соединен с входом первой системы 9 управления током и с первым входом коммутатора 11 для приема сигнала с датчика тока, выход второго датчика 8 тока соединен со входом второй системы 10 управления током и с вторым входом коммутатора 11 для приема сигнала с датчика тока, выход первой системы 9 управления током соединен с первым входом коммутатора 11, выход второй системы 10 управления током соединен со вторым входом коммутатора 11, выходы коммутатора 11 соединены с управляющими электродами тиристоров модулей.В данном электроприводе системы 9 и 10 управления током вырабатывают на своем выходе импульсы, синхронизированные с сетевым напряжением и с фазой относительно этого напряжения, зависящей от разности сигналов с датчиков тока 7 и 8 и внешних управляющих сигналов П, и Б 2.Коммутатор 11 обеспечивает подключение выхода первой системы 9 управления током к управляющим электродам тиристоров одного иэ трех тиристорных модулей 4 катодной группы, причем с двух остальных модулей 4 катодной группы импульсы сняты. При поступлении нулевого сигнала с датчика 7 тока коммутатор 11 снимает импульсы управления с работавшего модуля 4 и подает их на следующий. Кроме того, коммутатор 11 обеспечивает подключение выхода второй системы 10 управления током к управляющим электродам тиристоров одного из трех тиристорных модулей 4 анодной группы и переключение модулей 4 этой группы при поступлении нулевого сигнала с датчика 8 тока. В коммутаторе 11 обеспечена невозможность одновременной подачи импульсов на модули 4 в анодной и катодной группе, принадлежащие одной фазе статорной обмотки 2 двигателя 1. Электропривод работает следующим образом.Соединение тиристорных модулей 4 ,катодной группы через дроссель 5 и датчик 7 тока, а также модулей 4 анодной группы через дополнительный дроссель 6 и датчик 8 тока с нейтралью статорной обмотки 2 двигателя 1, и, кроме того, наличие двух систем 9 и 10 управления током создает возможность одновременного неза 110463310 висимого регулирования тока в двухфазах статорной обмотки 2 двигателя 1.Для работы электропривода включают первую систему 9 управления током, 5подсоединяют ее выход с помощью ком: мутатора 11 к управляющим электродамтиристоров одного из модулей 4 катодной группы, и с помощью внешнегоуправляющего сигнала ПУ Формируютток этого модуля по закону2 31 = - 1 Бпыг. при -шОО иЛ щ31= 1 БЫ Ь + л/3) при ж з - ,2 72 7 кГэ игде 1 - амплитуда тока; ш - круговая частота первой гармоники токастатора двигателя 1,При аС=л/3 включают вторую систему 10 управления током, подсоединяют 20ее выход с помощью коммутатора 11к управляющим электродам тиристороводного из модулей 4 анодной группы,и с помощью внешнего управляющегосигнала Пформируют ток этого моУдуля по приведенному закону, но сосдвигом на 1/3 в сторону запаздывания. При ю=2- по сигналу с датчи 3ка 7 тока с помощью коммутатора 11снимают импульсы с работавшего.модуля 4 катодной группы и подключаютк следующему модулю 4 этой же группы. Далее последовательность операций повторяется.Таким образом, ток фазыстаторной обмотки 2 двигателя 1 имеетвид, показанный на Фиг. 2 (сплошныелинии), При такой форме тока фазыобеспечивается равномерное вращениесуммарного вектора статорного токав пространстве и отсутствие пульсаций момента и скорости. Для простоты формирования токов кусочно-синусоидальная Форма может быть замененаблизкой к ней треугольной (фиг. 2,штриховые линии),1104633 Составитель икова Техред М, Надедакт ака комитий и ая ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,фил 318/41 Тираж 667 ВНИИПИ Государственног по делам изобрет 13035, Москва, Ж, Раушарасов Корректор В. Бутяг Подписное та СССР ткрытийд. 4/5