Асинхронный вентильный каскад

СОЮЗ СОВЕТСНИХааввиамаиипРЕСПУБЛИН ЭЮ Н, 02 Р 7/62 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ щ и й с я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей путем улучшения гармонического состава инвертируемого напряжения, в него .введены интегратор блокинг-генератор, , делитель частоты, задатчик сигнала, задатчик ограничивающего сигнала, управляемый переключатель и два нуль- органа, интегратор подключен параллельно входу инвертора, выход блокинг-генератора соединен через делитель частоты с входом блока формирования импульсов инвертора, с входом блока Формирования импульсов коммутатора и входом задатчика ограничивающего сигнала, выход которого соединен с одним входом первого нуль- органа и одним выводом управляемого переключателя, второй вывод которого соединен с выходом задатчика сигнала и другим входом первого нуль-органа, выход которого соединен с управляю" щим входом управляемого ключа. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Рижский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (53) 621.313.333(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР У 752724, кл. Н 02 Р 7/62, 1980.2, Авторское свидетельство СССР В 900396, кл. Н 02 Р 7/62, 1980.(54)(57) АСИНХРОННЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ КАСКАД, содержащий в цепи ротора асинхронного двигателя мостовой выпрямитель, с выходом которого через дроссель связан вход управляемого инвертора, зашунтированный управляемымкоммутатором и управляемым ключом,управляющие входы которых подключенык выходам соответствующих блоков фор"мирования импульсов, о т л и ч а ю 80 104634 Атель частоты с входом блока формирования импульсов коммутатора и входом радатчика ограничивающего сигнала1 выход которого соединен с одним входом первого нуль-органа и одним вы- . водом управляемого переключателя, второй вывод которого соединен с выходом задатчика сигнала и другим входом первого нуль-органа, выход которого соединен с управляющим входом управляемого переключателя, переключающий вход .которого соединен с выходом интегратора, а выход - с входом блока формирования импульсов управляемого ключа. На фиг. 1 представлена фунциональная схема асинхронного вентильного каскада; на фиг. 2 - диаграмма работы во времени. Асинхронный вентильный каскад содержит асинхронный двигатель 1 с фазным ротором, ротор которого соединенс мостовым выпрямителем 2. В роторнойцепи включен также дроссель 3, управляемый инвертор 4 с блоком 5 Формирования импульсов. Параллельно инвертору 4 введен управляемый ключ 6 сблоком 7 Формирования импульсов иуправляемый коммутатор 8, связанныйс блоком 9 формирования импульсов,и интегратор 10, вход которого такжеподсоединен к блоку 9 Формированияимпульсов, вход которого также, каки входы блока 5 формирования импульсов управляемого инвертора 4 и задатчика 11 ограничивающего сигналаподключены к выходу блокинг-генератора 12 через делитель 13 частоты.Задатчик 11 ограничивакнцего сигналаи задатчик 14 сигнала связаны с первым нуль-органом 15 и через управляемый переключатель 16 - с первымвходом второго нуль-органа 17,второй вход которого присоединенк выходу интегратора 10, а выходк блоку 7 формирования импульсовуправляемого ключа 6. Управляемыйключ 6 и управляемый коммутатор 8 образуют управляемый переключатель 18.Асинхронный вентильный каскадфункционирует следующим образом.Ток ротора асинхронного двигателя 1 выпрямляется мостовым выпрямитехсем 2 и сглаживается дросселем 3Для регулирования тока в роторной цепи вводят противо-ЗДС, создаваемуюуправляемым инвертором 4. Эта про 1 1104634Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано длямощных электроприводов с вентиляторной характеристикой в тех случаях,когда необходимо обеспечить высокую5экономичность работы и уменьшитьвлияние на сеть высокочастотных составляющих инвертируемого напряжения.Известен асинхронный вентильныйкаскад, содержащий в цепи ротора0асинхронного двигателя мостовой выпрямитель, с выходом которого черездроссель связан вход управляемого инвертора, зашунтированный блоком искусственной коммутации, управляющийвход которого подключен к выходу блока управления 1 3.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является асинхронныйвентильный каскад, содержащий в цепиротора асинхронного двигателя мостовой выпрямитель, с выходом которогочерез дроссель связан вход управляемого инвертора, зашунтированныйуправляемым коммутатором и управляемым ключом, управляющие входе которых подключены к выходам соответствующих блоков формирования импульсов 2 3.Недостатком известных устройств30является неудовлетворительная формаинвертируемого напряжения из-за наличия высших гармонических составляющих, что приводит к снижению энергетических показателей и отрицательному влиянию на питающую сеть.Целью изобретения является улучшение энергетических показателей путемулучшения гармонического составаинвертируемого напряжения,Поставленная цель достигаетсятем, что в асинхронный вентильныйкаскад, содержащий в цепи ротораасинхронного двигателя мостовой выпрямитель, с выходом которого через 45дроссель связан вход управляемогоинвертора, зашунтированный управляемым коммутатором и управляемым клю"чом, управляющие входы которых подключены к выходам соответствующихблоков Формирования импульсов, введены интегратор, блокинг-генератор,делитель частоты, задатчик сигнала,эадатчик ограничивакицего сигнала,управляемый переключатель и два нуль органа, интегратор подключен паралпельно входу инвертора, выход блокинг-генератора соединен через дели110463тиво-ЭДС модулируется частотой,кратной промышленной, по законусохранения постоянной вольт-секундной площади за счет согласованнойработы инвертора 4 и управляемогоключа 6. Согласованность работыобеспечивается соотношением рабочихрежимов блока 5 формирования импульсов управляемого инвертора 4, блока 9 формирователя импульсов управляемого коммутатора и блока 7 формирования импульсов управляемогоключа 6. Блокинг-генератор 12 вырабатывает импульсы с определеннойзаданной частотой, которые после151прохождения через делитель 13 частотыпреобразуются в блоке 5 формированияимпульсов в импульсы управления и подаются на соответствующие управляющиеэлектроды тиристоров инвертора 4. Кактолько управляемый инвертор включается в работу (участокна фиг, 2)на интегратор 10, подсоединенный параллельно управляемому инвертору 4,подается напряжение, равное величинепротиво-ЭДС управляемого инвертора 4.На выходе интегратора 10 появляетсянапряжение, пропорциональное интегралу от противо-ЭДС управляемого инвертора 4 по времени. Этот сигнал подается на вход второго нуль-органа 17,На второй вход нуль-органа 17 черезуправляемый переключатель 16 подаетсянапряжение от задатчика 14, Привозрастании напряжения интегратора 10 до величины напряжения, пода 35ваемого задатчиком 14, второй нульорган 17 вырабатывает сигнал, поступающий на вход блока 7 формированияимпульсов управляемого ключа 6, кото 40рый включается и производит сбросинтегратора (время с на фиг. 2).Ток ротора асинхронного двигателя 1замыкается через управляемый ключ 6, .а управляемый инвертор 4 отключается.Таким образом, задатчик 14 в выбран 45ном масштабе определяет вольт"секундную площадь одного импульса противоЭДС инвертора 4. Ток ротора протекает через управляемый ключ 6 до техпор, пока блокинг-генератор 12 не50сформирует следующий сигнал, пропущенный делителем 13 частоты. Далее 344этот сигнал поступает на вход блок формирования импульсов, который подает импульсы управления на управляемый коммутатор 8. Происхопит отключение управляемого ключа 6 управляемым коммутатором 8. Когда процесс коммутации заканчивается, ток протекает в инверторе 4, поскольку на требуемые тиристоры управляемого инвертора 4 поступает сигнал от включенного в работу одновременно с блоком 9 формирования импульсов управляемого инвертора (время С фиг. 2). Далее процессы повторяются в описанном порядке. Величину противо-ЭДС инвертора изменяют с помощью задатчика 14. Напряжение величины, определяемой задатчиком 14, исключает попадание в аварийную зону, где управляемый ключ 6 не вступаРг в работу из-за того, что напряжение от ,задатчика 14 остается больше напряжения на интеграторе 10 в течение всего промежутка времени, определяемого частотой на выходе делителя 13. Задатчик 11 ограничивающего сигнала вырабатывает сигнал, пропорциональный в выбранном масштабе максимальзой площади, которую может иметь один импульс противо-ЭДС управляемого нвертора 4 при частоте, задаваемой блокинг-генератором 12 и делителем 13 частоты. Управляемый переключатель 16 подключает к второму нуль- органу 17 задатчик 11 ограничивающего сигнала, и вольт-секундная площадь импульса противо-ЭДС инвертора 4 остается неизменной и равной максимально возможной. В случае необходимости дальнейший рост противо- ЭДС может происходить при более низкой частоте, уменьшение которой обеспечивает делитель 13 частоты.Таким образом, в изобретении за счет модуляции по закону постоянства вольт-секундной площади противо-ЭДС управляемого инвертора обеспечивается улучшение гармонического состава инвертируемого напряжения и тока ротора асинхронного двигателя, что позволяет повысить энергетические показатели и уменьшить использование электрической машины..Пушненкова Техред Ж.Кастелевич Корректор А.фоври едак илиал ППП "Патент", г,ужгород, ул.Проектна аказ 5319/42 Тираж 667ВНИИПИ Государственного комитпо делам изобретений и113035, Москва, Ж, Раушская на Подписноа СССР крытий , д. 4/5