Гистерезисный электропривод технологической линии (его варианты)

(50 4 Н 02 Р 5/40 7/36 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Патент фРГ Иь 2244757,кл. Н 02 Р 7/62 ь 1976.ВосЬг 1 пееп А.Е 1 п пепез 11 вгеЫегвузгеш 2 цг Зрехацпе акоп МсгеПге 8 пеЬгшогогеп. - ЕТЕ-А, 1972, т. 93,У 1,с, 8-15(54) ГИСТЕРЕЗИСНЫИ ЭЛЕКТРОПРИВОД ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЛИНИИ (ЕГО ВАРИАНТЫ)(57) Изобретение относится к элект. -ротехнике. Цель изобретения заключается в снижении оперегрузки инвертора в режимах несинхронизации инерционных двигателей. Цель достигается двумя вариантами исполнения устройства. Согласно первому вариантугистерезисный электропривод технологической линии содержит группу гистерезисных электродвигателей (,Д) 5,подключенных к .источнику питаниячерез инвертор (И) 1 тока. К выходуИ 1 подключены конденсаторная батарея 2, управляемый компенсатор 3реактивной мощностиь первые входысистем (С) 6 и 7 управления И 1 икомпенсатором 3. Второй вход С 6 через дифференциально"интегрально-пропорциональное звено 16, узел 15 срав.нения и частотно-фазовый детектор 13связан с выходом задающего генератора 14. Второй вход узла 15 соединенс датчиком 8 тока, установленным вцепи И 1. Второй вход детектора 13соединен с первыми входами С 6, 7и входом датчика 11 выходного напрягжения И 1. Выход датчика 11 черезПотерями в инверторе пренебрегаем, как несущественными для проводимого ниже анализа.Напряжение на выходе инвертора стабилизируется автоматическим регулятором напряжения (блоки 9 - 11 на фиг.1) на номинальном уровне = П,ц = , Угол запирания инвертора регулируется специальным регулятором (блоки 8, 14, 13, 15 и 16 на фиг. так, что задается ток 1, пот-ребляемый инвертором от источника питания в соответствии с выражением:(2)где ",)8 - наржене источника питания;251) соя ц - напряжение на шинах постоянноготока инвертора;- напряжение на выЗОходе инвертора;Оц - угол запирания инвертора;К,) - сопротивление линии постоянноготока инвертора.В (2) П, Бц, К,) - постоянные величины. Поэтому ток определяется углом запирания инвертора 8; 1) " Е(8). Эта зависимость положена в основу работы специального автоматического регулятора.Специальный регулятор работает как регулятор тока 1, уставка которого зависит от частоты на выходе инвертора и фазы вектора напряжения на выходе инвертора относительно фаы вектора напряжения .задающего енератора. Для этого на входы бло;а 13 частотно-фазового детектора поданы сигналы с выхода инвертора и т задающего генератора )4. Сигнал гока 1 с выхода блока 8 сравнивается во втором узле 15 сравнения с выходным сигналом частотно-фазового детектора и через второе дифферен- циально-интегрально-пропорциональное звено 16 поступает на вход системы 6 управления инвертора, тем самым. задавая величину угла 3 инвертора. Специальный регулятор настраивается так, что в нормальном рабочем режиме соблюдается равенство правых частей выражений (1) и (2), а угол 3 ц = 3 и частота на выходе инвер-. тора равна частоте задающего генератора, Таким образом обеспечивается требуемый рабочий режим привода.При перерыве питания Б = О токбВв цепи постоянного тока инвертора не протекает: 1 = О. Инвертор не работает. Компенсатор же (см. схему на фиг.1) с помощью регулятора напряжения (блоки 9 - 11 на фиг продолжает стабилизировать напряжение на шинах 4 на номинальном уровне, а двигатели 5 возбуждаются кон-, денсаторами 2. Таким образом, при перерывах питания исключаются перенапряжения на двигателях технологической линии и на выходе инвертора. В течение перерыва питания двигатели не получают энергии из сети и поэтому выбегают. По мере выбега двигаталей частота на шинах 4 постепенно снижается и становится ниже номи нальной, поэтому, в свою очередь, равна частоте задающего генератора. Специальный регулятор (блоки 8, 14, 13; 15 и 16 на фиг.1) в этом режиме устанавливает угол цц выше номинального и подготавливает инвертор к работе в послеаварийном режиме, когда после восстановления напряже ния источника питания потребуется разогнать двигатели 5 до номинальной скорости вращения. После восстановления напряженияисточника питания специальный регуля. тор устанивливает такую величину угла Зц , при которой инвертор развивает ток 1) больше номинальной величины, но меньше величины, при которой двигатели 5 перешли бы в асинхронный. режим разгона. При этом после перерыва литания разгон двига телей происходит в синхронном режиме. После разгона двигателей до номинальной скорости автоматически с помощью сигнала частотно-фазового детектора 13 производится изменение угла о так, что ток 1) становитсяцравным номинальному значению соглас но (1).и, следовательно, снова восстанавливается номинальный рабочий режим. Таким образом, исключается перегрузка инвертора в режиме ре 3 1264 синхронизации двигателей н исключа-. ется асинхронный режим их работы,На фиг.2 представлен вариант электропривода, в котором введен управляемый выпрямитель. Компенсатор снабжен регулятором напряжения (блоки 11, 1 О и 9 на фиг.2), который в нормальном режиме, при перерыве питания и после восстановления напряжения питания при ресинхронизации двигателей работает одинаково, обеспечивая стабилизацию на номинальном уровне напряжения на выходе инвертора. Специальный регулятор (блоки 14, 13, 15 и 16 на фиг.2) воздействует на угол управления выпрямителя М ц, а угол запирания инвертора поддерживается системой 6 управления на неизменном .уровне во всех режимах. 20В нормальном режиме работы электропривода (Фиг.2 ) специальный регулятор автоматически устанавливает значение угла, при котором выпря" митель развивает такую величину тока 11 , которая обеспечивает работу двигателей 5 в,нормальном рабочем режиме. При исчезновении напряжения в питающей сети ток 11 падает до нуля, компенсатор поддерживает на выходе инвертора номинальное напряжение, а двигатели, не получая энергии из сети, выбегают, что сопровождается постепенным снижением частоты навыходе инвертора.После восстановления напряжения в питающей сети выпрямитель 17фиг.2) снова вступает в работу, а специальный регулятор, регулируя угол Мь, устанавливает. величину тока 7 , которая выше номинального уровня, но ниже уровня, при котором двигатели переходят в асинхронный Таким образом, исключается асинх ронный режим при ресинхронизации двигателей и ресинхронизация протекает при синхронном режиме, Этим исключается также перегрузка инвертора в режиме ресинхронизации. После разгона двигателей до синхронной скорости по сигналу частотно-Фазово го детектора 13 через блоки 15 и 16 (Фиг.2) производится изменение угла М и ток 1 устанавливается равным 6ном вуальному, Следовательно, после разгона двигателей до номинальной скорости вращения производится вос 290становление номинального рабочегорежима,Предлагаемое устройство исключает в режимах ресинхронизации перегрузку инцертора и дополнительныепотери в роторах технологической линии за счет отсутствия асинхронногорежима. в режимах аварийных перерывовпитания - перенапряжение на шинахдвигателей и на выходе инвертора,поскольку в этих режимах функционирует введенная система стабилизациинапряжения, кроме того, исключаютсяколебания в системе инвертор - двигатели в системе разгона двигателей,вызванные характерными для гистерезисных двигателей разными изменениями зависимостей мощности двигателей от его параметров при переходеиз асинхронного режима в синхронныйи обратно.Формула изобретения1. Гистерезисный электропривод технологической линии, содержащий группу гистерезисных двигателей, подсоединенных через шины распределительной сети к выходу инвертора тока, к которым подключены также управляемый компенсатор реактивной мощности и конденсаторная батарея, системы управления инвертором тока и компенсатором реактивной мощности, связанные своими первыми входами с выходом инвертора тока, датчик тока инвертора, второй вход системы управления компенсатором реактивной мощности через первое дифференциально-интегрально-пропорциональное звено соединен с первым узлом сравнения, отличающийся тем, что, с целью снижения установленной мощности за счет снижения перенапряжений инвертора при ресинхрониза"Мции двигателей и исключения колебаний системы инвертор - гистерезисные двигатели в предсинхронном режиме, в него введены датчик выходного напряжения инвертора тока, задатчик напряжения, задающий генератор, частотно-Фазовый детектор, второй узел сравнения, второе дифференциаль но-интегрально-пропорциональное звено, при этом выход датчика выходного напряжения инвертора тока и задатчик напряжения подключены к входам первого узла сравнения, частотно-фазовый детектор входами соединен с вы12642 Составитель В.ТарасоТехред В.Кадар Корректор.В, Бутяга Редактор К. Волощ Тираж 631 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5аказ 5571/5 одписно твенно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 оиз ходом инвертора тока и задающим генератором, а выходом подключен к первому входу второго узла сравнения, второй вход которого соединен с датчиком тока инвертора, а выход через второе дифференциально-интегрально- пропорциональное звено соединен с вторым входом системы управления инвертором тока.2. Гистереэисный электропривод 1 О технологической линии, содержащий группу гистерезисных двигателей, подсоединенных через шины распределительной сети к выходу инвертора тока, к которым подключены также управляемый компенсатор реактивной мощности и конденсаторная батарея, системы управления инвертором тока и компенсатором реактивной мощности, связанные своими первыми входами с выходом инвертора тока, датчик тока инвертора, второй вход системы управления компенсатором реактивной мощности через первое дифференциально-интегрально-пропорциональное зве но срединен с первым узлом сравнения, а второй вход системы управления инвертором тока соединен с блоком задания угла, о т л и ч а ю щ и й с я 90 8тем, что, с целью снижения установленной мощности за счет сниженияперенапряжений инвертора в режимахресинхронизации двигателей и исключения колебаний системы инвертор -гистерезисные двигатели в предсинхронном режиме, в него введены . датчик выходного напряжения инверторатока, эадатчик напряжения, задающийгенератор, частотно-фазовый детектор, второй узел сравнения, второедифференциально-интегрально-пропорциональное звено, управляемый выпрямитель с системой управления, подключенный выходом к силовому входуинвертора тока, при этом выход датчика выходного напряжения инвертора тока и задатчика напряжения подключены к входам первого узла сравнения, частотно-фазовый детектоовходами соединен с выходом инвертора тока и задающим генератором, авыходом подключен к первому входувторого узла сравнения, второй входкоторого соединен с датчиком токаинвертора, а выход через второедифференциально-интегрально-пропорциональное звено соединен с системойуправления управляемого выпрямителя,