Устройство для пуска многофазного вентильного электропривода

Союз Советских Социалисенеских Республик(23) Приоритет -Гаеударстееннив каинтет Свввта Мнннетрев СИР ве денек изнбретенн и открытий. К. Лозенко и А. М. Сантапов енина энергетический инсгигу орде тел ПУСКА МНОГОФАЗНСХОЭЛЕКТРОПРИВОДА 54) РОЙСТВО ТИЛЬКО Изобретение касается регупируемых эпектроприводов, в частности вентипьного эцектропривода с питанием от преобраэоватепя частоты со звеном постоянного тока.Известны вентипьные эпектроприводы с питанием от преобразоватепя частоты со звеном,постойнного тока, управпение вентинями инвертора которого осуществляется по сигналам датчика попожения ротора Я. В этих эпекгроприводах ком. мутирующие устройства,.например конденсаторы, применяемые дпя обеспечения ком . мутации вентипей инвертора при пуске эпектропривода имеют эначитепьный вес и габариты.Известен способ пуска венгипьного эпектронривода с питанием от преобраэовагепя частоты со эвеноа постоянного тока, по оторому.коммутация вентипей инвертора осущесгвпяегся эа счет уменьшения до нуля выпрямпенного напряжения в такт с частотой вьиодного напряжения инвертора 21,Рпя реапиэации так ны быть предусмотрены ня" яф тия управпяюших сигнапов вьщрямитепвынопненное, например, в ваде ждущегобпокинг-гвнератора, и схема управпениякаждым вентипем инвертора, выпопненнаяна усипитепе с регулируемой зоной нечувоствитепьносги и репаксационном устройстве, например бпокинг генераторе.Неабопее бпяэкям к предпожеиному потех:щческой сущности явпяегся устройство дпя пуска вентипьного многофаэногоэпектропрнвода, попучающего питание отсети переменного тока через унравпяемыйвыпрямитепь и инвертор, тиристоры вводной и катодной групп которого управпяюютВ ся от датчика попожения ротора через соответствующие группы ячеек. Она содеял.жит тахометрическое устройство в цепиобратной связи и погические схемы И,связанные с управпяющнми цепями инверм3 в тора 3 ,Устройство .представпяег собой реакги- ные энементы (конденсаторы), вкпючввмые в сиповые цепи инвертора и эпекгрической машины с помощью донопнигепмва25сиповых попупроводниковых эпеменгов ого способа допж устройство дпа с О П. И С А Н И Е (11)616701ИЗОБРЕТЕНИЯРеактивные элементы необходимы припуске вентипьцого эпектроприводакогдаЗДС вращения недостаточно для гашениятиристоров инвертора, После разгонаэлектродвигателя надобность в них отпадает.Недостатком такого устройства явпя 5ются бопьшие вес и габариты.Цепью изобретения являетса уменьшение веса и габаритов устройства,Зто достигается вкпючением в управпяющие цепи выпрямителя блокирующего1 Оустройства, управляемого от двух гругщдвухвходовых иогических схем И. Числосхем И в каждой группе равно числу.управляющих ячеек в соответствующей груп.пе, а входы каждой схемы И с-единеныс двумя соседними ячейками одной схемыи образуют коцьцевую схему,Блокирующее устройство может бытьвыполнено в виде ждущего бпокинг-геце 20ратора, при срабатывании которого снимаютса управняющие сигнаиы с кпючей выпрямителя. Потребная длительность выходного импульса сигнала бдокицг-генерато- .ра зависит от частоты сети и схемы вы 25прями тела.Для уменыцециа времени ггуска вентипьного электропривода бпокирующее устройство может быть на определенной стадиипуска отключено с помощью репе вход ко роторого подключенв цепь обратной связиэлектропривода например, по скорости.Управляющие ячейки могут быть выполнены, в частности, на усилителе с регулируемой зоной нечувствитепьностии ждущем репаксациоцном устройстве, напримербпокинг-генераторе, усипитепьный эпементкоторого подключен к источнику переменно го напряжения через диод;:вязь управляющих ячеек с входамисхем И может бы 1, осуществлена например, с помощью дополнительных обмотокразмещенный на трансформаторах репаксационных устройств.На фиг. 1схематически изображеноустройство для пуска вентиньного эпектропривода на фиг. 2 - вентильцый эпектропривод,структурцая схема на фиг. 3 -,показана схема уцравлеция инвертором.Предложенное устройство представляет собой ждущий блокицг-генератор 1,.выполненный,на транзисторе 2 .и трансгорматоре 3, и две группы логическихсхем И 4 и 5, Выходная обмотка 6 блкингь-генератора 1 через диод 7 подкпю- учена клеммой 8 к устройству отключениясхемы управления выпрямителем, например к транзистору (не показан). Количествологических схем И в каждом, блоке равно количеству фаз электропривода, например трем. Логические схемы выполненынапример ца транзисторах 9 14 в которых в цепи питания и управления всоответствующем порядке включены дои олцитепьцые обмотки 15-26, размещенныеца трансформаторах 27-32 репаксационных устройств, например блокинг-генераторов. Ждугпий бпокинг-генератор блокирующего устройства питается от источникапостоянногонапряжения через нормально замкнутое реле ЗЗ, управляющая цепькоторого подключена к цепи 34 обратнойсвязи эпектропривода по контролируемомупараметру, например по скорости вращения, Бпокинг-гецераторы управляют вентилями ицвертора 35, к выходу которогоподключены секции якорной обмотки 36вентипьцого эпектропривода с обмоткойвозбуждения 37, включенной в цепь постоянного тока, образованную выпрямителем38 (фиг, 2).Релаксационцое устройство может бытьвыполнено также и на тиристоре имеющемвнутреннюю попожитепьную обратнуюсвязь. В этом спучае устраняется пиш;цепь нопожитепьной обратной связи,имеющая место с бнокинг-генераторе,В каждой группе логических схемиспользуют дополнительные обмотки, раз 1мешенцые на трансформаторах бпокинггенераторов, управляющих вентилями анодцой и катодной групп ицвертора. Напри-мер, в группе 4 использованы дополнительные обмотки 15 - 20 трансформаторов 27 - 29 блокицг-генераторов, УпРав"лающих вентилями 39-41 анодной группы инвертора 35 (фиг, 2). В группе 5использованы соответственно обмотки21-26 трансформаторов 30.-32 бпокинггенераторов, В группе каждая погичеокая схема И имеет два входа. Одинвход, например логической, на транзисторе 10 подкпючетг к допопнитепьцой обмогке 16 трансформатора 27 бпокинг-генератора, управляющего вентилем 39, другой вход подключен к дополнительнойобмотке 17 трансформатора 28 бкокинггенератора, управляющего вентилем 40.Подключение дополнительных обмоток квходам логических схем в каждом блокевыполнено таким образом, что образует.са. копьцевая схема, например 15-16-17-18-19-20-15 в блоке 4. Катоднаягруппа инвертора Йразована вентипями42 44 (фиге 2)Схема управления инвертором можетбыть выполцена, например, следующимобразом (фиг. 3). Вся схема управпениясостоит из трех одинаковых бпоков 45-47,616701 льный элемент которого через первичную обмотку трансформатора и диод подключен к источнику переменного напряжения повышейной частоты, содержащее . тахогенервтор и логические схемы И в управляющих цепях инвертора, о г п и ч в ю - ш е е с я тем, что,. с цепью уменьшения веса и габаритов,. оно содержит дополнительно в управляющих цепях выпрямителя блокирующий узел, выполненный, ивпример,5каждый иэ которых вкпючвет в себя две симметричные схемы и управпяет двумя вентилями раб отающими в противофазе, например вентилями 39 и 42. Управление бп оками осущес твпяе тся и о сигналам датчика положения ротора с инвертированием фазы выходного напряжения, напри 5 мер сепьсина (на фиг. 3 показаны его выходные клеммы 48-51, сам датчик не показан), через согласующие трансформаторы 52-54. Каждая ячейка состоит из усилителя с регулируемой зоной нечувстО витепьности на транзисторе 55 ибпокингпенераторв на транзисторе 56 и трансформаторе 27.Управление вентилем 39 инвертора осуществпчется от источника 57. Усипи 15 Фень получает питание от источника постоянного напряжения, а бпокинг-генератор - от источника 58 переменного напряжения повышенной частоты через диод 59, Зона нечувствительности усипи 20 тепя может быть изменена при помощи регулируемого резистора 60 и дополнительного источника 61. П острое ние других ячеек аналогично.25Предложенное устройство работает сведующим образ ом.При запуске эпектропривода сигнан цепи 34 обратной связи по скорости мал, и откпючаюшее устройство включено.ЗО Бпокинг-генератор 1 подкшочен к источнику напряжения. Сигналы с датчика положения поступают на схему управления инвертором, которая обеспечивает открытиенапример, вентилей 39 и 43 инверЭ 5 тора 35. Зона нечувствительности усилителя инвертора находится во включенном состоянии несколько больше, чем.120 эп.град. например 125-140 эп, град.П осле и оворота ротора двигателя на определенный угол вкпючвется, например, вентиль 41. Вентиль 39 остается во включенномъсостоянии, хотя управляющие импульсы уже перестают поступать на его управляющий электрод. Коммутация вентиля 39 осуществляется за счет уменьшения до нуля выпрямленного напряжения выпрямителя 38 за счет 1 вкпючения ждущего бпокинг-генератора 1, Последний включается по сигналу логической схемы И на транзисторе 9, поскопьку на ее первом и втором входах имеются сигналы с обмотки 15 и 20 трансформаторов 27 и 29 бокинг-генераторов, управляющих работой вентилей.39 и 41. Длительность 55 выходного сигнала ждущего бпокинг-генератора 1 выбирают иэ условия звпирания вентилей выпрямителя 38 напряжением питающей сети переменного тока. Вентиль 39 инвертора закрывается. После бпрекращения блокирования сигналов управ-.Йения выпрямителем (поспе закрытиятранзистора 2) будут вкпючены вентили 41 и 43. Дальнейшее переключение вентилей инвертора происходит аналогично.Таким образом, при одновременном вкпючении двух любых вентилей аноднойи катодной групп инвертора ждуший бпо- кинг-генератор обеспечивает снятие сигналов управления выпрямителем. Строгая синхронизация импульсов, поступающихна логические схемы, обеспечивается питанием бпокинг-генераторов схемы управпения инвергора от источника 58 переменного напряжения повышенной, частоты через диод 59.По достижении приводом скорости, при которой коммутация вентилей инвертора осуществляется за счет противоЭДС, отключающее устройство отключает ждущий бпокинг-генератор от источника постоянного напряжения по сигналу цепи обратной связи, В этом состоянии ждущий бпокинг генератор с логическими схемами И не впияег на работу привода,Ф о р м у и а и з о б р е г е н и я1. Устройство дпя пуска многофазного вентипьн ого эпектропривода, получающего питание от сети переменного тока через управляемый выпрямитель и инвертор, тиристоры анодной и катодной групп которого управляются от датчика положения ротора через соогветсвуюшие группы ячеек, выполненных, например, на усилителе с регулируемой зоной нечувствитепьности, и бнокинг-генератор, усилитепьв виде ждущего блокинг-генератора, управляемый от двух групп двухвходных логических схем И, причем входы квждой схемы И соединены с двумя соседними ячейками. одной группы, образуя совместно с .ячейками кольцевую схему2. Устройство по п.1, о г и и ч в ющ е е с я тем, что входы схем И связаны с дополнительными обмотками, рвсположенными на трансформаторах бпокинггекера т ор ов.,3, Устройство по п.1, о т и и ч а юш е е с я тем, что, с цепью уменьшения времени пуска, бпокируюший уэеп соединен с источником питания через нормаль,но замкнутые контакты репе, управпяющаяцепь которого подкшочена к устройствуобратной связи по контропируемому параметру, например к тахогенератору. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе: 16701 81. Автоматизированный эпектроприводв народном хозяйстве, т. 1, М., Энергия", 1971, с. 269-273,2. Гуревич П. П. Ионный эпектропри-.вод, М., "Стандартгиз", .1950, с. 180.з."Ыевелв ХеысЬ 1 Вм 45,1971, НеИ 4,186-188.ЦНИИПИ Заказ 4077/4 Тираж 892 Подписноефилиал НПП фПатент,уинлкл ге ъгют ПФсййфеи о а