Устройство для управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором

ц 991572 Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СфветскмкСоцнаимстическмяРеспублик(53)Н, Кл,И 02 Р 7/62 Гееударстеееее кемятет СССР пв лелем язееретеяяй я етермтяк .(72) Авторы изобретения П. Е. Данилов, В. А. Барышников, С. А. ЛеА. Г. Яуре, Е. М. Певзнер и С, П. Голвв оленский филиал Московского оордена Октябрьской Революции эинститута Заявитель ергетичес УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЕМ С ФАЗНЫМ РОТОРОМ4) УСТРОИСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОДВИГА Изоб технике устройс етение относится к и может быть исполтвах для управлениядвигателем с фазным лектро- ьзовано асинхронроторомменениянного то электро посредс противл ом импульсного из ия в цепи выпрямл ристоры; аноды которых соединены с кладками коммутирующего конденсатора, ок управления тиристорами, источник пряжения подпитки, выпоженный в вн-.е трехфазного трансформатора и управ- -т ляемого выпрямителя с блоком управления.Однако это устройство применяется только в системах с рекуперацией энерии в сеть. об бл Известно устройство для управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором 11, содержащее неуправляемый вьпрямитель, вход которого подключен к роторной обмотке электродвигателя, а выход через дроссель шунтирован тирис торным коммутатором, включающим основной и вспомогательны Наиболее близким к изобретаюию по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором, содержащее неуправляемый выпрямитель, вхпд которого подключен к роторной обмотке электродвигателя, а выход шунтирован последова. тельно соединенными резистором и дросселем, основной и вспомогательные тиристоры, аноды которых соединены с обкладками коммутирующего конденсатора, а катоды соединены через индуктивность, соединенные между собой блок управ. пения тиристорами и блок временной запержки, источник напряжения подпитки, выполненный в виде трехфазного трансформатора, неуправляемого выпрямителя и филы рующего конденсатора, и подключенный отрицательным папосом н катоду вспомогательного тиристора, тиристор подпитки, катод которого подключен к аноду вспомогательного тири стора, два неуправлявмых вентиля, аной одного из которых5 10 15 г 0 г 5 30 35 3 991соединен с катодом основного тиристораи одним иэ выводов резистора, а катодсоединен с анодом основного тиристора Г 21Недостатком этого устройства является завышение его массо-габаритных показателей из-за того, что тиристорный коммутатор подключен к резисторучерез неуправляемый силовой вентиль, препятствующий разряду коммутирующегоконденсатора через резистор в то время,когда основной тиристор коммутаторазаперт,Недостатком также является сильноеувеличение времени звпирания тиристораподпитки в том случае, если к моментуего отпирания напряжение на коммутирующем конденсаторе на несколько вольтниже напряжения подпитки. Как показалопыт эксплуатации, если к моменту,отпирания тиристора подпитки напряжениена коммутирующем конденсаторе вышенапряжения подпитки, тиристор подпиткипри подаче отпирающего импульса простоостается закрытым, и энергия от источника напряжения подпитки в этом циклеработы не потребляется, Если к моментуотпирания тиристорв подпитки напряжениена коммутирующем конденсаторе ниженапряжения подпитки не менее, чем на10 В, процесс дозарядв коммутирующегоконденсатора носит синусоидальный характер, и к концу первой полуволны, когдаток дозаряда станет равным нулю, процесс дозвряда прекращается, и тиристорподпитки надежно закрывается. Если кмоменту отпирания тиристора подпиткинапряжение на коммутирующем конденсаторе ниже напряжения подпитки менее,нем на 10 В, процесс дозарядв становится апериодическим и сильно затягивается, тиристор подпитки длительноевремя остается открытым, что можетпривести к закорвчиванию источника напряжения подпитки через тиристор подпитки и открывающийся вспомогательныйтиристор. Поскольку источник напряженияподпитки не рассчитывается на режимкороткого замыкания, длительный режимявляется для него аварийным и тем самымснижает надежность устройства.Йелью изобретения является повьппение надежности работы устройства.Указанная цель достигается тем, чтов устройство для управления асинхроннымэлектродвигателем с фазным ротором,введен перезврядный тиристор, включенный встречно-параллельно вспомогательному тиристору, управляющий электрод 572 фперезарядного тиристорв подключен к выходу блока управления основным тиристором, положительный полюс источника напряжения подпитки соединен с анодом основного тиристора и с другим выводом резистора.На чертеже изображена принципиальная схема устройства.Устройство для управления асинхронным электродвигателем 1 содержит неуправляемый выпрямитель 2, вход которо. го подключен к роторной обмотке электродвигателя, в выход шунтирован последовательно соединенным цросселем 3 1и резистором 4, основной тиристор 5 и вспомогательный тиристор 6, аноды которых соединены с обкладками комму. тируюшего конденсатора 7, в катодысоединены через индуктивность 8, соединенные между собой блок 9 управлениятиристорами и блок 10 временной задержки, источник 11 напряжения подпитки,выполненный в виде трехфазного трансформатора 12, неуправляемого выпрямителя 13 и фильтруюшего конденсатора14, и подключенный отрицательным полюсом к катоду вспомогательного тиристора6 и аноду перезврядного тиристора 15,включенному встречно-параллельно тиристору 6, положительный полюс источника11 через тирнстор 16 подпитки подключен к катоду тиристора 15 и тиристорв6, анод тиристора 16 соединен с катодом вентиля 17, анод которого соединенс анодом тиристорв 5 и катодом вентиля18, включенным встречно-параллельноосновному тиристору 5, управляющей электрод переэаряцного тиристорв 15 подключен к выходу блока управлениятирис торами.Устройство работает следующим образом,Пусть в некоторый момент времениблок 9 управленя тиристорами подает45сигнал на отпирание основного тиристора.5. Одновременно будет подан сигнал наотпирание перезарядного тиристора 15и на вход блока 10 временной задержки,Ожрывшись, основной тиристор 5 зашунтирует резистор 4. Выпрямленный токротора начнет возрастать, До отпиранияосновного тиристора 5 открыт вспомогательный тиристор 6, поэтому коммутирук ший конденсатор 7 заряжен до некоторого значения напряжения (полярностьпротивоположна указанной на чертеже),равного падению напряжения на резисторе 4. Нвцряжение нв конденсаторе 7при открытом вспомогательном тиристо5 99 ре 6 йе может стать больше, чем напря жение на фильтруюшем конценсаторе 14 благодаря включению вентиля 17. Таким образом, при открытом вспомогательном тиристоре 6 напряжение на конденсаторе 7 меньше или равно напряжению на конденсаторе 14, При отпирании основного 5 и перезарядного 15 тирис торов начинается перезаряд коммутирующего конденсатора 7 по контуру 7- -5-8-15-7. К вспомогательному тиристору 6 прикладывается запирающее напра- жение, равное падению напряжения на перезарядном тиристоре 15. Вспомогательный.тиристор 6 запирается. Процесс перезаряда коммутируюшего конденсатора .7 происходит по синусоицальному закону, период колебаний опрецеляется величиной коммутйруюшего конденсатора 7 и перезарядной индуктивности 8 (активное сопротивление контура принимается . равным О). В конце первой полуволны процесса переэаряца коммутирующего конденсатора 7, когда ток перезвряда станет равным нулю, процесс перезвряда прекращается, переэарядный тиристор 15 запирается. Коммутирующий конденсатор 7 заряжается до некоторого напряжения укаэанной на рисунке полярности, Из.еа потерь в контуре перезаряда величина этого напряжения по крайней мере на несколько десятков вольт.ниже, чем величина напряжения на фильтрукицем конденсаторе 14, В момент окончания перезаряда коммутирующего конденсатора 7 блок 10 временной задержки формирет сигнална отпирание тиристора 16 подпитки, и начинается синусоицальный процесс доэврядв коммутирующего конденсатора 7 по контуру 7-5-8-11-16-7, В конце первой полуволны, когда ток дозаряда коммутирующего конденсатора7 станет равным нулю, процесс дозаряда прекращается. Величина напряжения на коммутирующем конденсаторе 7 оказывается больше, чем на финьтруюшем конденсаторе 14; и тиристор .16 подпитки запирается. Схема готова к отпиранию вспомогательного тиристора 6 и гашению основного тиристора 5. Благодаря включению вентиля 17 удается избежать такого режима работы устройства, при котором к моменту отпирания тиристора 16 подпитки напряжение на коммутирующем конденсаторе 7 низа. напряжения на фильтруюшем конденсаторе 14 менее, чем на 10 В, и процесс дозаряда носит апериодический характер. 15726В момент времени, определяемый блоком 9, откроется вспомогательный тиристор 6, Начнется процесс перезарядакоммутируюшего конденсатора 7 по контуру 7-6-8-18-7. К основному тиристору 5 будет пригожено обратное напряжение, равное падению напряжения на вентиле 18, Основной тиристор 5 запрется,ток Д начнет уменьшаться. Одновремен 10 но происходит процесс заряда коммутирующего конденсатора 7 по контуру 7-6-8-2-3-7. В зависимости от режима работы привода может происходить и процессдозаряда фильтруюшего конценсатора 1 4О по контуру 14-8-2-3-17-14. Благодаряпоследнему напряжение на коммутирую-.щем конденсаторе 7 не может превыситьнапряжения на фильтруюшем конденсаторе14 при открытом вспомогательном тищ .ристоре 6,Когда ток через тиристор 6 прекраЪцается, он закрывается. Однако в этомслучае процесс самопроизвольного разряда коммутирующего конденсатора 7 черезу резистор 4 по контурам 7-4-8-15-7йли 7-4-8-14/137-16-7 исключен, таккак тиристор 15 открывается одновремен.но с тиристором 5, а тиристор 16 несколько позже,з При следующем открывании тирнстбра5 цикл работы схемы повторяется. Следует заметить, что для рассматриваемогоуетройствв несущественно, какой из тиристоров, основной тиристор 5 или вспомогательный тиристор 6, откроется пер 3вым. Если первым откроется. основнойтиристор 5, то первый цикл работыпроисходит аналогично описанному вьппе,с той лишь разнивзй, что отсутствуетперезаряц конденсатора 7 по контуру7-5-8-15-7. Если первым откроетсявспомогательный тиристор 6, то конденсатор 7 заражается по контуру 7-6-8-4-7, а перезаряд 7 по контуру 7-643-8-18-7 отсутствует. В остальном работа устройства не меняется.форм,упа изобретенияУстройство для управления асинхронным электродвигателем с фазным ротором, содержащее неуправляемый выпрямитель, вход которого подключен к роторной обмотке электродвигателя, в выход шунтирован последава тельно соединенными резистором и дросселем, основной и вспомогательные тиристоры, аноды которых соединены с обкладками комму7 9915 тирующего конденсатора, а катоды соединены через индуктивность, соединенные между собой блок управления тиристорами и блок временной задержки, источник напряжения подпитки, выполненный в виде трехфазного трансформатора, неуправляемого вьшрямителя и фильтрующего конденсатора, и подключенный отрицательным полюсом к катоду вспомогательного тиристора тиристор подпитки, катод которого 0 подключен к аноду вспомогательного тирнстора, два неуправляемых вентиля, анод.одного из которых соединен с катодом основного тиристора и одним из выводов резистора, а катод соединен с ано з дом основного тиристора, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введен пере- зарядный тиристор, включенный встречно 72 8параллельно вспомогательному тирис тору,управляющий электрод перезарядноготиристора подключен к выходу блока управления основным тиристором, положительный полюс источника напряженияподпитки соединен с анодом тнристораподпитки и с катодом второго неуправлямого вентиля, анод которого соединенс анодом основного тнристора и с другимвыводом резистора,Источники информвпии,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке % 2981011/24-07,кл. Н 02 Р 7/62, 15,09.80,2. Авторское свидетельство СССРло заявке М 2690312/24-07,кл Н 02 Р 7/62 е ЭО. 11.78.