Устройство для пуска преобразователя частоты для регулирования асинхронного короткозамкнутого двигателя

)рев, нико мные ин 19.78, и частоМ рис, 5-18. ПРЕОБРАЗО- ВАНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ПИСАНИЕ ИЗ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-исследовательсротехнический институт проного объединения "ХЭМЗ"(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКАВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ ДЛЯ РЕГУЛИР 0744 А 1 СИНХРОННОГО КОРОТКОЗАМКНУТГАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано дляуправления автономными инверторамитока, применяемыми в составе преобразователя частоты в частотно-регулируемых электроприводах. Цель изобретения - упрощение устройства. Цельдостигается тем, что пуск инвертораразбивается на два этапа, причем напервом этапе происходит начальныйзаряд коммутирующих конденсаторов,а на втором этапе - дозаряд конденсаторов до напряжения, уровень которого обеспечивает коммутационную устойчивость в рабочем режиме. 6 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля управления автономными инверторами тока, применяемыми в составе преобразователя частоты в частотно- регулируемых электроприводах.Цель изобретения - упрощение и снижение потерь энергии.Поставленная цель достигается10 путем разделения процесса пуска на два этапа, на первом из которых имПульс тока выпрямителя при подаче на вход системы управления инвертором Нулевой частоты протекает через .сгла кивающий дроссель, один тиристор в анодной и один тиристор другой фазы в катодной группе инвертора, две фазы двигателя, обеспечивая начальНый заряд коммутирующих конденсаторов, а на втором этапе линейно уве.Пичивающийся во времени ток выпрямителя протекает через сглаживающий дроссель и поочередно с высокой чаСтотой, равной номинальной частоте инвертора или близкой к ней, через три фазы инвертора и двигателя, обеспечивая дозаряд коммутирующих конденсаторов до рабочего напряжения.На фиг. 1 представлена структурная 30 Схема устройства; на Фиг. 2 - функциональная схема блока формирования длиГельностей этапов пуска;.на фиг, 3 йример выполнения блока задания тока на первом этапе пуска:; на фиг. 4 Пример выполнения блока задания высокой частоты на втором этапе пуска;, на фиг. 5 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства; на фиг.бцепь протекания тока заряда конденса Горов инвертора на первом этапе пускаУстройство для пуска преобразователя частоты включающего автономный инвертор 1 тока с отсекающими диода ми, входящий вместе с управляемым выпрямителем 2 и сглаживающим дросСелем 3 в состав преобразователя для регулирования асинхронного коротко- ,замкнутого двигателя 1, содержит командоаппарат 5 включения, выход которого подключен к входам блока 6 задания тока на первом этапе пуска и блока 7 Формирования длительностей .этапов пуска, выход задания длительности первого этапа пуска Т 1, через блок 6 задания тока 1 - на втором этале пуска, первый ключевой элемент 9 и регулятор О тока подключен к входу системы 11 управления выпрямителем 2, выход задания длительности второго этапа пуска Т 1 х Т 2 подключен к управляющим входам первого ключевого элемента 9 и второго ключевого элемента 12, включенного между блоком .13 задания высокой, равной номинальной или близкой к ней, частоты Г- на втором этапе пуска и системой 14 управления инвертором 1, а выход задания длительности рабочего режима Т 2 подключен к управляющим входам третьего ключевого элемента 15, включенного между выходом задания частоты й д блока 16 задания тока и частоты в рабочем режиме и входом системы 14 управления, и четвертого ключевого элемента 17, включенного между выходом задания тока 1 д блока 16 и входом регулятора 10 тока, подключенным также к выходу блока 6,Блок 7 (Фиг, 2) формирования длительностей этапов пуска состоит из двух последовательно соединенных узлов 18 и 19 задержки и логических элементов НЕ 20 и 2 И-НЕ 21, соединенных таким образом, что вход первого узла 18 задержки является входом блока 7 формирования длительностей этапов пуска, а выход узла 18 задержки является первым выходом блока 7 и соединен с одним из входов логического элемента 21, второй вход которого соединен с выходом логического элемента 20, при этом выход логического элемента 21 является вторым выходом блока 7, а выход 20 - третьим выходом блока 7.Блок 6 задания тока на первом этапе пуска представляет собой дифференцирующую КС-цепочку (фиг. 3) . При замыкании контактов командоаппарата 5 на вход блока 10 подключается источник постоянного напряжения Е, и К-С цепь Формирует импульсный сигнал тока, являющийся заданием тока на первом этапе, Блок 13 задания высокой частоты на втором этапе пуска представляет собой источник постоянного напряжения, схема которого приведена на Фиг, 4.Регулятор 10 тока представляет собой пропорционально-интегральный регулятор, выполненный на операционном усилителе. Блок 9 задания тока и частоты в рабочем режиме может быть выполнен, например, в виде потенциометров, подключенных к источникупостоянного напряжения. Блок 8 задания тока на втором этапе представляет собой пропорционально-интегральное звено, выполненное на операционном усилителе.5Устройство работает следующим образом.мПри замыкании контактов командоаппарата 5 на вход блока 7 формирования длительности этапов и на вход блока 6 задания тока на первом этапе поступает сигнал пуска П (фиг. 5). При этом на вход регулятора 10 тока с выхода блока 6 задания тока на первом этапе при разомкнутыхключевых элементах 9 и 17 поступает импульсный сигнал задания. Так как ключевые элементы 15 и 12 разомкнуты, на вход системы 14 управления инвертором 1 поступает сигнал нулевой частоты. Такое состояние сохраняется в течение всего первого этапа пуска. При этом на первом этапе пуска импульс тока 1 (фиг. 5) выпрямителя 2 при нулевой частоте Р (фиг. 5) в инверторе 1 протекает через сглаживающий дроссель 3, две фазы инвертора 1 и двигателя 4. Цепь протекания тока заряда конденсаторов (Сэ) инвертора 1 на первом этапе при отсутствии потока и ЗДС двигателя 4 показана на фиг. 6При протекании этого тока коммутирующие конденсаторы заряжаются до напряжения П равного35 2 Ьк П = 2 П --- ст а 2 Ь +а где П д Ь анапряжение на выходе полностью открытого выпрямителяф .индуктивность короткого замыкания двигателя;индуктивность сглаживающегодросселя. ЬкПри соотношении= 15 величина 45 П составляет не более 207. от знаС 1чения рабочего напряжения, необходимого для обеспечения коммутационной устойчивости инвертора в рабочем режиме. Длительность первого этапа определяется узлом 18 задержки (фиг.2). на выходе которого формируется сигнал Т 1, При появлении сигнала Т 1 начинается второй этап пуска: замыкаются ключевые элементы 9 и 12, При этом55 на вход регулятора 10 тока через замкнутый ключевой элемент 9 с выхода блока 8 задания тока на втором этапе поступает линейно увеличивающийся во времени сигнал задания тока, а па вход системы управления инвертором1 через замкнутый ключевой элемент12 с выхода блока 13 задания частоты на втором этапе поступает сигнал задания высокой частоты. Одновременно с появлением сигнала Т 1 в узле 19 задержки и логических элементах 20 и 21 (фиг2) формируется сигнал Т 1 х Т 2, определяющий длительность второго этапа ;,. На втором этапе линейно увеличивающийся во времени ток выпрямителя 2 протекает через сглаживающий дроссель 3 и поочередно с высокойчастотой через три фазы инвертора 1 и двигателя 4, обеспечивая дозаряд коммутирующих . конденсаторов до рабочего напряжения.По окончании второго этапа пуск окончен и происходит переход на рабочий режим регулирования частоты и тока. При этом размыкаются ключевые элементы 9 и 12 и замыкаются элементы 15 и 17. На вход регулятора 10 тока через замкнутый ключевой эле" мент 17 с выхода задания тока блока 16 поступает сигнал задания рабочего тока, а на вход системы 14 управления инвертором 1 через замкнутый ключевой элемент 15 с выхода задания частоты блока 16 поступает сигнал задания рабочей частоты.Таким образом, благодаря разделению.процесса пуска на два этапа, на первом из которых обеспечивается начальный заряд коммутирующих конденсаторов за счет протекания импульса тока выпрямителя через сглаживающий дроссель, две фазы инвертора и двигателя при нулевой частоте работы системы управления инвертором, а на втором - дозаряд коммутирующих конденсаторов до рабочего напряжения за счет протекания через сглаживающий дроссель и поочередно с частотой, близкой к номинальной, через три фазы инвертора и двигателя линейно нарастающего тока выпрямителя, упрощается силовая схема инвертора и сни. жаются потери энергии. Формула изобретенияУстройство для пуска преобразователя частоты для регулирования асинхронного короткозамкнутого двигателя, включающего последовательно соединенные управляемый выпрямитель,139074 а пи исглаживающий дроссель и автсномныйинвертор тока с отсекающими диодами, содержащее командоаппарат включения, систему управления инвертором,последовательно соединенные регулятор тока и систему .правления выпрямителем и блок задания тока и частоты в рабочем режиме с т л и ч аю щ е е с я тем, что с целью упрощения и снижения потерь энергии. оноснабжено блоками задания тока ндпервом и втором этапах пуска, блокомзадания высокой, равной номинальнойили близкой к ней, частоты на второмэтапе пуска, четырьмя ключевыми элементами и блоком Формирования длительностей этапов пуска вход котсрого вместе с входом блока заданиятока на первом этапе пуска. подключенк вьгоду командоаппарата включения,выход задания длительности первогоэтапа пуска чеоез блок задания тока. на втором этапе пуска и первый ключевой элемент подключен к входу регулятора тока, выход задания длительности второго этапа пуска подключенк управляющим входам первого ключевого элемента и второго ключевогоэлемента, включенного между блокомзадания высокой частоты на второмэтапе пуска и системой управленияинвертором, а выход задания - перехоца на раоочий режим подключен куправляющим входам третьего ключевого элемента, включенного между выходом зацания частоты блока заданиятока и частоты в рабочем режиме ивходом системы управления инвертороми четвертого ключевого элемента,включенного между выходом заданиятока блока задания тока и частоты врабочем режиме и входом регуляторатока, поцключенным также к выходублока задания тока на первом этапе.1390744 оставитель В. Жмурехред А,Кравчук ов Корректор.М. Пож Редакто анко Заказ 1779/53 Производственно-полиграФическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,П 72 Тираж 665 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раув