Способ управления выходным током вентильного преобразователя при частотном пуске электродвигателя

(9 ( 1) Н 02 М 5/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 2 нецо газа. РефеЭТАЗПРОМ,ОКОМАСх частоты машин, аи управле- электропри(21) 4401298/24-07(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский инсти тут по автоматизированному электро- приводу в промышленности, сельском хозяйстве ина транспорте (72) А.М.Колоколкин, Ю.П.,Куз в и А. Г,Придатков(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЫХОДНЬМ Т ВЕНТИЛЬНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПРИ Ч ТОТНОМ ПУСКЕ:ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ Изобретение относится к электрохнике и может найти применение в тиристорных преобразователядля пуска мощных синхронныхтакже в преобразователях прнии частотно-регулируемымиводами.Целью изобретения является сохранение максимального значения пускового момента без увеличения установленной мощности преобразователяНа фиг, 1 представлена функциональ ная схема устройства, реализующего способ управления выходным током вентильного преобразователя с использова(57) Изобретение относится к электро-технике и может быть использовано втиристорных преобразователях частотыдля пуска мощных синхронных машин.Цель изобретения - обеспечение максимального значения пускового моментабез увеличения установленной мощности преобразователя, Цель достигаетсяпутем дополнительного прерывания выходного тока преобразователя на заданный интервал времени при достижениитемпературой р-и-переходов проводящихвентилей преобразователя предельнодопустимого значения. При этом длительность заданного интервала времениопределяют, начиная с момента выключе"ния проводящих вентилей преобразователя, до момента снижения температуры их р-и-переходов до заданной величины. 1 з.п.ф-лы, 6 ил. нием в блоке контроля температуры ком паратора и элемента задержки; на фиг. 2 - функциональная схема устройства с использованием в блоке контроля температуры гистерезисного порогового элемента; на фиг. 3 - функциональная схема устройства с контролем температуры р-и-переходов проводящих вентилей преобразователя; на фиг, 4 - функциональная схема регулятора выходного тока; на фиг, 5 и 6 - диаграммы управления выходным током вентильного преобразователя.Устройство управления выходным током вентильного преобразователя(фиг. 1) содержит последовательно соединенные регулятор 1 выходного токапреобразователя и ийвертор 2, систему 3 управления инвертором, включающую задающий генератор 4 выходнойчастоты и распределитель 5 импульсов,датчик 6 выходного тока преобразователя, задатчик 7 выходного тока преобразователя 810Кроме того, устройство содержитблок 9 контроля температуры р-и"переходон проводящих выходных вентилейпреобразователя, причем первый вход10 блока контроля температуры подключен к выходу датчика 6 выходного тока, второй вход 11 - к выходу распределителя 5 импульсон системы управления инвертором, а выход - к входу 12для управления прерыванием тока регулятора выходного тока преобразователя.Блок 9 контроля температуры р-ипереходов проводящих вентилей преобразователя выполнен в ниде последовательно соединенных датчика 13 температуры, компаратора 14 и элемента15 задержки, причем первый вход датчика 13 температуры является первымвходом 10 блока 9 контроля температуры р-и-переходов проводящих вентилей 30преобразователя, к которому подключается датчик выходного тока, а второйвход датчика 13 температуры являетсявторым входом 11 блока 9 контролятемпературы р-и-переходов проводящих35вентилей преобразователя, к которомуподключается выход распределителя 5импульсов, выход элемента 15 задержки является выходом 16 блока 9 контроля температуры р-п-переходон проводящих выходных вентилей,На фиг. 2 представлено выполнениеблока контроля 9 температуры р-и-переходов в виде последовательно соединенных датчика 13 температуры и гистерезисного порогового элемента 17,причем выход последнего является выходом 16 блока контроля 9 температуры переходов вентилей.Датчик 13 температуры (фиг. 3) содержит мультиплексор 18, интегрирующие КС-цепочки 19, 20 и 21 и диоды22 по числу выходных вентилей инвертора, причем сигнальный вход мультиплексора 18 является первым входом датчика 13 температуры.Управляющие входы 23 мультиплексора 18 образуют второй вход датчика 13 температуры, а объединенные выводыдиодов - выход датчика 13 температуры,Регулятор 1 выходного тока (фиг.4)выполнен на управляемом выпрямителе24 со звеном постоянного тока 25 навыходе, к управляющим входам тиристоров которого подключены выходы распределителя 26 импульсов, вход которого подключен к выходу первого элемента И-НЕ 27, первьп 1 вход которогоподключен к выходу второго элементаИ-НЕ 28, а второй " к выходу блока29 формирования граничных углов управления, вход которого связан с входом управляющего выпрямителя 24 через трансформатор 30. Первым и вторым управляющим входами регулятора 1выходного тока являются входы сумматора 31, выход которого подключен квходу блока 32 фазового управления,выход которого подключен к первомувходу элемента И-НЕ 28, второй входкоторого подключен к выходу КЯ-триггера 33 и через диод 34 к его К-входу, являющемуся третьим управляющимвходом регулятора 1 ныходного тока,первый управляющий вход которого через датчик 35 нуля тока подключен кБ-входу триггера 33. Устройство, реализующее способ управления, работает следующим образом.В режиме пуска электродвигателярегулятор 1 выходного тока (фиг,4)обеспечивает стабилизацию входноготока 1(фиг. 5 и 6) инвертора 2,который и осуществляет переключениевыходного тока преобразователя 8.Прерывание выходного тока преобразователя 8 перед переключением осуществляют за счет управления регулятором1 выходного тока импульсами 114 (см.фиг. 5), формируемыми системой 3 управления инвертором (выпрямителькратковременно переводится в инверторный режим до обнуления выходноготока),В режиме прерывания тока выходныеимпульсы блока 32 фазового управления блокируются КБ-триггером 33 (либо через диод 34) и управление выпрямителем 24 переходит на блок 29 формирования граничного угла управления.Сброс КБ-триггера 33 в исходное состояние (О, фиг. 5) осуществляетсядатчиком 35 нуля тока, При поступлении на вход 12 регулятора нхопного15611тока управляющего импульса О(фиг,5)на прерывание с выхода задающего генератора 4 системы 3 управления инвертором 2 (узкий управляющий импульс)прерывание происходит до обнулениявыходного тока регулятора 1 выходного тока; Подобным же образом осуществляется прерывание выходного тока из"вестным способом (1 , фиг, 5). 10Дополнительное прерывание выходного тока преобразователя 8 осуществля, ют при достижении предельно допустимого значения температуры р"и-перехода любого.из проводящих выходных вентио олей преобразователя (Т, , Т ч уоТ з , фиг. 5), которое определяетсяс йомощью датчика 13 температуры. Для этого на датчик 13 температуры подают сигнал с датчика 6 выходного тока преобразователя. Этот сигналоступает на вход мультиплексора 18, выходы которого подключены через интегрирующие КС-цепочки 19, 20 и 21 к входам диодов 22, на выходе которых и формируют сигнал, пропорциональный температуре р-и-перехода наиболее нагретого вентиля.Значение входного резистора интегрирующих КС-цепочек 19, 20 и 21 опре деляется тепловой постоянной времени нагрева вентилей при прохождении по - ним тока, а значение резистора, включенного параллельно интегрирующему конденсатору, - тепловой постоянной времени системы прн охлаждении вентилей, когда ток по ким не протекает.Предельно допустимое значение температуры задают компаратором 14 (фиг. 1) Компаратор 14 запускает выходным сиг.- налом О, (фиг. 5) .элемент 15 задержки, который на заданный интервал времени ( Б, фиг. 6) подает команду на вход 12 регулятора 1 выходного тока для дополнительного прерывания его 4 выходного тока (например, за счет пе-, ревода выпрямителя 24 в инверторный режим при управлении им от блока 29 формирования граничного угла управления). 50 1. Способ управления выходным током вентилького преобразователя при 0 частотном пуске электродвигателя, заключающийся в прерывании и последующем переключении по выходным фазампреобразователя его выходного тока,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с 5 целью сохранения максимального значения пускового момента без увеличения установленной мощности преобразователя, контролируют температурур-и-переходов проводящих вентилейпреобразователя и при достижении температурой предельно допустимого значения осуществляют дополнительное прерывание выходного тока вентильного преобразователя на заданный интервал времени.2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что длительность заданного интервала времени при дополнительном прерывании выходного тока .преобразователя определяют, начиная. с момента выключения проводящих вен.тилей преобразователя до момента снижения температуры их р-и-переходов до . заданной величины.При воздействии датчика 13 темпера- тури иа гистерезисный пороговый элемент 17 (фиг. 2) ширина управлйющего 15 6импульса У (кг. 6) соответствует уменьшекию температуры наиболее нагретого вентиля до заданной величины.Дополнительное прерывание выходного тока преобразователя осуществляют до тех пор, пока частота переключения выходного тока преобразователя достигнет такой величины, что за период между двумя переключениями температура р-и-переходов проводящих вентилей не будет достигать предельно допустимого значения (фиг. 5).Таким образом, применение управле" ния.,выходкым током вентильного преоб" разователя при пуске электродвигате" ля позволяет обеспечить необходимый пусковой момент электродвигателя без увеличения установленной мощности вентильного оборудования преобразователя эа счет дополнительного прерывания выходного тока преобразователя в зависимости от температуры р-и- переходов проводящих вентилей. Формула изобретения1561175 иг ставитель В.Жмуров Техред Л,Сердюкова орректор М.Пожо ктор Л.Веселовска Производственно-издательский комбинат "Патент", г. У Гагарина,Заказ 982ВНИИПИ Государственног113035 Тирак 493 Подписноеомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5