Устройство для управления группой непосредственных преобразователей частоты

(51)з Н 02 М 5/27 ИСА ЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И.ОТКРЫТИЯПРИ.ГКНТ СССР ОП НИЕ ИЗОБРАВТОРСОУ СИДЕТЕЛСТВУ(71) Московское специальное конструкторское бюро автоматических линий и агрегатных станков(56) Авторское свидетельство СССРЬЬ 1069104, кл. Н 02 М 7/537, 1981,Авторское свидетельство СССР.М 1372542, кл. Н 02 М 5/271986.Авторское свидетельство СССРМ 1607058, кл, Н 02 М 5/257, 1986 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при частотном управлении злектроприводами йеременного тока.Известны устройства для управленияпреобразователем частоты и числа фаз,.во-держащие трехфазный тиристорный мост;задающий генератор и формирователь. так. тов преобразования, соединенный с блоко(чрегулировайия напряжения и включающийраспределитель.импульсов, логический иусилительно-развязывающий узлы,Недостатком известных устройств явая- .ется невысокая надежность, обуслов 1 тенная появлением электромагнитных помех,возникающих вследствие невозможностикоммутации силовых ключей преобразоаэтекя частоты при прохождении напряже- .ния через нул ь из-за отсутствиясинхронизации работы генератора задав.щей частоты и внешнего источника преобразуемой частоты.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ГРУППОЙ НЕПОСРЕДСТВЕННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано при частотном управлении, Цель изобретения - упрощение устройства; Особенностью устройства является наличие одного общего блока управления и и индивидуальных формирователей импульсов управления, где и - число непосредственных преобразователей частоты, каждый из которых включает блок выбора режима. 7 ил. Наиболее близким к изобретению является устройство для управления непосредственным преобразователем частоты, содержащее регулятор напряжения, формирователь синхроимпульсов, вход которого предназначен для подключения к внешнему источнику преобразуемой частоты, а выход соединен со счетным входом первого регулятора частоты, управляющий вход которого подключен к выходу первого задатчика частоты, и формирователи импульсов управления па числу преобразователей частоты, каждый из которых включает последовательно соединенные формирователь тактов выходной частоты, распределитель импульсов и усилительно-развязывающий блок, выход которого предназначен для подключения к соответствующему преобразователю.частоты. Для управления группой преобразователей необходимо каждый преобразователь укомплектовать индивидуальным устройством управления. Недостатком известного устройства является нео-птимальность использования аппаратныхсредств при управлении. группой преобразователей, усложняющая систему управления. 5Цель изобретения - упрощение устройства,Поставленная цель достигается тем, чтов устройство для управления группой непосредственных преобразователей частоты, содержащее регулятор напряжения,формирователь синхроимпульсов, вход которого предназначен для подключения квнешнему источнику преобразуемой частоты, а выход соединен со счетным входом 15первого регулятора частоты, управляющийвход которого подключен к выходу первогозадатчика частоты, и формирователи импульсов управления по числу преобразователей частоты, каждый из которых 20включает последовательно соединенныеформирователь тактов выходной частоты,расггределитель .импульсов и усилительноразвязывающий блок. выход которогопредназначен для подключения к соответствующему преобразователю частоты,. введены второй регулятор частоты, второй.задатчик частоты и задатчик напряжения, ав каждый формирователь импульсов управления введен блок рыбаре режима, причем 30управляющий вход второго регулятора частотМ соединен с выходом второго задатчика частатй, счетный вход второгорегулятора частоты подключен к выходуФормирователя синхроимпульсов, выходы 35первого и второго регуляторов частоты. входу первой скорости и счетному входувторой скорости блока выбора режимакаждого формирователя импульсов управления, причем в каждом формирователе, импульсов управления первый. и второйвходы:управления блока выбора режимапредназначены для подключения соответственно к источнику сигнала первой скорости и источнику сигнала второй скорости,третий вход управления предназначен дляподключения к источнику сигнала "Тормоз", информационный выход блока выбора режима подключен к счетному входу 50формирователя тактов выходной частоты,управляющий вход которого предназначендля подключения к источнику сигнала "Ре.- верс", выход запрета блока выбора режимаподключен к входу запрета распределителя 55импульсов, вход регулирования напряжения усилительно-развязывающего блока через регулятор напряжения предназначендля подключения к внешнему источникупреобразуемой частоты, при этбм управляющий вход регулятора напряжения подключен к выходу задатчика напряжения.На фиг, 1 представлена схема устройства для управления группой непосредственных преобразователей частоты; на фиг. 2 -временные диаграммы работы устройства;на фиг, 3 - принципиальная электрическаясхема блока выбора режима; на фиг. 4 -таблица последовательности работы силовых ключей непосредственно преобразователя частоты; на фиг. 5 - принципиальнаяэлектрическая схема регулятора напряжения, задатчика напряжения и усилительноразвязывающего узла; на фиг. бпринципиальная электрическая схема формирователя тактов выходной частоты и распределителя импульсов; на фиг; 7 -принципиальная электрическая схема преобразователя,Устройство для управления группой непосредственных преобразователей частотысодержит регулятор 1 напряжения, управляющий вход которого соединен с выходомзадатчика 2 напряжения, формирователь 3синхроимпульсов, вход которого предназначен для подключения к внешнему источнику 4 преобразуемой частоты, а выходсоединен со счетными входами первого ивторого регуляторов 5 и 6 частоты, Управляющие входы регуляторов б и б частоты связаны с выходами. соответственно первого и .второго задатчиков 7 и З.частоты,Устоойство также содержит формирователи 91-9 п импульсов управлейия. где ичисло непосредственных преобразователейчастоты, Каждый из формирователей 9 им.пульсов управленияовтоит из последовательно. соединенных блока 1 О выборарежима, формирователя 11 тактов вьводной частоты, распределителя 12 импульсов и усилительно-развязыеающвго блока13. Выходы усилительно-развязцеающегоблока 13 оредназначены для йодключения ксоответствующему преобразователю 14 ча-.стоты,Бвок 1 О выбора режима содержит эле-мент НЕ 15, два элемента И 6 и.:17, элемент:ИЛИ 18 и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ19. Входы элементов И М и ИСКЛЮЧАОЩЕЕ ИЛИ 19 являются первым аходом бло-.ка 10 выбора режима и: предназначены дляподключения к источнику сигнала первойскорости, вход элемента И 7 является вторым входом блоке 16 выбора режима ипредназначен для подюпйчения к источни- ,:ку сигнала второй скорости, а вход элемен-.та НЕ 15 являемя третьим входом блока 10и служит для подюиочания к источнику сигнала "Тормоз". Первые Входы элементов И16 и 17 соединены соответственно с первыми и вторыми входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19.Вторые входы элементов И 16 и 17 обьединены и соединены с выходом. элементаНЕ 15, а третьи входы элементов И 16 и 17 5являются счетными входами соответственно первой и второй скорости блока 10 выбора режимов и соединены с выходамипервого и второго регуляторов 5 и 6 частоты.Выходы элементов И 16 и 17 связаны соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ 18, выход которого являетсяинформационным и соединен со счетнымвходом формирователя 11 тактов выходнойчастоты, а выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19 является выходом запрета иподключен к входу запрета распределителя12 импульсов.Формирователь 11 тактов выходной частоты выполнен на элементах НЕ 20,.элементах ИЛИ 21 и 22 и реверсивномдвоичном счетчике 23 с коэффициентом пересчета К 12. Управляющий вход Формирователя 11 предназначен для подключения.к источнику сигнала "Реверс", а его счетный 25вход соединен с выходом элемента ИДИ 18блока 10 выбора режима, Цифровые выходыблока 11 связаны с управляющими. входами. распределителя 12 импульсов, включающего преобразователь 24 кодов, цифровые 3001-06 выходы которого через резисторы251 - 256 пОдключены к источнику Опорногонапряжения, а непосредственно - к входуусилительно-развязывающего узла 13.Усилительно-развязывающий узел. 13 35состоит из усилителей 261-266, соединенных через рЕзисторы 271-276 с соединвннЫми попарно анодами светодиодов28,11-28.16 и 29.11.-29,16 тиристорных оптронов, Входы регулирования напряжения 40усилительно-развязывающего блока, которыми являются катоды. светодиодов 28 Л 1. 28 Л 6 и 29.1-29 Л 6 тиристорных оптронов,предназначены для подключения к внешнему источнику 4 преобразуемой частоты через регулятор 1 напряжения,Непосредственный преобразователь 14частоты представляет собой двухполупериодный трехфазный инвертор, построенный на тирис 1 орных оптронах, аноды 50фототиристоров 28.21-28.2 з и 29,21-292 зсоответственно соединены с катодами фототиристоров 28.24-28,26 и 29,24-2926 и .подсоединены к выходным клеммам А,В иС преобразователя 14, катоды фототиристоров 28,21-28.2 з соединены с анодамифототиристоров 29,24-29.26 и с одной изклемм источника 4 преобразуемой частоты, а аноды фототиристоров 28,24-28,26соединены с катодами фототиристоров 29,21-29.2 з и другой клеммой источника 4 преобразуемой частоты,Регулятор 1 напряжения включает два тиристора 30 и 31, управляющие входы каждого из которых через встречно включенные стабилитрон 32, диод 33, стабилитрон 34 и диод 35 подключены на выход задатчика 2 напряжения. Регулятор 1 напряжения также содержит конденсаторы 36 и 37, Катоды тиристоров 30 и 31, являющиеся входами регулятора 1 напряжения, предназначены для подключения к внешнему источнику 4 преобразуемой частоты, а аноды тиристоров 30 и 31 подключены.к объединенным катодам светодиодов 28 Л 1-28.1 в и 29.11 - 29 Л 6 тиристорных одтронов усилительно-развязывающего узла 13, Задатчик 2 напряжения представляет собой спаренный потенциометр, содержащий два регулируемых резистора 38 и 39.Устройство работает следующим образом.Формирователь 3 синхроимпульсов преобразует поступающее на его вход напряжение от источника 4 внешней преобразуемой частоты в прямоугольные импульсы напряжения Оз (фиг; 2), которыепоступают на счетные выходы регуляторов 5 и 6 часто-. ты, представляющих собой счетчики с переменными коэффициентами пересчета К 1 и К 2, которые устанавливаются соответственно задатчиками 7 и 8, и определяют скорости вращения электродвигателей, задавая количество импульсов несущей т 1 как в четных, так и а нечетных тактах кривой выходного напряжения,На фиг. 2 показана работа устройства с коэффициентами пересчета. например, К 1- = 2; К 2-3. При этом согласно установленным коэффициентам К 1 и К 2 на выход регуляторов 5 и 6 частоты проходит соответственно каждый второй 05 и каждый третий О 6 синхроимпульсы фиг. 2), поступающие. на счетные входы блоков 101 - 10 выбора режима.При подаче из внешней системы управления команды "Скорость 1," на первый вход управления (первые входы элементов И 17 и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19) блоков 101 - 10 П выбора режима поступает логическая единица фиг, 2). При этом каждый блок 10 пропускает импульсы 05, поступающие от регулятора 5 частоты. При подаче из внешней системы управления команды "Скорость 2" на второй вход управления первый вход элемента И 17 и второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19) блоков 101-10 п поступает логическая единица, при этом блок 10 пропускает импульсы Об, поступающие от регулятора 6 частоты. Им10 15 20 25 30 35 40 45 50 пульсы 05 или Об, поступающие на счетный .вход формирователя 11 тактов выходной частоты в зависимостиот наличия (логическая единица) или отсутствия (логический ноль) команды "Реверс" из внешней системы управления поступает на первый (+1) или второй(-1) счетные входы реверсивного счетчика 23. В зависимости от этого счетчик 23 работает в режиме сложения или вычитания,. управляемый электродвигатель, подключенный к выходным клеммам А, В и С преобразователя 14,. будет вращаться в ту или иную сторону.Сигналы в двоичном коде с выхода формирователя 11 тактов выходной частоты поступают на управляющие входы преобразователя 24 кодов распределителя 12 импульсов, далее преобразованные сигналы через усилительно-развяэывающий блок 13 подаются на управляющие входы ьптотиристоров преобразорвателя 14, осуществляя управление ими согласно таблице (фиг; 4).8 случае одновременной подачи команд "Скорость 1" и "Скорость 2" блок, выбора режима 10 выдает на выходе запрета команду, поступающую на тактирующий вход распределителя 12 импульсов, что приводит к отключению преобразователя 14. При подачекоманды "Тормоз" ,на третий вход управления блока 10 (вход элемента НЕ 15) поступает логическая единица, запирающая первый его выход. Передвижением движков резисторов 38 и 39 спаренного потенциометра задатчйка 2 напряжения, изменяя углы отпирания тиристоров 30 и 31 регулятора 1 напряжения, изменяют сигналы, поступающие на входы блока 13, что приводит к изменению угла отпирания тиристорных оптронов 28.2 и 29,2 преобразователя 14 частоты,Устройство позволяет упростить систему управления группой непосредственнь 1 х преобразователей частоты. Формула изобретенияУстройство для управления группой непосредственных преобразователей частоты, содержащее регулятор напряжения, формирователь синхроимпульсов, вход которого предназначен для подключения к внешнему источнику преобразуемой частоты, а выход соединен со счетным входом первого регулятора частоты, управляющий вход которого подключен к выходу первого задатчика частоты, и формирователи импульсов управления по числу преобразователей частоты, каждый иэ которых включает последовательно соединенные формирователь тактов выходной частоты, распределитель импульсов и усилительноразвязывающий блок, выход которого предназначен для подключения к соответствующему преобразователю частоты, о т ли ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, в устройство введены второй регулятор частоты, второй задатчик частоты и задатчик напряжения, а .в каждый формирователь импульсов управления введен блок выбора режима, причем управляющий вход второго регулятора частоты соединен с выходом второго эадатчика частоты, счет-, ный вход второго регулятора частоты подключен к выходу формирователя синхроимпульсов, выходы первого и второго регуляторов частоты подключены соответственно к счетному входу первой скорости и счетному входу второй скорости блока выбора режима каждого формирователя импульсов управления, причем в каждом формирователе импульсов управления первый и второй входы управления блока выбора режима предназначены для подключения соответственно к йсточнику сигнала первой скорости и источнику сигнала второй скорости, третий вход управления предназначен для подключения к,источнику сигнала "Тормоз"., информационный выход блока выбора режима подключен к счетному входу формирователя тактов выходной частоты, управляющий вход кОторого предназначен для подключения к источнику сигнала "Реверс", выход запрета блока выбора режима подключен к входу запрета распределителя импульсов, вход регулирования напряжения усилительно-развяэывающего блока через регулятор. напряжения предназначен для подключения к внешнему источнику преобразуемой частоты, при этом управляющйй вход регулятора напряжения подключен к выходу задатчика напряжения.1711305 Фцй,7Составитель Г,.ФилипйоеаТехред М.Моргевтал Корректор .О. Кундр едактор Н, Яцола сноеткрытиям при ГКНТ СССР зводственно-издательский комбинат Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 347 . ВНИИПИГ Тиражственного комитета и 113036, Москва, Жзобретениям и Раушская наб,