Асинхронный вентильный каскад

Асинхронный вентильный каскад

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

АСИНХРОННЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ КАСКАД , содержащий мостовой трехфазный выпрямитель, вход которого подключен к выводам фаз обмоток ротора, анодньй вывод которого соединен с катодным выводом мостового трехфазного инвертора, анодный вывод которого подключен к одному из двух выводов сглаживающего дросселя, трехфазный вывод мостового инвертора подключен к выводам одной обмотки трехфазного согласующего трансформатора, другая обмотка которого своими выводами через силовые контакты контактора подключена к выводам обмотки статора, снабженным клеммами для подключения к сети, датчик частоты вращения, установленный на валу асинхронного двигателя , коммутационный блок с блоком управления, блок управления мостового трехфазного инвертора, задающий блок, резистор, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности , в него введены первый усилитель с одним входом и двумя выходами , второй усилитель, управляемый г ключевой элемент, коммутационный блок выполнен в виде трех тиристоров, катоды которых подключены к другому выводу сглаживающего дросселя и одному выводу резистора, другой вывод которого соединен с.катодным выводом мостового трехфазного выпрямителя, вход блока управления коммутационным блоком соединен с первым выходом первого усилителя, вход которого связан :л с выходом датчика частоты вращения, с которым через второй усилитель свя:0 зан управляющий вход введенного клю9: чевого элемента, через который вход tifepBoro блока управления связан с выходом задающего блока, вход которого соединен с вторнм выходом первого усилителя.

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (!9) SU (1и

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3616137/24-07 (22) 08.07.83 (46) 23.09.84. Бюл. К - 35 (72) И.И. Саляк, Е.В. Мартын, И.В. Чупыпо, В.И. Моцохейн и А.И. Коган (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола и Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности, сель.ском хозяйстве и на транспорте (53) 621.316.7(088.8) (56) 1. Онищенко Г.Б. Асинхронный вентильный каскад. М., "Энергия", 1967, с. 106.

2. Справочник по преобразовательной технике. Под ред. И.М. Чиженкь.

Киев, "Техника", 1978, с. 378. (54)(57) АСИНХРОННЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ КАСКАД, содержащий мостовой трехфазный выпрямитель, вход которого подключен к выводам фаз обмоток ротора, анодный вывод которого соединен с катодным выводом мостового трехфазного инвертора, анодный вывод которого подключен к одному из двух выводов сглаживающего дросселя, трехфазный вывод мостового инвертора подключен к выводам одной обмотки трехфазного согласующего трансформатора, другая обмотка которого своими выводами через силовые контакты контактора подключена к выводам обмотки статора, снабженным клеммами для подключения к сети, датчик частоты вращения, установленный на валу асинхронного двигателя, коммутационный блок с блоком управления, блок управления мостового трехфазного инвертора, задающий блок, резистор, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены первый усилитель с одним входом и двумя выходами, второй усилитель, управляемый ключевой элемент, коммутационный 3 блок выполнен в виде трех тиристоров, катоды которых подключены к другому выводу сглаживающего дросселя и одному выводу резистора, другой вывод которого соединен с катодным выводом мостового трехфазного выпрямителя, вход блока управления коммутационным блоком соединен с первым выходом первого усилителя, вход которого связан с выходом датчика частоты вращения, с которым через второй усилитель связан управляющий вход введенного ключевого элемента, через который вход первого блока управления связан с выходом задающего блока, вход которого соединен с вторим выходом первого усилителя.

1115196

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроприводу с каскадным включением асинхронных машин с использованием полупроводниковых преобразователей, и преднаэна- 5 чено для различных производственных механизмов с ограниченным диапазоном регулирования частоты вращения.

Известен асинхронный вентильный каскад, содержащий асинхронный дви- >0 гатель с фаэным роторрм, мостовой роторный выпрямитель, сглаживающий дроссель, резистор, шунтированный контактом, инвертор и согласующий трансформатор 511. 15

Недостатком данного асинхронного вентильного каскада является наличие контактора, шунтирующего резистор, в силовой цепи, что уменьшает надежность и срок службы, так как не обес-20 печивает ограничения бросков тока при коммутации резистора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достига, емому результату является асинхрон- 25 ный вентильный каскад, содержащий мостовой трехфазный выпрямитель, вход которого подключен к выводам фаз обмоток ротора, анодный вывод которого соединен с катодным выводом 50 мостового трехфазного инвертора, анодный вывод которого подключен к одному из двух выводов сглаживающего дросселя, трехфазный вывод мостового инвертора подключен к выводам однбй обмотки трехфазного согласующего трансформатора, другая обмотка которого своими выводами через силовые контакты контактора подключена к выводам обмотки статора, снабженным щ клеммами для подключения к сети. датчик частоты вращения, установленный на валу асинхронного двигателя, коммутационный блок с блоком управления, блок управления мостового трехфазного инвертора, задающий блок и резистор Г21.

Недостатком известного каскада является пониженная надежность изза наличия шунтирующих контактов в силовой цепи ротора и возникновения скачков тока из-за отсутствия возможности плавного регулирования резистора, Цель изобретения - повышение надежности каскада.

Поставленная цель достигается тем, что в асинхронно вентильный каскад, содержащий мостовой трехфазный выпрямитель, вход которого подключен к выводам фаз обмоток ротора, анодный вывод которого соединен с катодным выводом мостового трехфазного инвертора, анодный вывод которого подключен к одному из двух выводов сглаживающего дросселя, трехфазный вывод мостового инвертора подключен к выводам одной обмотки трехфазного согласующего трансформатора, другая обмотка которого своими выводами через силовые контакты контактора подключена к выводам обмотки статора, снабженным клеммами для подключения к сети, датчик частоты вращения, установленный на валу асинхронного двигателя, коммутационный блок с блоком управления, блок управления мостового трехфазного инвертора, задающий блок и резистор, введены первый усилитель с одним входом и двумя выходами, второй усилитель, управляемый ключевой элемент, коммутационный блок выполнен в виде трех тиристоров, катоды которых подключены к другому выводу сглаживающего дросселя и одному выводу резистора, другой вывод которого соединен с катодным выводом мостового трехфазного выпрямителя, вход блока управления коммутационным блоком соединен с первым выходом первого усилителя, вход которого связан с выходом датчика частоты вращения, с которым через второй усилитель связан управляющий вход введенного ключевого элемента, через который вход первого блока управления связан с выходом задающего блока, вход которого соединен с вторым выходом первого усилителя.

На фиг. 1 представлена функциональная схема асинхронного вентильного каскада; на фиг. 2 — задающий блок. !

Асинхронный вентильный каскад содержит асинхронный двигатель 1 с фазным ротором, к ротору которого подключен мостовой трехфазный выпрямитель 2, к которому подключены последовательно соединенные резистор 3, сглаживающий дроссель 4 н мостовой трехфазный инвертор 5, соединенный через трехфазный согласующий трансформатор 6 с электросетью, причем к общей точке резистора 3 и сглаживающего дросселя 4 подключены катоды тиристоров 7-9, аноды которых подключены к фазам ротора асинхронного дви1115196 гателя, статор которого соединен с электросетью через силовые контакты

10 контактора или выключателя, управ-. ляющие электроды тиристоров 7-9 соединены через блок 11 управления с первым выходом первого усилителя 12, вход которого соединен с выходом датчика 13 частоты вращения асинхронного двигателя 1, выход которого также соединен с входом второго усилите-1О ля 14, выход которого соединен с управляющим входом ключевого элемента

15, через который вход блока !6 управления мостового трехфазного инвертора соединен с выходом задающего блока 17, вход которого соединен с вторым выходом первого усилителя 12.

Тиристоры 7-9 образуют коммутационный блок с блоком 11 управления.

Задающий блок 17 содержит стабили- щ зированный источник напряжения, подключенный к выводам 18 и 19 потенциометрического резистора 20. Выводы 21 и 22, образующие выход задающего блока 17, через контакты реле 23 подключены 25 к выходу потенциометрического резистора 20, цепь питания катушки реле

23 образует вход задающего блока 17.

Асинхронный вентильный каскад функционирует следующим обрезом.

В исходном положении перед пуском асинхронного двигателя 1 первый усилитель 12 настраивается на срабатывание при частоте вращения, соответствующей нижнему диапазону регулирования.

Второй усилитель 14 настраивается на срабатывание при появлении некоторой заданной частоты вращения асинхронного двигателя 1.

Контакты 10 контактора или выключателя разомкнуты, тиристоры 7-9 заперты, трансформатор 6 включен, а элементы силовой части 2-5 вентильного каскада и его системы управле- 45 ния 11-23 выключены. При этом управляющий ключ 15 разомкнут и не пропускает сигнала с выхода задающего блока 17 на вход блока управления инвертором 16, движок потенциометра 20 5О находится в крайнем верхнем положении, а состояние реле 23 соответствует приведенному на фиг. 2. Тогда угол управления тиристорами инвертора 5 соответствует минимальному углу one- 55 режения и, следовательно, максимальному значению противо-ЭДС мостового трехфазного инвертора 5.

После замыкания контактов 10 на выходе мостового трехфазного выпрямителя 2 появляется напряжение, и в силовой цепи элементов 2-6 асинхронного вентильного каскада протекает ток, величина которого ограничивается последовательно включенным резистором 3 и противо-ЭДС трехфазного инвертора 5. Асинхронный двигатель 1 разгоняется.

При появлении частоты вращения асинхронного двигателя 1, что контролируется датчиком 13 частоты вращения, срабатывает второй усилитель ,14 и замыкается ключевой элемент "15.

Дальнейший разгон асинхронного дви-. гателя 1 осуществляется подачей и плавным регулированием напряжения задания с выхода задающего блока 17 через открытый ключевой элемент 15 на вход блока управления инвертором 16.

При увеличении от нуля напряжения задания, что соответствует минимальному углу опережения, до максимального значения, соответствующего максимальному углу опережения, противоЭДС ннвертора 5 уменьшается от максимального значения до нуля, и асинхронный двигатель 1 разгоняется до частоты вращения, соответствующей нижнему диапазону регулирования.

При достижении указанной частоты вращения на выходе датчика 13 частоты вращения появляется напряжение, достаточное для срабатывания первого усилителя 12, при котором переключается реле 23, и напряжение задания на выходе- задающего устройства 17 становится равным нулю, что соответствует максимальному значению противоЭДС инвертора 5, а тиристоры 7-9 коммутационного блока открываются плавно нарастающим напряжением управления с выхода блока 11. При этом происходит плавная коммутация тока с диодов катодной группы мостового трехфазного выпрямителя 2 на тиристоры 7-9 при максимальном значении противо-ЭДС инвертора 5, и пуск заканчивается.

Дальнейшее регулирование частоты вращения асинхронного двигателя I до требуемого значения осуществляется изменением напряжения задания, подаваемого на клеммы 18 и 19 от стабилизированноro источника напряжения.

1115196

1Z щцщщ)ц Заказ 6788/42 Тираж 666 Поллисное юю ю 6Фю 11

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул.Проектная,4

В результате применения изобретения обеспечивается ограничение тока при бесконтактной коммутации резистора в силовой цепи ротора, что существеин о повышает надежность работы асинхронного вентильного каскада во всех режимах.