Электропривод грузоподъемного механизма

Электропривод грузоподъемного механизма

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

С04калмстммаских

Республик (и) 610278 (61) Дополнительное к &IT. свид-ву(22) Заявлено12.08.76 (21) 23 "6287/24-07 (б1) ц. Кл.

2 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано05.06.78.Бюллетень ¹ 21 (4б) Дата опубликования описания 26.05 78.

H 02 P 7/42

Госудврственнмй квинтет

Совета Инннстрав СССР па делам нэабретеннй н аткрытнй (53) УДК 621.313,333. .0 7 2, 9(088.8) О. В. Кугушев, В. П. Мальл.ин, Е. М. Певзнер, Е, Г. Подобедов и А. Г, Яуре (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) ЭЛБКТРОПРИВОЦ ГРУЗОПОДЪЕМНОГО

МЕХАНИЗМА

Изобретение относится к управляемому влектропрнводу с тирнсгорными преобразователями энергии. Может быть использовано для повышения эффективности грузоподъемных механизмов за счет обеспечения большого диапазона регулирования по скорости при неременном моменте нагрузки.

Известно устройство регулирования скорости вращения асинхронного двигателя путем изменения напряжения питания с помощью тиристорной фазо-импульсной системы (1).

Это устройство не обеспечивает широкого диапазона регулирования по скорости яри сохранении высоких энергетических показателей привода и требуемой стабильности скорости в любой точке диапазона регулирования.

Наиболее близок к предлагаемому электропривод грузоподъемного механизма, содержащий преобразователь частоты, состоящий из однофазных мостовых преобразователей с непосредственной связью, и асинхронный двигатель, фазные обмотки которого подключены к мостовым преобразователям (2(Частоту вращения двигателя регулируют частотйым способом.

Этот электропривод обеспечивает плавное регулирование скорости при высоких энергетических показателях привода, но имеет огра-.

2 ниченный сверху диапазон регулирования скорости, так как максимальная частота на выходе преобразователя примерно вдвое ниже частоты питающей сети., Указанный недостаток может быть исклю5чен путем комбинации силовой части и схемы управления- устройств (l j и (2(. Однако для сохранения высоких энергетических показателей всего привода необходимо согласовать изменяемую структуру управляемого источника (О с характеристиками двигателя. Использование для этих целей промежуточных трансформаторов усложняет и удорожает привод.

Цель изобретения — расширение диапазо: на регулирования частоты вращения асинхронного двигателя при сохранении высоких энер15 гетнческих показателей привода.

Поставленная цель достигается тем, что фазные обмотки электродвигателя выполнены в виде двух полуобмоток, концы первых олуобмоток. каждой фазной обмотки, подключен20 ные к началам вторых полуобмоток, соединены между собой через коммутирующие элементы первой группы.

Концы и начала полуобмоток каждой фаэной обмотки соединены между собой через коммутирующие элементы второй группы, а

2Э начала вторых полуобмоток соединены между

6!0278 собой через дополнительные ком мутирующие элементы первой группы.

На чертеже приведена схема устройства.

Электропривод содержит . асинхронный двигатель I с фазными нолуобмотками 2 — 7.

Начала и концы двух полуобмоток каждой фазы подключены к однофазным мостовым преобразователям 8, 9, 10, каждый из которых содержит тиристоры 11 — 22.

Силовые входы преобразователей подключены к сети переменного тока 23. Начала и î концы каждой полуобмотки соединены через коммутирующие элементы 24, а концы первых полуобмоток и начала вторых полуобмоток каждой фазы соединены через комммутирующие элементы 25 и 26.

Тиристорные преобразователи 8 — 10 работают в двух режимах:

1) регулирование частоты выходного напряжения (режим НПЧ), обеспечивающее плавное регулирование скорости электродвигателя;

2) дискретный переход в режим бескон- ур тактного коммутатора (К), обеспечивающего подключение двигателя на напряжение питаюшей сети.

Высокий входной коэффициент мощности электропривода обеспечивается минимальными углами управления тиристоров при максимальной выходной частоте преобразователя как в режиме НПЧ, так и в режиме бесконтактного коммутатора., Для согласования параметров двигателя в этих режимах с выходными параметрами преобразователя и с сетью служат коммутирующие элементы 24 — 2б, а также программа управления тиристорами в преобразователях 8 — 10, При этом возможны два варианта переключения полуормоток двигателя, В первом варианте концы первых полурыб- Зэ моток каждой фазной, обмотки соединены со ответственно с началами вторых полуобмоток.

Через образованные таким образом фазные обмотки двигателя в режиме плавного регулирования скорости протекает переменный ток, частота которого определяется длительностью включения внтнпараллельных тиристоров в каждом статическом преобразователе 6, 9 и 10

:(тнристоры 11 16 и 17 — 22).

При дискретном переходе на повышенную скорость точки соединения полуобмоток сое- 4s диняются между собой через коммутирующие элементы 25. Задаваемой программой переключения антипараллельных тиристоров в каждый отрезок времени обеспечивается протекание тока с частотой сети по одной из полуобмоток в каждой фазе электродвигателя.

Во втором варианте согласное последовательное соединение полуобмоток каждой фазы двигателя в режиме плавного регулирования скорости обеспечивается замыканием коммути-. рующих элементов 24. При этом электропривод ваботает аналогично рассмотренному первому

Варианту.

При дискретном переходе иа повышенную скорость размыкаются коммутирующие элемен,ты 24 и замыкаются коммутирующие элементы 25 и 26, объединяющие статовиые обмотки 40 в jl f3 параллельные звезды. Задаваемой flp0I раммой переключения антипараллельных тиристоров обеспечивается включение обмоток двигателя на напряжение питающей сети.

В обоих вариантах в режиме дискретного перехода на повышенную скорость равномерность загрузки тиристоров и их нагрев обеспечиваются циклическим переключением по задаваемой программе управления.

Действующее значение напряжения основной гармоники на выходе преобразователя в режиме НПЧ (при допущении прямоугольности формы выходного. напряжения и нулевой паузы в 60 эл,град. для исключения третьей гармоники в полупериоде выходного напряжения) представляется выражением

U n. 0,78.К;; U n сов 9, (U — фазное напряжение источника питания; 4 — угол управления тиристорами;.

К „— коэффициент схемы) ..

При р = 0 и К,„= 2,34 — для мостовой схемы — величина выходного напряжения НПЧ составляет Uywnv = 1,82 Uq .

Поскольку X каждой полуобмотке фазы двигателя прикладывается половина U n., максимальная теоретическая величина фазного напряжения двигателя U as в режиме НПЧ составляет 0,91 Ц,»,. При таких соотношениях параметров выходного напряжения НПЧ и двигателя согласующий трансформатор не требуется, и преобразователь работает при минимальных углах управления тиристорами.

При переключении обмоток двигателя на напряжение сети в первом варианте вследствие того, чта в каждый момент времени работает одна полуобмотка каждоЪ фазы, двигатель развивает момент, меньший номинального. Такой привод может использоваться, когда требуется повышение скорости при перемещении малых грузов. Во втором варианте электропривода электродвигатель обеспечивает полный момент во всем диапазоне скоростей.

Эффвктивность электропривода достигается благодари максимальному использованию габаритной мощности асинхронного двигателя при минимальных массогабаритных размерах статического преобразователя и системы управления вследствие отсутствия согласующего трансформатора, а также благодаря повышению входного коэффициента мощности электропривода.

Формула изобретения

1..Электропривод грузоподъемного механизма, содержащий трехфазный преобразователь, состоящий из трех однофазных мостовых преобразователей частоты с непосредственной связью, и асинхронный двигатель, фазные обмотки которого подключены к мостовым преобразователям,отличающийся тем, что, с целью рас щнрения диапазона регулирования частоты вращения двигателя, фазные обмотки выполнены

610278

Составитель В. Тарасов

Техред О. Луговая Корректор Н. Тупица

Тираж 892 Подписное, Редактор Б. Федотов

Заказ 3032/47

ОИИИПИ Государственного,комитета Совета. Министров СССР по делам изобретений и открьгтнй! I 3035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», i. Ужгород, ул. Проектная, 4 о в виде двух полуобмоток, концы первых полуобмоток каждой фазной обмотки, подключенные к началам вторых полуобмоток, соединены между собой через коммутирующие элементы первой группы.

2. Электропрнвод по п. 1, отличающийся тем, что концы и начала полуобмоток каждой фазной обмотки соединены между собой через ком мутирующие элементы второй группы, а

6 начала вторых полуобмоток соединены между собой через дополнительные коммутирующие элементы первой группы.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе:

1. Патент США № 3866097, кл. 318 — 212, 11.02.75.

2. Патент Великобритании ¹ 1300556, Н 2 F, 14.02.74.