Электропривод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 961095

И 306РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски и

Социалистические

Рес ублик (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Занвлено 23.. 02. 81 (21) 3248835/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 23.09.82. Бюллетень №35

Дата. опубликования описания 23.09 ° 82 (51)М. Кл.

Н 02 Р 9/ l2

3ЪеударотееииыИ комитет

СССР по делам изебретеиий и открытий (5>) УЛК 621.313. .3.322.064.4 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.Б. Низимов и В.И. Кобыляков

1

J

Днепродзержинский ордена Трудового Крас Зйамени индустриальный институт им. И.И.Арсеничева (71) Заявитель

1 (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрическом приводе с синхронными машинами, применяемом во всех отраслях народного хозяйства, где требуется этот тип электрической машины.

Известен электропривод с бес" контактной системой возбуждения синхронной машины от управляемого полупроводникового преобразователя на" пряжения, в которой гашение поля возбуждения синхронной машины достигается с помощью дополнительной обмот". ки, создающей встречное поле fl j.

Однако наличие дополнительной обмотки и схемы ее питания усложняет электри ческий при вод.

Известен. другой электропривод с бесконтактной системой возбуждения синхронного электродвигателя от ти- го ристорного преобразователя напряжения, в котором гашение поля возбуж" дения достигается переводом тиристорного преобразователя в инвертор2 ный режим, при котором в цепь об мотки возбуждения вводится встречная ЭДС, а пусковые режим и защита обмотки возбуждения от перенапряжений. в этих режимах достигается применением пускозашитной цепи, составленной из встречно-параллельно включенных тиристоров, соединенных последовательно с разрядным резис" тором Г2 ).

Однако режим форсированного гашения поля возбуждения в этом устройстве не может быть осуществлен при коротких замыканиях, сопровождающихся глубокой .посадкой напряжения или его исчезновением (из-за отсутствия коммутирующей ЭДС сети или значительного уменьшения ее величины).

Кроме того, доведение тока возбуждения донулевого значейия при высоких остаточных ЭДС обмотки статора не устраняет протекания токов короткого замыкания в случае внут961095

55 ренних повреждений обмотки статора, Необходимость контроля наличия тока в пускоэащитной цепи перед синхронизацией во избежание перегрева разрядного резистора током возбудителя снижает надежность схемы и усложняет ее.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является электропривод, содержащий синхронный электродвигатель, преобразователь с управляемыми вентилями, выход которого соеди не н с вы вод ами обмот ки возбуждения синхронного электродвигателя, группу разделительных диодов, аноды которых подключены к входу переменного тока преобразователя, а катоды . обьединены между собой, узел гашения поля возбуждения, выполненный в виде последовательно соединенных между собой гасящего тиристора и конденсатора, один из выводов которого подключен к катоду гасящего тиристо" ра, а свободный вывод соединен с плюсовым выводом преобразователя, диод, анод которого соединен с катодом гасящего тиристора, а катод через пус-. коэарядный резистор подключен к минусовому выводу преобразователя, и блоки управления преобразователем и гасящим тиристором, связанные меж" ду собой и управляющими цепями тиристоров преобразователя и гасящего тиристора.

Пусковые режимы и защита обмотки возбуждения от перенапряжений в этих режимах достигается применением пускоэащитной цепи, составленной из» встречно-параллельно включенных тиристоров„ соединенных последовательно с разрядным резистором (3 ).

Однако автономный источник отпирающего сигнала для управления гасящим тиристором усложняет эксплуатацию устройства.

Кроме того, наличие пускозащитной цепи усложняет устройство, снижает его надежность и увеличивает потери при пуске.

Целью изобретения является увеличение КПД и упрощение электропривода.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно введен конденсатор, один из выводов которого подключен к общей точке соединения катодов разделительных диодов, а. другой вывод с анодом гасящего тиристора и катодом диода. ф

Кроме того, поставленная цель достигается тем, что дополнительно введены зам кающий ключ.и токоограничивающая цепь, включенные последовательно, между собой, причем свободный вывод токоограничивающей цепи подключен к общей точке катодов разделительных диодов, свободный вывод замыкающего ключа соединен с управi0 ляющим электродом гасящего тиристора, а управляющий вход замыкающего ключа связан с выходом блока управления гасящим тиристором.

На чертеже представлена принципи15 альная схема электропривода.

Обмотка 1 возбуждения синхронного электродвигателя подключена к выводам постоянноro тока управляемого преобразователя 2, к фазам перемен 0 ного тока которого подключена группа дополнительных диодов 3. Общая точка соединения диодов 3 через дополнительный формирующий конденсатор

4 подключена к узлу гашения поля, р5 состоящему из коммутирующего- конденсатора 5 и гасящего тиристора б, встречно-параллельно которому включен диод 7, катод которого через пускоразрядный резистор 8 соединен с мин. сом преобразователя 2. Управление преобразователем 2 производится от блока 9, имеющего функциональную связь с блоком 10 управления гасящим тиристором, Выход блока 10 соединен с управляющим входом замыкающего ключа 11, который одним из своих выводов соединен с управляющим электродом тиристора 6, а другим — через токоограничивающую цепь 12 с диодами 3.

Электропри вод работает следующим образом.

На время асинхронного запуска синхронного электродвигателя снимаются управляющие импульсы с управляемых вентилей преобразователя 2 блоком

9, а ключ 11 блока 10 замыкает цепь управления гасящим тиристором б.

При подаче питающего напряжения на статор синхронного электродвигателя одна полуволна пускового тока от ЭДС обмотки возбуждения замыкается через пускоэарядный резистор 8, тиристор б, управляемый по цепи обмотки 1 возбуждения - резистор 8 - конденсатор

4 - токоограничивающая цепь 12 ключ 11 - управляющий переход тиристора 6 — конденсатор 5 - обмотка 1 возбуждения - и коммутирующий кон9610

25 ф

Формула изобретения денсатор 5, а другая - через коммутирующий конденсатор 5, зарядный диод 7 и резистор 8, обеспечивая предварительный заряд конденсатора 5.

Кроме того, заряд конденсатора 5 происходит при включении управляемого преобразователя 2 через диод 7 и резистор 8.

При достижении ротором подсинхронной скорости блок 10 ключом 11 сни.мает сигнал с гасящего тиристора 6, а блок 9 подает управляющие импульсы на вентили преобразователя 2, что при води т к поя влени ю тока в обмот ке

1 возбуждения и втягивание двигателя в синхронизм, При этом конденсатор 4 .заряжается через разделительные диоды 3 и резисторы 8 с указанной на чертеже полярностью напряжения.

Выбором величины емкости конденсатора 5 и сопротивления резистора

8 оптимизируют пусковые режимы синхронного электродви гателя.

Форсированное гашение магйитного поля достигается. следующим образом.

Блоком 9 снимаются управляющие импульсы..с преобразователя 2, а блок

10 замыкает ключ 11 в цепи управления гасящим тиристором 6. При замыкании ключа 11 на управляющий элек= трод гасящего тиристора б поступает отпирающий сигнал от предварительно заряженного конденсатора 4 по цепи: плюсовая обкладка конденсатор а 4 — токоо гр а ни чи вающая цепь

12 - ключ 11 - управляющий электрод гасящего тиристора 6 - диод 7 — минусовая обкладка конденсатора 4. Происходит в ключение га сящего тири сто46 ра 6, что приводит к запиранию катодной группы вентилей преобразователя

2 и форсированному снижению тока и контура, образованного обмоткой 1 возбуждения, вентилями анодной группы преобразователя 2 одним из раз43 делительных диодов 3, конденсатором

4, тиристором б, конденсатором 5 °

При достижении током нулевого значения в указанном контуре, перезаряженный коммутирующий конденсатор 5 запирает гасящий тиристор б и анодную группу вентилей преобразователя

2 и разряжается на обмотку 1 возбуждения через диод 7 и резистор 8, что приводит к изменению направления

SS тока в обмотке 1, сопровождающегося устранением остаточной ЭДС обмотки статора. Желаемая степень компенса95 6 ции остаточной ЭДС обмотки статора и ..скорость затухания обратного тока в обмотке возбуждения достигается выбором сопротивления резистора 8.

Желаемое быстродействие процесса гашения магнитного поля достигается выбором величины емкости конденсатора 4, которая может быть равна, больше или меньше емкости конденсатора 5, т.е. емкость форсирующего конденсатора 4 лежит в пределах от

0,05 до 5 значений емкостей коммути- . рующего конденсатора 5.

Остаточный заряд с конденсатора

4 снимают высокоомным резистором (0,5-5 кОм) путем шунтирования этого конденсатора.

Таким образом, пусковые режимы синхронного электродвигателя обеспечиваются коммутирующим. конденсатором, встречно-параллельно включенными зарядным диодом и гасящим тиристором, что позволяет оптимизировать по быстродействию запуск двигателя за счет емкостной компенсации индуктивностей синхронной машины, форсированное гашение поля возбуждения достигается .колебательным разрядом коммутирующего конденсатора при введенИи в контур гашения встречного напряжения форсирующего конденсатора на обмотку возбуждения синхронного электродвигателя, а устранение остаточной ЭДС обмотки статора - путем обратного разряда коммутирующего конденсатора на обмотку возбуждения.

Применение предлагаемой системы возбуждения позволяет упростить устройство, снизить величины динамического и термического значений токов короткого замыкания за счет сокращения времени гашения поля машины, что приводит к снижению стоимости, увеличению КПД и снижению массогабаритных показателей возбудительных устройств и коммутирующей аппаратуры.

1. Электропривод, содержащий синхронный электродвигатель, преобразователь с управляемыми вентилями, выход которого соединен с выводами об.— мотки возбуждения синхронного электродвигателя, группу разделительных диодов, аноды которых подключены к входу переменного тока преобразователя, а катоды обьединены между со-.

961095

8НИИПИ Заказ 7311/73 Тираж 721 Подписное

Филиал ПЯП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, бой, узел гашения поля возбуждения, выполненный в виде последовательно соединенных между собой гасящего тиристора и конденсатора, один иэ выводов которого подключен к катоду гасящего тиристора, а друго вывод соединен с плюсовым выводом преобразователя, диод, анод которого соединен с катодом гасящего тиристора, а катод через пускозарядный резистор подключен к минусовому выводу преобразователя, блоки управления преобразователем и гасящим тиристором, связанные между собой и управляющими цепями тиристоров преобразователя и гасящего тиристора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения КПД и упрощения дополнительно введен конденсатор, один из выводов которого подключен к общей точке соединения катодов разделительных диодов, а другой вывод соединен с анодом гасящего тиристора и катодом диода.

2. Электропривод по и. 1, о- тl ли чающий ся тем, что, дополнительно введены замыкающий ключ и токоограничивающая цепь, соединенные последовательно между собой, при чем свободный вывод токоограничивающей цепи подключен к общей точке катодов разделительных диодов, свободный вывод замыкающего ключа соеди10 нен с управляющим электродом гасящего тиристора, а управляющий вход замыкающего ключа связан с выходом блока управления гасящим тиристором.

15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Ф 2005679, кл. 21 d 1, 1973, 2. Соколов М.М. Автоматизирован2о ный электропривод общепромышленных механизмов. М., "Энергия", 1976, с. 391-393, 3. Авторское свидетельство СССР

И 650196, кл. Н 02 Р 9/12, 1976,