Электропривод грузоподъемного механизма с нереверсивным управлением

 

„„SU„„1030944

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГУБЛИН, . цр Н 02 P 7/42

ОПИСАНИЕ: ИЗОБРЕТЕНИ В

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТБЪГ (21) 3423311/24-07 (22) 16.04.82 (46) 23.07.83. Бюл. 11 27 (72) В.Ф. Краилин, В.П. Иалыгин, Е .И. Певзнер, F..Ã. Подобедов и А.Г.Яуре (71) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт силовой полупроводниковой техники и Электромащиностроительный завод "Динамо" им. С.И. Кирова (53) 62.83:621.313.333(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

К 153330, кл. Н 02 Р 7/42, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР и 681532, кл. Н 02 Р 7/42, 1975. (54)(57) ЭЛЕКТРОПРИВОД ГРУЗОПОЛЬЕИНОГО ИЕХАНИЗИА С НЕРЕВЕРСИВНЫИ УПРАВЛЕНИЕИ, содержащий асинхронный двигатель с двумя группами разных обмоток, одна из. которых соединена в звезду, группы тиристоров в каждой цепи питания, две группы, коммутирующих элементов блок синхронизации, соединен:ный с входными клеммами, распределитель импульсов, который через блок импульсно-фазового управления соединен с управляющими входами тиристоров, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, введен умножитель частоты, а каждая группа тиристоров состоит из пары встречно-включенных тиристоров на фазу, при этом выводы группы фазных обмоток, соединенных в звезду, подключены к одним выводам другой группы фазных обмоток через упомянутые пары тиристоров, первая группа коммутирующих элементов соединяет выводы групп фазных обмоток, соединенных в звезду с входными зажимами второй группы, а первая группа коммутирующих элементов соединяет общие точки соединения пар тиристоров и фаэных обмоток второй группы обмоток, первый выход блока синхронизации через умножитель частоты соединен с распределителем импульсов, а вторым - с входом блока импульснофазового управления.

1 10309

Изобретение относится к электротехнике, а точнее управляемому элект роприводу с тиристорным преобразоват.елем.

Известно устройство для нереверсивного управления трехфазным асинхронным двигателем, содержащее систему контуров, включенных во все фазы машины и образованных из встречно соединенных вентилей, и блок управле- 1р ния вентилей, причем каждый блок со" стаялен из одного управляемого вентиля и одного неуправляемого диода (1).

Недостатком известного устройства является невозможность его исполь. зования для управления асинхронным двигателем в зоне частот, ниже частоти питающей сети, поскольку управляемым является только один полупери- 20 од тока в каждой фазной обмотке двигателя, формируемый включением соответствующего тиристора. При этом длительностью включения тиристора можно изменить действующее значение первой

25 гармоники напряжения, подводимого к. двигателю равной частоте питающей сети ).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению техническим решением явля-зо ется электропривод грузоподъемного

" механизма для регулирования скорости вращения асинхронного двигателя с двумя группами фазных обмоток, соединенных в звезду, две группы коммутационных элементов в цепях статора, непосредственный преобразователь частоты, состоящий из групп тиристоров в каждой цепи питания схемы управления преобразователем, которая состоит из последовательно соединенного датчика низкой частоты, пересчетного уст. ройства, смесителя, соединенного по входу с датчиком высокой частоты, выполняющего роль блока синхронизации, 45 а выход смесителя через блок импульсно-фазового управления соединен с уп" равляющими входами тиристоров преобразователя, переключателя режимов и фазового распределителя импульсов, причем переключатель режимов связан с датчиком высокой частоты, смесителем и,фазовым распределителем импульсов, который соединен с блоком импульснофазового управления и датчиком высокой частоты, а преобразователь часто- 55 ты включен последовательно между ком мутационными элементами и источником питания j 2 J.

44 2

Недостатком укаэанного устройства является сложность и его недостаточ» ная надежность в связи с невысоким заполнением кривой тока выходного на" пряжения при работе двигателя на пониженных частотах.

Цель изобретения - упрощение электропривода и повышение его надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в электроприводе, содержащем асинхронный двигатель с двумя группами фазных обмоток, одна из которых со единена в звезду, группы тиристоров, в каждой цепи питания, две группы ком мутирующих элементов, блок синхронизации, соединенный с входными клем" мами, распределитель импульсов, который через блок импульсно-фазового управления соединен с управляющими входами тиристоров, введен умножитель частоты, а кФидая группа тиристоров состоит из пары встречно-включенных тиристоров на фазу, при этом выводы группы фазных обмоток, соединенных в звезду, подключены к одним выводам другой группы фазных обмоток, соединенных в звезду, подключены к одним выводам другой группы фазных обмоток через упомянутые пары тиристоров, первая группа коммутирующих элементов соединяет выводы групп фазных обмоток, соединенных в звезду с входными зажимами, второй группы обмоток-, а вторая группа коммутирующих элементов соединяет общие точки соединения пар тиристоров и фазных обмоток второй группы обмоток, первый вход блока синхронизации через умножитель частоты соединен с распределителем импульсов, а второй - с входом блока импульсно-фазового управления.

На фиг.. 1 представлена электрическая схема электропривода грузоподъемного механизма с нереверсивным управлением; на фиг. 2 - диаграмма напряжений на различных элементах схемы.

Электропривод грузоподъемного механизма состоит из двух групп фазных обмоток 1 и 2 асинхронного двигателя, встречно-включенных пар тиристоров 3, коммутирующих элементов 4 первой груп пы, коммутирующих элементов 5 второй группы, блока 6 синхронизации, умножи теля 7 частоты, распределителя 8 импульсов, блока 9 импульсно-фазового управления, формирователя 10 управляю щих импульсов.

3 103094

К питающей сети подключены начала одной группы фазных обмоток 1 асинхронного двигателя, концы которых че рез пары встречно-включенных тиристоров 3 подключены к началам второй группы фазнык обмоток 2, концы которых соединены в звезду. Первая rpynпа коммутирующих элементов 4 шунтирует последовательно соединенные фазную обмотку второй группы обмоток 2 и пару тиристоров этой фазы, а вторая группа коммутирующих элементов 5 соединяет общие точки соединения пар тиристоров и фаэных обмоток второй группы обмоток ?. Входы блока 6 синх- 15 ронизации предназначены для подключения к питающей сети, первый выход блока 6 синхронизации через умножитель 7 частоты соединен с распределителем 8 импульсов, а второй выход блока 6 синхронизации — с входом блока 9 импульсно-фазового управления.

Управляющие электроды групп встречно-включенных тиристоров 3 подсоединены к выходам формирователя 10 управляющих импульсов, вход которого подключен к выходу блока 9 импульснофазового .управления.

Номинальная скорость электропривода обеспечивается при формировании в обмотках 1 и 2 статора асинхронно ro двигателя тока с частотой питающей сети. В указанном режиме управляющие импульсы на тиристоры 3 не подаются, и фазные обмотки групп обмоток 1 и 2 включением коммутирующих элементов 4 и 5 соединяются параллельно в две звезды. Для обеспечения малой скорости в обмотках двигателя формируются напряжения пониженной частоты, 40 регулируемые по частоте и величине напряжения. Для этого на выходе блока 6 синхронизации формируется трехфаэная система прямоугольных напряжений 06 (фиг. 2), синхронизируемых с переходами через нуль фазных напряжений О, U, П питающей сети. В

Ф умножителе частоты формируется последовательность импульсов 0, частота которых в кратное число раз больше частоты питающей сети. Для данного

50 электропривода на основе шестивентильного преобразователя на выходе умножителя 7 частоты достаточно сформировать шестикратную выходную частоту по отношению к частоте питающей сети, что обеспечивается формированием выходных импульсов в блоке 7 при изменении знака напряжений в синхрониза4 4 торе 6. В .распределителе 8 импульсов последовательность импульсов на выходе умножителя 7 частоты распределяется на 3 канала, соответствующих трем фазам преобразователя. При этом выходная частота преобразователя определяется коэффициентом деления частоты в узле 8 распределителя. Диаграм. ма напряжений на выходе распределителя 8 представлена на фиг. 2 при формировании выходно" частоты преетм образователя ° Изменение

ЬЫх 4 величины напряжения, подводимого к двигателю в зоне частотного регулирования, обеспечивается блоком 9 импульсно-фазового управления, в кото» ром в течение разрешенного промежутка времени, определяемого длительностью импульсов U на выходе узла 8 рас. пределителя, по соответствующим каналам пропускается. напряжение развертки (синусоидальные или пилообразные), начала которых синхронизированы с сигналами из узла 6 синхронизатора.

В момент сравнения напряжения раэ» вертки с управляющим напряжением, определяющим уставку величины напряжения на обмотках 1 и ? статора асинх. ронного двигателя, на выходе узла 9импульсно-фазового управления формируются импульсы U>, которые затем усиливаются по мощности и подаются с выходом блока 1О на управляющие электроды тиристоров 3. При этом на обмотках 1 и 2 формируются напряжения регулируемые по частоте и величине, например,,0„, 01 „ для рассматриваемого случая на фиг. 2, обмотки двигателя 1 и 2 при этом через тиристоры 3 вклочаются последбвательно.

Исполнение электродвигателя с двумя фазными обмотками и их последовательное включение через тиристоры в режиме регулирования частоты позволяет в два раза увеличить требуемую величину напряжений на двигателе на любой из пониженных частот по сравнению с его величиной при параллельном соединении обмоток и, тем самым, по" высить коэффициент заполнения тока в фазных обмотках статора. Это способствует обеспечению равномерности вращения двигателя в зоне низких частот, т.е. повышает надежность электропривода. Отключение тиристоров при работе электропривода на частоте пита. ющей сети позволяет уменьшить их установленную мощность и также приводит к повышению надежности электропривода.

1{)30944

Усети /2А Риг. Г

Составитель 3. Тарасов

Редактор T. Киселева Техрел Т.фанта Корректор П. Бокаан

Заказ 5231/5К Тираж 587 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303р Москва, 1К-35,- Раушская наб., д. 4/5 д Ф .

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,