Способ управления электроприводом

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ , содержащим преобразователь частоты, на выходные зажимы которого подключен двигатель переменного тока и через импульсный регулятор торможения - тормозной резистор, при котором синхронизируют работу преобразователя частоты с импульсным регулятором торможения и регулируют время подключения тормозного резистора к зажимам двигателя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени торможения двигателя, осуществляют широтно-импульсное регулирование напряжением преобразователя частоты, при этом период щиротно-импульсного регулирования делят на два интервала, в течение первого из которых задают постоянный угол проводимости, а в течение второго - постоянное время проводимости ключей преобразователя частоты и включают ключи импульсного регулятора торможения на интервале, S соответствующем постоянной времени (Л проводимости ключей преобразователя частоты.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (11>

3(52) H 02 P 3,/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

985Л и() 1т((<

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3494328/24-07 (22) 30.09.82 (46) 07.06.84. Бюл. Р 21 (72) Я.A.Áðèñêìàí и M.E.Øîð (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт кранового и тягового электрооборудования (53) 621.313.333.072.9(088.8) (56) 1. Заявка ФРГ 9 2114121, кл. В 60 L 7/22, 1979.

2. Заявка ФРГ 9 1638611, кл. Н 02 Р 3/22, 1972. (54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ, содержащим преобразователь частоты, на выходные зажимы которого подключен двигатель переменного тока и через импульсный регулятор торможения — тормозной резистор, при котором синхронизируют работу преобразователя частоты с импульсным регулятором торможения и регулируют время подключения тормозного резистора к зажимам двигателя, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени торможения двигателя, осуществляют широтно-импульсное регулирование напряжением преобразователя частоты, при этом период широтно-импульсного регулирования делят на два интервала, в течение первого из которых задают постоянный угол проводимости, а в течение второго — постоянно» время проводимости ключей преобразователя частоты и включают ключи импульсного регулятора торможения на интервале, р соответствующем постоянной времени проводимости ключей преобразователя частоты.

1096744

Иэобретение относится к электро-технике, а именно к частотно-регули— руемому злектроприводу с асинхронными soporкоэамкнутыми двигателями и преобразователями частоты, применяе— мому, в частности, на контактном и автономном электрическом подвижном составе.

Известен способ торможения асинхронного электродвигателя, получающего питание от контактной сети 10 через инвертор напряжения путем подключения тормозного резистора к звену постоянного тока через регулятор с последующей коммутацией с постоянной частотой и изменяемой 15 скважностью (13.

Недостаток такого способа состоит в том, что требуемый для его реализации регулятор содержит громоздкий узел искусственной коммутации.

Наиболее близким техническим решением является способ управления электроприводом, содержащим преобразователь частоты, на выходные зажимы которого подключен двигатель переменного тока и через импульсный регулятор торможения — тормозной резистор, при котором синхронизи— руют работу преобразователя частоты с импульсным регулятором торможения и регулируют время подключения тормозного резистора к зажимам двигателя, Кроме того, регулируют напряжение в звене постоянного тока инвертора преобразователя частоты. Этот способ регулирования позволяет поддерживать З5 заданный уставкой постоянный тормозной момент асинхроного электродвигателя в диапазоне скоростей, ограниченном с ни зу величиной подключен ного тормозного резистора.Это ограничение 4р возникает из-за того, что при уменьшении скорости величина эквивалентного тормозного резистора должна также уменьшаться, что достигается увеличением длительности проводимости45 группы управляемых вентилей. При этом тормозной резистор выбирается таким, что минимальной скорости, при которой поддерживается максимальный тормозный момент, соответствует полностью открытое состояние группы управляемых вентилей. При таком выборе тормозного резистора в зоне больших скоростей его подключение к асинхронной машине проводится с большой скважностью, т.е. большую, часть пери-55 ода регулирования тормзной резистор отключен от источника энергии — асинхронного электродвигателя, а при его подключении большое напряжение прикладывается к тормозному резистору я) с малым сопротивлением, что существенно увеличивает предкоммутационные токи через инвертор (2 ).

Недостатками известного способа являются ограничение диапазона поддержания <и.. "<оянств,s м.<ксимально<го тормозного мол<сита, низкая усroAчи— вость лентропривода, большая устаповленн .<я мощность коммутирующего оборудон,i .,èí,:

Пель изобретения — уменьшение времени торможения электродвигателя путем поддержания постоянства максимального тормозного момента в широком диапазоне изменения скорости.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления электроприводом, содержащим преобра— эователь частоты, на выходные зажимы которого подключен двигатель перемен— ного тока и через импульсный регулятор торможения — тормозной резистор, при котором синхронизируют работу преобразователя частоты с импульсным регулятором торможения и регулируют время подключения тормозного резистора к зажимам двигателя, осуществляют широтно-импульсное регулирование напряжением преобразователя частоты, при этом период широтно-им< пульсного регулирования делят на два интервала, ч течение первого из которых задают постоянный угол проводимости, а в течение второго — постоянное время проводимости ключей преобразователя частоты и включают ключи импульсного регулятора торможения на интервале, соответствующем постоянной времени проводимости ключей преобразователя частоты.

На фиг. 1 приведена схема устройства, реализующего способ управления электроприводом; на фиг. 2 — диаграммы, пояснякщие реализацию способа управления электроприводом.

Устройство, реализующее способ управления электроприводом, содержит асинхронный электродвигатель 1, источник 2 напряжения с конденсатором

3 на входе, преобразователь частоты на базе автономного инвертора напряжения, состоящий из тиристоров 4 — 9, управляющие цепи которых соединены со схемой 10 управления, обратные диоды 11 — 16 и узел 17 искусственной коммутации. Тормозной резистор 18 подключен между отрицательным выходом источника 2 напряжения и катодами управляемых вентилей 19 — 21, которые образуют импульсный регулятор торможения. Аноды этих вентилей подключены к фазам асинхронного электродвигателя 1. Управляющие цепи вентилей 19 — 21 соединены со схемой

22 управления, вход которой соединен со схемой 10 управления.

Способ управления электроприводом осуществляется следующим образом.

На главные тиристоры 4 — 9 инвертора подают управляющие импульсы

Т 4 — Т 9 (фиг. 2), состоящие, например, для тиристора 4 из участков

1096744!

20 с 40 в 60 80 > 100 <. 120o

140" — 160 (незаштрихованные участки на фиг. 2I где угол проводимости не регулируется, и участков 0 — 20, 40 — 60, 80 - 100

120 — 140, 160 — 180 (заштрихованные участки на фиг. 2(, на которых угол проводимости регулируется пропорционально частоте путем поддержания постоянства времени проводимости на этих интервалах. При этом для управления тирнсторами

19 — 21 импульсного регулятора торможения подают на них регулируемые части импульсов тиристоров 4,6 и

8 в соответствии с диаграммами 15 (фиг. 2 ). На интервале 0 — 20 включены тиристоры 4,7,8 и 19,21. Тогда через цепочки тиристоров 4,19 и

8,?1 тормозной резистор 18 подключается к источнику 2 напряжения íà 20 время, .соответствующее углу проводимости главных тиристоров 4 и 8 на этом интервале. После выключения последних в работу вступят обратные диоды 12 и 16, что создает на .анодах тиристоров 19 и 21 отрицательный потенциал по отношению к их катодам и эти тиристоры закроются, отключив тормозной резистор 18 от источника

2 напряжения.

Из диаграммы (фиг.2 (видно, что тормозной резистор 18 подключается двумя или одним из тйристоров 19

21 к источнику 2 напряжения.

Напряжение на тормозном резисторе

18 прн предлагаемом способе регулирования представляет собой последовательность импульсов с амплитудой, равной напряжению источника 2 напряжения, с частотой, кратной частоте вращения ротора асинхронного двигателя 1, и длиТельностью, равной управляемой части углов проводимости тиристоров 4,6 и 8, как это изображено на диаграмме и< (фиг. 2l .

За счет регулирования осуществляется широтно-импульсное регулирование напряжения преобразователя частоты, синхронизируется режим работы ключей преобразователя частоты и регулятора торможения, при этом время проводимости ключей регулятора торможения определяется интервалом, соответствующим постоянной времени преобразователя частоты.

Выполнение этого условия обеспечивает пропорциональное изменение тормозной мощности, рассеиваемой резистором, и частоты вращения электродвигателя, что сохраняет неизменным тормозной момент электродвигателя.,В результате снижается время торможения электродвигателя.

Дополнительным преимуществом способа является повышение устойчивости электропривода, так как рассеиваемая в резисторе мощность отслеживает отклонение от заданного угла открытия тиристоров инвертора.

1096 744

Ф л

Составитель В.Тарасов едактор H.Äåðáàê ТехредЖ.Кастелевич Корректор A.AaHTKo

3акаэ 3839/41 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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