Частотно-регулируемый электропривод с блоком торможения

 

Изобретение относится к электротехнике и представляет собой частотно-регушруемьгй электропривод с блоком торможения. Цель изобретения - уменьшение габаритов блока торможения Н расширение диапазона регулируемого торможения. Частотно-регулируемый электропривод с блоком торможения содержит трехфазную асинхронную машину I, подключенную к автономному инвертору 2 напряжения, конденсатор 3 и блок 4 торможения. Кон- (Л ND tC СО ;о со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК б11 4 Н 02 P 3/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ЧАСТОТНО-РЕ ГУЛИРУЕМЬ1Й ЭЛЕКТРОПРИВОД С БЛОКОМ ТОРМОЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и представляет собой частотно-регу- ируемый электропривод с блоком торможения. Цель изобретения уменьшение габаритов блока торможения и расширение диапазона регулируемого торможения. Частотно-регулируемый электропривод с блоком торможения содержит трехфазную асинхронную машину 1, подключенную к автономному инвертору 2 напряжения, конденсатор 3 и блок 4 торможения. КонГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3759472/24-07 (22) 05.07.84 (46) 07.05.86. Бюл. М - 17 (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (72) А.Д.Степанов, B.È.Àíäåðñ, В.А.Петров, А.А.Богатин и М.Г.Колобов (53) 621.313.333.072.9(088. 8) (56) Заявка ФРГ N !638611, кл. Н 02 P 3/22, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Р 1056411, кл. Н 02 Р 3/22, 1983.

ÄÄSUÄÄ 1229937 А1

122 денсатор 3 включен параллельно выходу источника 9 постоянного тока, соединенного с входом инвертора 2 напряжения. Блок 4 торможения состоит из мостового выпрямителя с двумя группами управляющих вентилей 5, 6 и двух групп тормозных резисторов

7, 8. Диагональ переменного тока выпрямителя соединена с выходом инвертора 2, а его выход постоянного тока — с входом инвертора 2 встречно полярности источника 9 постоянного

9937 тока. Резисторы 7, 8 включены последовательно с соответствующими вентилями 5, 6 и их число выбйрают равным числу вентилей выпрямителя.

Это улучшает токораспределение между вентилями инвертора, упрощает схему тормозного блока. Благодаря поддержанию постоянной суммы токов в тормозных резисторах в определенном диайазоне скоростей ниже номинальной поддерживается постоянный тормоз» ной момент, 4 ил, Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных отраслях промышленности и транспорта, в частности на контактном и автономном электрическом . подвижном составе с асинхронными короткозамкнутыми двигателями и преобразователямн частоты.

Цель изобретения — уменьшение габаритов блока торможения и расшире- .10 ние диапазона регулируемого торможения, На фиг. 1 представлена принципи,альная схема частотно-регулируемого электропривода с блоком торможения 15 и автономным инвертором напряжения, на фиг, 2 — то же, с блоком торможе- ния и автономным инвертором тока, на фиг. 3 — блок-схема устройства для регулирования тормозного режима, 20 на фиг. 4 †. совмещенные тормозные характеристики электропривода и регулировочные характеристики тормозного резистора.

Частотно-регулируемый электропривод с блоком торможения (фиг. 1) содержит трехфазную асинхронную машину 1, подключенную к автономному инвертору 2 напряжения с конденсатором 3 на входе, блок 4 торможения„ 30 состоящий из мостового управляемого выпрямителя, имеющего две группы управляемых вентилей 5 и 6 и группы тормозных резисторов 7 и 8, выполненных последовательно с вентилями 5 и

6. Выходные зажимы мостового управляемого выпрямителя включены на зажимы подключения источника 9 постоянного тока встречно полярности последнего, На фиг. 2 приведена схема с использованием инвертора, для которого характерно наличие дросселя 10 на входе инвертора 2. В этом случае входные зажимы мостового управляемого выпрямителя блока 4 переключения включены согласно с зажимами полярности источника 9 постоянного тока.

Блок-схема устройства для регулирования тормозного режима (фиг. 3) дополнительно содержит компаратор ll задатчик 12 тормозного режима, .формирователи 13 и 14 импульсов, трансформатор .15 тока, в котором объединены два элемента — датчики тока и суммирующий элемент, при этом первичные обмотки трансформатора тока образованы проводниками, подключающими тормозную группу 8 к положительному полюсу источника 9, а тормозную группу 7 — к отрицательному полюсу источника 9. Выход трансформатора 15 тока подключен непосредственно к входу компаратора ll, второй вход которого соединен с задатчиком

12 тормозного режима, а выход через формирователь 13 — к управляющим электродам тиристоров группы 5. Дополнительный выход задатчика 5 тормозного режима через формирователь 14 подключен к управляющим электродам тиристоров группы 6.

Частотно-регулируемый электропривод (фиг. 1) работает следующим образом.

Регулирование величины эквивалентного сопротивления тормозного резистора осуществляется за счет изменения длительности проводимости управ3. 1229937 4 ляемых вентилей, управление которыми жение, соответствующее току I, проосуществляется по алгоритму управле- текающему bio группам тормозных рения тиристорами инвертора 2. Энергия зисторов 8 и 7 при заданном макситорможения асинхронной машины через мальном напряжении на входе инвергруппу обратных диодов инвертора 2 5 тора Ud мавс и группы управляемых вентилей 5 и 6 поступает в группы тормозных резис- I = — — ——

Ы макс о

У торов 7 и 8, где превращается в тел о ло. Входное напряжение инвертора где К вЂ” сопротивление тормозного. то изменяется в соответствии с кривой 1р резистора, выбираемое на

16 (фиг. 4 ). основании соотношения

На фиг, 4 показаны кривые 17-19, г показывающие соответственно измене- R та Р ние момента, величины тормозного со- макс противления и коэффициента заполне- 5 где PT — максимальная мощность сма кс ния К в функции относительного изме- при Ud .1 + макс кения скорости и =и/и„,„. При п с1 напряженке на входе инЕсли группа тиристоров, например вертора уменьшается (кривая 16, 6 постоянно включена, а угол вклю- фиг. 4a), значение тока через тор- чения тиристоров группы 5 меняется >Р мозные резисторы становится меньше в широком диапазоне, то при полно- При этом компаратор ll через стью открытых тиристорах группы 5 формирователь 13 включает управля(К =1) обеспечивается параллельное емую группу 5 и изменяет угол открысоединение трех тормозных резисто- тия тиристоров до тех пор, пока сигров. При равенстве величин их сопро- 25 нал тока с датчика 15 не станет > I

tf о тивлений, при n - 0,33 и n 3 ре- Компаратор дает команду на прекращеМ гулятор полностью открыт K =I и R м ние изменения угла регулирования

3 тр

=0,33. Тормозной момент М изменя- Таким образом, каждому значению п ется в соответствии с кривой 20 соответствует определенный коэффици(фиг. 4ц). Величины тормозного со- ЗО ент заполнения регулятора. противления меняются по кривой 21, Благодаря поддержанию постоянной а K> — по кривой 22 (фиг. 48). суммы токов в тормозных резисторах

При использовании в электроприво- в определенном диапазоне скоростей де инверторов тока напряжение на вхо- ниже номинальной поддерживается поде инвертора в тормозном режиме меня- З стоянный тормозной момент. ет полярность, поэтому для передачи Технико-экономическая эффективэнергии асинхронной машины 4 в тор- . ность предлагаемого частотно-регумозные резисторы 8 и 7 группа управ- лируемого электропривода состоит ляемых вентилей 6 и 5 включаются так, в уменьшении износа механических как показано на фиг. 2, т.е. в отли- 4р тормозов и повышении производительчие от привода с инвертором напря- ности транспортных средств за счет жения, группы тормозных резисторов расширения области действия электри8 и 7 включаются между одноименными ческого торможения, в уменьшении гаполюсами источника 9 постоянного на- баритов, стоимости за счет упрощепряжения и мостового выпрямителя, 45 ния схемы тормозного блока, улучобразованного тиристорными группами шения токораспределения между венти6 и 5. лями инв ер тора.

Для реализации тормозной характеристики (фиг. 40) в диапазоне Формула изобретения

Ф( и <1 рассмотрим устройство (фиг. 3), So работающее следующим образом. Частотно-регулируемый электроПри переходе электропривода в привод с блоком торможения, содержатормозной режим по сигналу задатчи- щий трехфазную асинхронную машину, ка 12 формирователя 13 и 14 перево- подключенную к автономному инвердят группы тиристоров 6 и 5 в режим 15 тору, блок торможения, состоящий из ,работы мостового выпрямителя с фазо- мостового управляемого выпрямителя вым управлением. Одновременно на и тормозных резисторов, о т л и ч авход компаратора 11 подается напря- ю шийся тем, что, с целью

3 уменьшения габаритов и расширения диапазона регулируемого торможения, число тормозных резисторов выбирают

1229937 равным числу вентилей мостового управляемого выпрямителя и включают их последовательно с ними, !

229937

ОЛ7 0

Составитель В.Тарасов

Редактор Н.Марголина Техред М.Ходанич Корректор Л. Патай

Заказ 2458/58

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

РХ

ОХ7

Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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