Электропривод переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в технологических линиях электрохимической промышленности. Целью изобретения является улучшение энергетических характеристик путем снижения потребляемой мощности при обеспечении требуемого уровня намагниченности роторов электродвигателей. Электропривод переменного тока содержит группу гистерезисных двигателей 1. Два вывода двигателей подключены к зажимам 26, 27 источника питания, а третий вывод через встречно включенные тиристоры 2,3 с блоками 15, 16 включения - к третьему зажиму 28 источника питания. Цепь формирования намагничивающих импульсов составлена из тиристора 4 и конденсатора 5 и подключена параллельно тиристорам 2,3. Электропривод снабжен цепью гашения 10 и цепью выключения тиристора 4, составленной из тиристора 7 и конденсатора 8. Блоки включения 15, 16, 17, 18 тиристоров 2, 3, 4, 7 соединены с выходами блока 19 формирования параметров намагничивающих импульсов, входы которого подключены к выходам блоков 13, 14 синхронизации. Входы блоков 13, 14 подключены к клеммам 27, 28 источника питания. Введение в блок 19 линии задержки 23 и второго логического элемента 2И 25, соединение входов блока 19 с выходами блоков 13, 14, введение цепи гашения 10 и тиристора 7 обеспечивают более эффективное перевозбуждение гистерезисных двигателей 1 независимо от их количества. Пути протекания тока на этапах нарастания и спадания разделены. Это позволяет выбирать емкость конденсатора 5 с некоторым запасом, что повышает надежность перевозбуждения. Исключается короткое замыкание заряженного конденсатора через тиристоры электропривода, что повышает надежность. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

< Н 4 Н 02 Р 7/36

3,3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

K А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4291716/24-07 (22) 04.08.87 (46) 15.09,89, Бюл. И 34 (71) Московский энергетический институт и Всесоюзный электротехнический институт им. В.И.Ленина (72) С,Ф.Позднухов, В.Н.Тарасов, А.В.Титов, В.А.Чванов, Ф.К.Реут и С.А.Баранов (53) 621.313 ° 39-83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1241339, кл. H 02 P 7/74, 1984.

Авторское свидетельство СССР и 1361698, кл. H 02 P 7/36, 1985. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в технологических линиях электрохимической промышленности. Целью изобретения является улучшение энергетических характеристик путем снижения по„80„„1508336 А 1

2 требляемой мощности при обеспечении требуемого уровня намагниченности роторов электродвигателей. Электропри- вод переменного тока содержит группу гистерезисных двигателей 1. Два вывода двигателей подключены к зажимам

26,27 источника питания, а третий вывод через встречно включенные тиристоры 2,3 с блоками 15,16 включения к третьему зажиму 28 источника питания. Пень формирования намагничивающих импульсов составлена иэ тиристора 4 и конденсатора 5 и подключена параллельно тиристорам 2,3. Электропривод снабжен цепью 10 гашения и цепью выключения тиристора 4, составленной иэ тиристора 7 и конденсатора 8. Блоки 15,16,17,18 включения тиристоров 2,3,4,7 соединены с выходами блока 19 формирования параметров намагничивающих импульсов, входы которого подключены к выходам блоков 13, I

1508336.

14 синхронизации. Входы блоков 13,14 1 независимо от их количес":ва Пути подключены к клеммам 27 28 источЭ протекания тока н я тока на этапах нарастанля ника питания. Введение в блок 19 ли- и спадания разделены. Это позволяет нии 23 задержки и второго логического 5 выбирать емкость конденсатора 5 с неэлемента 2И 25, соединение входов которым запасом, что повышает надежбло лока 19 с выходами блоков 13, 14, вве- ность перевозбуждения ° Исключается дение цепи 10 гашения и тиристора 7 короткое замыкание заряженного кондея обеспечивают более эффективное пере- сатора через тиристоры электропривовозбуждение гистерезисных двигателей 10 да, что повышает надежность. 2 ил. !

Изобретение относится к электротехнике, а именно к многодвигательному электроприводу на базе гистерезисных двигателей для технологических линий электрохимической промышленности.

Цель изобретения — улучшение энергетических характеристик электропри вода путем снижения потребляемой мощности при обеспечении требуемого уров25 ня намагниченности роторов электродвигателей.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого электропривода; на фиг. 2 †.временные диаграммы, поясняющие работу электропривода.

Электропривод содержит группу гистерезисных электродвигателей 1, первый 2 и второй 3 встречно-параллельно включенные тиристоры, цепь формирования намагничивающих импульсов, сос- 35 тоящую из последовательно соединенных тиристора 4 и конденсатора 5 с блоком 6 его заряда, цепь включения третьего тиристора 4, состоящую из последовательно соединенных тиристора 740 и конденсатора 8 с блоком 9 его заряда, цепь 10 гашения, состоящую из последовательно соединенных конденсатора 11 и резистора 12, первый 13 и второй 14 блоки синхронизации, бло-45 ки 15 — 18 включения первого, второго тиристоров и тиристоров цепи выключения и цепи гашения, блок 19 формирования параметров намагничивающих импульсов, состоящий из задатчика 20 50 фазы и частоты следования намагничивающих импульсов, формирователя 21 длительности намагничивающих импульсов, RS-триггера 22, элемента 23 задержки, первого 24 и второго 25 логи-55 ческих элементов 2И. Два выхода статорных обмоток группы гистерезисных электродвигателей 1 соединены с клеммами (зажимами) 26 и 27 для подключе- ния к первой и второй фазам сети, а третий вывод через встречно-параллельно соединенные первый 2 и второй

З,тиристоры соединен с клеммой (зажимом) 28 для подключения к третьей фазе сети. Цепь формирования намагничивающих импульсов, состоящая из последовательно соединенных тиристора

4 и конденсатора 5 и цепь 10 гашения подключены параллельно первому 2 и второму 3 тиристорам. Катод тиристора 4 соединен с катодом тиристора 7, анод которого подключен к одной обкладке конденсатора 8, соединенного второй обкладкой с анодом тиристора 4.

Первый 13 и второй 14 блоки синхронинизации соединены входами с клеммами

27 и 28 для подключения ко второй и третьей фазам сети, а выходами подключены соответственно ко второму и первому входам блока 19 формирования параметров намагничивающих импульсов, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно со входами блоков 17,15,!6 и 18 включения тиристоров 4,2,3 и 7. Выходы блоков 15 — 18 включения соединены с управляющими цепями соответственно тиристоров 2,3,4 и 7. Вход задатчика 20 фазы и частоты следования намагничивающих импульсов объединен со вторым входом первого логического элемента 2И 24 и образует первый вход блока 19 формирования параметров намагничивающих импульсов, выход задатчика 20 фазы частоты следования намагничивающих импульсов соединен со входом формирователя 21 длительности намагничивающих импульсов и

R-входом RS-триггера 22 и образуют первый выход блока 19 формирования параметров намагничивающих импульсов.

Выход формирователя 21 длительности намагничивающих импульсов соединен с

S-входом RS-триггера 22 и образуют

Таким образом, введение в структуру электропривода конденсатора 8 с блоком 9 заряда, тиристора 7, цепи 10 гашения, и включение в блок 19 формирования параметров намагничивающих импульсов элемента 23 задержки и второго логического элемента 2И 25 позволяет обеспечить условия эффективного перевозбуждения гистерезисных электродвигателей. 1 независимо от их количества.

В предлагаемом электроириводе пути протекания намагничивающего тока на этапах нарастания и спадения разделены, что позволяет выбирать емкость конденсатора 5 с некоторым запасом (исходя из максимально возможной нагрузки) и обеспечивать тем самым надежное перевозбуждение гистерезисных электродвигателей 1. С другой стороны, параметры цепи 10 гашения выбираются лишь исходя из требуемого закона спадания импульсного тока.

7 †150 одновременно с включением тиристора 4 снять сигнал управления с тиристора 2.

Для этого сигнал с выхода задатчика

20 фазы и частоты следования намагничивающих импульсов поступает на R5 вход RS-триггера 22, обеспечивая. появление на его выходе сигнал логического "0" (диаграмма е íà фиг. 2), что приводит к появлению логического

"0" на выходе первого логического элемента 2Н 24 (диаграмма ж на фиг.2) и исключению сигнала управления тиристорогл 2 (диаграмма к на фиг..3).

После нарастания тока в фазах электродвигателей 1 до требуемой величины закрывают тиристор 4. Для этого в момент времени t на выходе формирователя 21 длительности намагничивающих импульсов формируется управляющий сигнал (диаграмма д на фиг.2), который через блок 18 включения подается на управляющие цепи тиристора 7 (диаграмма н на фиг. 2). Тиристор 7 включается, в результате чего 25 к тиристору 4 в обратном направлении прикладывается напряжение предварительно заряженного от блока 9 заряда второго конденсатора 8 и тиристор 4 закрывается. При включении тиристора

7 последовательно с питающей сетью оказываются включенными конденсаторы

5 и 8. Однако конденсатор 8, обладающий существенно меньшей емкостью, нежели конденсатор 5, быстро перезаряжается, в результате чего ток в це35 пи: питающая сеть — конденсатор 5 конденсатор 8 — тиристор 7 — электродвигатели 1 уменьшается до нуля и тиристор 7 выключается. После чего энергию, запасенную в электродвигателях 1 при импульсе, начинает принимать на себя цепь 10 гашения. Параметры конденсатора 11 и резистора 12 подобраны таким образом, что обеспечивают

$5 быстрое спадение тока в фазах электродвигателей 1 после прохождения наглагничивающего импульса.

В реальных условиях при использовании режима перевозбуждения возможно изменение коэффициента мощности элект-50 ,родвигателей от cosy=0,1-0,3 до cos

L 0,5-0,7, что соответственно приводит к изменению фазы тока электродвигателей 1 относительно фазы на55 пряжения питания. При этом для создания однозначного процесса спадения тока в фазах электроцвигатетей 1 после прохождения намагничивающего импульса и для повышения надежности работы тиристора 3 необходимо исключйть возможность включения тиристоров

2 и 3 до окончания процесса формирования импульсов тока в фазах электродвигателей 1. Для тиристора 2 эта задача решается за счет синхронизации его включения относительно начала положительной полуволны линейного напряжения питающей сети, для тиристора 3 — с помощью элемента 23 задержки, обеспечивающего задержку появления на его выходе сигнала логической "1", вводится задержка на формирование управляющего сигнала. Выходной сигнал RS-триггера 22 поступает на вход элемента 23 задержки, выход которого соединен с первым входом второго логического элемента 2И 25.

При изменении сигнала на выходе RSтриггера 22 с высокого на низкий уровень, данный сигнал без задержки поступает на первый вход второго логического элемента 2И 25, исключая формирование сигнала управления вторым тиристором 3 (диаграммы е,з,и,л на фиг. 2),- При появлении на выходе RSтриггера 22 в момент времени t, сигнала логической "1", данный сигнал появляется на выходе элемента 23 задержки лишь через промежуток времени с (диаграмма з на фиг. 2), исключая

3 на это время возможность включения второго тиристора 3.

1508336

1О

30

50..конденсатора.

Кроме того, исключение короткого замыкания заряженного конденсатора через тиристоры электропривода позволяет повысить его надежность.

Таким образом, за счет обеспечения эффективного перевозбуждения гистерезисных электродвигателей независимо от их количества в группе, улучшаются энергетические характеристики электропривода ири одновременном повьппении его надежности за счет исключения перегрузки тиристоров ио току.

Формула изобретения

Электропривод переменного тока, содержащий группу гистерезисных электродвигателей с пофазно объединенными статорныьм обмотками, два вывода которых соединены с клеммами для подключения к первой и второй фазам сети, а третий вывод через встречно-параллельно включенные первый и второй тиристоры соединен с клеммой для подключения к третьей фазе сети, цепь формирования намагничивающих импульсов, выполненную в виде последовательно соединенных конденсатора с блоком заряда и тиристора, подключенную параллельно первому и второму тиристорам, первый и второй блоки синхронизации, подключенные входами к клеммам для подключения к второй и третьей фазам сети, блоки включения, выходами соединенные с управляющими цепями упомянутых тиристоров, блок формирования параметров намагничивающих импульсов, выполненный с задатчиком фазы и частоты следования намагничивающих импульсов, вход которого образует первый вход блока формирования параметров намагничивающих импульсов, входом подключенным к выходу задатчика фазы и частоты следования намагничивающих импульсов RS-триггером, Rи S-входы которого соединены соответственно с входом и выходом формирователя длительности намагничивающих импульсов, а выход RS-триггера подключен к первому входу первого логического элемента 2И, второй вход которого соединен с входом задатчика фазы и частоты следования намагничит ающих импульсов Bblzojt, которого и выход первого логического элемента 2И образуют соответственно первый и второй выходы блока формирования параметров намагничивающих импульсов, соединенного первым выходом с входом блока включения тиристора цепи формирования намагничивающих импульсов, о тл и ч а ю шийся тем, чт, с и.-.— лью улучшения э:.. ргетическ . .: характеристик путем снижения потребляемой мощности, в него .введены цепь выключения тиристора цепи формирс вания намагничивающих импульсов, выполненная в виде тиристора и конденсатора с блоком заряда, цепь гашения, составленная из последовательно соединенных конденсатора и резистора, блок включения тиристора упомянутой цепи выключения, а в блок формирования параметров намагничивающих импульсов введены элемент задержки и второй логический элемент 2И, первый вход которого через элемент задержки соединен с выходом RS-триггера, второй вход и выход второго логического элемента 2И образуют соответственно второй вход и третий выход блока формирования параметров намагничивающих импульсов, а выход формирователя длительности намагничивающих импульсов образует четвертый выход блока формирования параметров намагничивающих импульсов, выходы второго и первого

35 блоков синхронизации соединены соответственно с первыми вторым входами блока формирования параметров намагничивающих импульсов, второй, третий и четвертый выходы которого соедигены соответственно с входами блоков включения первого и второго тиристоров и тиристора упомянутой цепи выключения, выходы блока включения соединены с катодом и управляющим электродом тиристора цепи выключения, цепь гашения подключена параллельно первому и второму тиристорам, одна обкладка второго конденсатора соединена с анодом тиристора цепи формирования намагничивающих импульсов, катод которого подключен к катоду тиристора цепи выключения, анод которого соединен с другой обкладкой второго

150833á фиа 2

Составитель А.Жилин

Техред А,Кравчук Корректор Л.Бескид

Редактор А.Ревин

Заказ 5551/57 Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101