Электропривод переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования частоты вращения асинхронных трехфазных двигателей в широком диапазоне. Целью изобретения является улучшение энергетических характеристик за счет улучшения гармонического состава питающего напряжения. Электропривод переменного тока содержит асинхронный электродвигатель с тиристорным коммутатором, блок 2 синхронизации, распределитель 3 импульсов, трехфазный генератор 4 управляемой частоты. Распределитель 3 импульсов выполнен из трех каналов 5, 6, 7, каждый из которых состоит из RS-триггеров 8, 9, 10, формирователей импульсов, выполненных на конденсаторах 11, 13, 15, 17 и резисторах 12, 14, 16, 18, двух логических элементов ЗИ-НЕ 19, 20 и двух усилителей-формирователей 21, 22. Цель изобретения достигается за счет формирования напряжения питания электродвигателя из целого числа полуволн синусоидального напряжения сети, причем частота первой гармоники сформированного напряжения определяется частотой выходного сигнала трехфазного генератора 4 управляемой частоты. 2 ил.

сооз советсних социдлистичесних

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 "„ (МБ;N.

1Й I С (1 ь ii J i с ..i i \ ."! и г : —..

Фик! .

42-89

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОтнРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4068756/24-07 (22) 22.05.86 (46) 15.11..89. Бюл, У 42 (75) О. Д. Лобунец (53) 621.316.7(088.8) (56) Патент США Р 4070605,. кл. 318-227, 1978.

Авторское свидетельство СССР

11 886180, кл. H 02 Р 7/42, 1980. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования частоты вращения асинхронных трехфаэных двигателей в широком диапазоне. -Целью изобретения является улучшение энергетических характеристик за счет улучшения гармонического состава питающего напряжения.

Электропривод переменного тока содержит асинхронный электродвигатель с д

ÄÄSUÄÄ 1522 2 A 1 (р 4 Н 02 Р 7/42

2 тиристорным коммутатором, блок 2 синхронизации, распределитель 3 импульсов, трехфазный генератор 4 управляемой частоты. Распределитель 3 импульсов выполнен из трех каналов 5, 6, 7, каждый.иэ которых состоит из RS-триггеров 8, 9, 10, формирователей импульсов,- выполненных на конденсаторах 11, 13, 15, 17 и резисторах 12, 14, 16, 18, двух логических элементов ЗИ-НЕ

19, 20 и двух усилителей-формирователей 21, 22. Цель изобретения достигается за счет формирования напряжения питания электродвигателя иэ целого числа полуволн синусоидального напряжения сети причем частота первой гар- а

Э е моники сформированного напряжения определяется частотой выходного сигнала трехфазного генератора 4 управляемой частоты. 2 ил.

522372.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для

Ф регулирования частоты вращения асинхронных трехфазных электродвигателей в широком диапазоне.

Цель изобретения — улучшение энергетических характеристик за счет улучшения гармонического состава питающего напряжения, 10

На фиг. 1 приведена структурная схема электропривода переменного тока; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Электропривод переменного тока (фиг. !) содержит асинхронный трехфазный электродвигатель (Hp. показан), тиристорный коммутатор 1, включенный в цепь обмотки статора электродвигателя, блок 2 синхронизации, входы кото- 20 рого соединены с клеммами для подключения к питающей сети, распределитель

3 импульсов, выходы которого соединены с управляющими входами тйристорного коммутатора 1, трехфазный генератор25

4 управляемой частоты с тремя прямыми и тремя инверсными выходами. Распределитель 3 импульсов выполнен из трех каналов 5, б и 7, каждый из которых состоит из трех RS-триггеров 8 — 10, 30 четырех формирователей импульсов, выполненных соответственно на конденсаторе 11 и резисторе 12, конденсаторе

13 и резисторе 14, конденсаторе 15 и резисторе 16, конденсаторе 17 и резисторе 18, двух логических элементах

ЗИ-НЕ 19, 20 и двух усилителей-формирователей 21 и 22, выходы которых образуют выходы распределителя 3 импуль— сов. Первый и второй входы каждого ! канала 5, б и 7 распределителя 3 им40 пульсов соединены с соответствующими выходами блока 2 синхронизации. Первый, второй и третий прямые выходы трехфазного генератора 4 соединены

45 соответственно с третьими входами каждого канала 5, б и 7 распределителя 3 импульсов, а первый, второй и третий инверсные выходы трехфазного генератора 4 соединены соответственно с четвертыми входами каждого кана- 50 ла 5, 6 и 7 распределителя 3 импульсов, Б каждом канале 5, б и 7 распределителя 3 импульсов S-нходы первого и второго RS-триггеров 8, 9 соединены с выходами соответственно первого и второго формирователей импульсов,,входы которых образуют соответстненно третий и четвертый входы канала распределителя 3 импульсов. S-вход и

R-вход третьего RS-триггера 10 соединены соответственно с выходами первого и второго логических элементов

ЗИ-НЕ 19, 20, прямой выход третьего

RS-триггера 10 соединен с входом перного усилителя-формирователя 21, с первым входом второго логического элемента ЗИ-НЕ 20 и через третий формирователь импульсов с R-входом первого RS-триггера 8, выход которого соединен с первым входом первого логического элемента 19 ЗИ-НЕ. Инверсный выход третьего RS-триггера 10 соединен с входом второго усилителяформирователя 22, .с вторым входом . первого логического элемента ЗИ-НЕ 19 и через четвертый формирователь импульсов с R-нходом второго RS-триггера 9, выход которого подключен к второму входу второго логического элемента ЗИ-НЕ 20. Третьи входы первого и второго логических элементов

ЗИ-НЕ 19, -"0 образуют соответственно первый и второй нходы канала распределителя 3 импульсов.

На первом, втором и третьем прямых выходах управляемого генератора 4 формируется трехфазная система сигналов, а на его первом, втором и третьем инверсных выходах соответственно - трехфаэная система инверсных сигналон. На выходах блока 2 синхронизации формируются короткие положительные импульсы в моменты перехода через нуль напряжения питающей сети.

Электропривод переменного тока работает. следующим образом.

С выходов трехфазного rенератора

4 трехфазная система сигналов с частотой, регулируемой в диапазоне от 0 до 50 Гц, подается через первый и второй формирователи импульсон на

S-входы первого и вторсго RS-триггеров 8, 9, устанавливая их н единичное состояние. При этом сигналы "1" с выходов RS-триггеров 8, 9 поступают на первый вход первого логического элемента ЗИ-НБ 19 и на второй вход второго логического элемента ЗИ-EIE 20.

На третьи входы логических элементов

ЗИ-НЕ 19, 20 подаются синхроимпульсы с выходов блока 2 синхронизации, соответствующие началу положительного или отрицательного полупериодам сетевого напряжения частотой 50 Гц. При этом, если .на прямом выходе третьего

RS-триггера 10 имеется сигнал "0". а

1522372 б с ра в не нию с у с тр ой с тв ом-про то типом, ь где осуществлен фазовый способ управления, что позволяет улучшить энергетические характеристики электроприно5 да и повысить его надежность. на инверсном выходе — сигнал "1" (т.е. если ранее на электродвигател был подан отрицательный полупериод сетевого напряжения) и на выходе пер ного RS-триггера 8 присутствует сиг нал "1", то с появлением синхроимпуль. са, соответствующего началу положительного полупериода напряжения сЕти на третьем входе первого логического 10 элемента ЗИ-НЕ 19, на его выходе сформируется сигнал "0", который поступит на S-вход третьего RS-триггера

10 и изменит состояние на его выходах на противоположное. При этом на выхо- 15 де первого усилителя-формирователя 21 сформируется сигнал требуемой длительности, который поступит на управляющий вход тиристорного коммутатора

1 (на управляющий электрод соответст- 20 вующего тиристора), что приведет к подаче на обмотку данной фазы статора. электродвигателя полуволны синусоидальной формы положительного полунериода сетевого напряжения. Процессы 25 подачи на данную Фазу электродвигателя отрицательной полуволны сетевого напряжения, а также формирования напряжения на других фазах обмотки электродвигателя происходят аналогич- 30 но, Таким образом, каждый из полупериодон выходного сигнала трехфазного генератора 4 вызывает формирование на обмотках статора электродвигателя

l полуволн положительного или отрицательного полупериодон сетевого напряжения. С увеличением частоты выходного сигнала трехфазного генератора 4 число сформированных на обмотках ста- 40 тора, электродвигателе полуволн сетевого напряжения растет, что приводит к увеличению средней частоты напряжения питания электродвигателя и увеличению статора его вращения. 45

На фиг. 2 показаны диаграммы напряжения сети (U ), сигналы на одном из выходов трехфазного управляемого генератора 4 (U„ ) н напряжения на одной из фаз статорной обмотки элект- 50 родвигателя (Uy) поясняющие процесс формирования напряжения питания электродвигателя.

Согласно изобретению за счет формирования напряжения питания электродвигателя из целого числа полуволн синусоидального напряжения сети улучшается гармонический состав питающе, го электродвигателя напряжения по

Формула изобретения

Электропривод переменного тока, содержащий трехфазный асинхронный электродвигатель с тиристорным коммутатором в цепи обмотки статора, блок синхронизации, входы которого соединены с клеммами для подключения к питающей сети, распределитель импуль" сов, выходы которого подключены к управляющим входам тиристорного коммутатора, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических характеристик за счет улучшения гармонического состава питающего напряжения, н него введен трехфазный генератор управляемой частоты с тремя прямыми и тремя инверсными выходами, а распределитель импульсов выполнен трехканальньм, каждый канал которого составлен из трех RS-триггерон, четырех формирователей импульсов, двух логических элементов ЗИ-НЕ и двух усилителей-формирователей, выходы которых образуют выходы распределителя импульсов, первый и второй входы каждого канала распределителя импульсов соединены с соответствующими выходами блока синхронизации, первый, второй и третий прямые выходы трехфазного генератора соединены соответственно с третьими входами каждого канала распределителя импульсон, первый, второй и третий инверсные выходы трехфазного генератора соединены соответственно с четвертыми входами каждого канала распределителя импульсов, в каждом канале распределителя импульсон S-входы первого и второго

RS-триггеров соединены с выходами соответственно первого и второго chopмирователей импульсов, входы которых образуют соответственно третий и четвертый входы канала распределителя импульсов, S-вход и R-вход третьего

RS-триггера соединены соответственно с выходами первого и второго логических элементов ЗИ-НЕ, прямой выход третьего RS-триггера соединен с входом первого усилителя-формирователя, с первым входом второго логического элемента ЗИ-HE и через третий форми1522372 . мирователь импульсов с R-входом второго RS-триггера, выход которого подключен к второму входу второго логического элемента ЗИ-НЕ, третьи входы первого и второго логических элементов ЗИ-НЕ образуют соответственно ,первый и второй входы канала распределителя импульсов.

Составитель С. Позднухов

Редактор И. Келемеш Техред М.дидык Корректор Л.Патай

Заказ 6977/54 Тираж 551 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изооретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент". r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101, рователь импульсов с R-входом первого

RS-триггера, выход которого соединен с первым входом первого логического элемента ЗИ-НЕ, инверсный выход третьего RS-триггера соединен с входом второго усилителя-формирователя, с вторым входом первого логического элемента ЗИ-НЕ и через четвертый фор0ri41

Й оц

1

srg

РЛ