Асинхронно-вентильный каскад

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных производственных механизмах с ограниченным диапазоном регулирования частоты вращения. Целью изобретения является повышение КПД и улучшение COS φ. В асинхронно-вентильный каскад введены датчик тока 16, узел задержки 18, компаратор 19, логический элемент ИЛИ-НЕ 20, обеспечивающие периодическое открытие тиристоров 11, 12, 13 в цепи обмотки ротора асинхронного двигателя 1 и включение и выключение пускового резистора 8 в цепь выпрямленного тока выпрямителя 2 и инвертора 3. Каскад при пуске работает с максимальной противоЭДС. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬПИЯМ

ПРИ fHHT СССР (?1) 4256153/24-07 (22) 15.04,87 (46) 15.12.89. Бюл, Р 46 (?1) Яворовское производственное объединение "Сера" и Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Е.Т,Моисеев, И.Г,Мацюр@, А.А.Плескач, И,И,Саляк, И,В.Чупыло и Б.В.Нарембык (53) 62-83:621.316.718.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

l1 936337, кл, Н 02 Р 5/40, 1980, Авторское свидетельство СССР

Ф 866684, кл. Н 02 Р 7/74, 1979, Авторское свидетельство СССР

1l- 1115196 ° кл, Н 02 Р 7/74, 1983, Изобретение относится к электро. технике и может быть использовано в производственных механизмах с ограниченным диапазоном регулирования частоты вращения, Целью изобретения является повьппение КПД и улучшение cosg .

На чертеже представлена функциональная схема асинхронно-вентильного каскада.

Асинхронно-вентипьный каскад содержит асинхронный двигатель 1 с фазным ротором, к выводам- обмотки ротора которого подключен вход трехфазного мостового выпрямителя 2, Последовательно с выпрямителем соединен трехфазный мостовой инвертор 3, выход коЛ0„„1529 95 А1 (Я) 4 Н 02 P 7746 7762

2 (54) ACHHXPOHHO-ВЕНТИЛЬНЬП1 КАСКАД (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных производственных механизмах с ограниченным диапазоном регулирования частоты вращения.

Целью изобретения является повышение КПД и улучшение соз д . В асинхронно-вентильный каскад введены датчик 16 тока, узел 18 задержки, компаратор 19, логический элемент ИЛИ-НЕ

20 обеспечивающие периодическое

9 открытие .тиристоров l l, 12, 13 в цепи обмотки ротора асинхронного двигателя I и включение и выключение пускового резистора 8 в цепь выпрямленного тока выпрямителя 2 и инвертора

3. Каскад при пуске работает с максимальной противо-ЭДС, 1 ил . торого соединен с выводами вторичной обмотки согласующего трансформатора фЧ

4. Выводы первичной обмотки трансфор- Я матора 4 пофазно объединены с выводами обмотки статора асинхронного дви- ©ф гателя и подключены через контакты р силового выключателя 5 к сети, Управ- 7тп. ляющие входы тиристоров инвертора

3 подключены к выходу блока 6 управления с потенциометрическим реэисто- а ром 7 на входе. Выводы постоянного тока выпрямителя и инвертора соединены между собой через пусковой резистор 8 и дроссель 9, Электропривод содержит коммутатор 10, выполненный на тиристорах ll, 12 и 13, анодные выводы которых подключены к фазным вы1529395

Водам обмотки ротора. Катодные выводы тиристоров 11, 12 и 13 объединены и подключены к точке соединенеия пускового резистора 8 и дросселя 9, 3. управляющим входам тиристоров подклю 1ецы выходы блока 14 управления, к входу которого подключен выход усилителя 15„

Б асинхронно-вентильный каскад введены датчик 16 тока„ включенный

ыежду катодным выводом выпрямителя !

2 и выводом резистора 8, потенцио, метрический резистор 17, узел 18 за держки,,цвухвходовые компаратор 19, логические элементы ИЛИ-НЕ 20 и 21 и генератор 22 импульсов, а выключатель 5 снабжен размыкающим контактом

23, включенным между выводом потенциометрического резистора 17 и вхо- 20 дом узла 18 задержки, Выход узла задержки подключен к одному входу логического элемента ИЛИ-HE 20, другой вход которого соединен с выходом компаратора 19. Один вход компаратора 25 подключен к выходу датчика 16 тока, а другой вход — к среднему выводу потенциометрического резистора 17. Выход элемента ИЛИ-НЕ 20 соединен с awводом потенциометрического резистора 30

7 и одним входом логического элемента И 21„ другой вход которого подключен к выходу генератора импульсов 22, Выход логического элемента И соединен со входом усилителя 15.

Асинхронно-вентильный каскад рабо35 тает следующим образом.

В исходном положении, перед пус ком асинхронного двигателя 1, потенциометрическим резистором 17 выстав40 ляют уровень срабатывания токовой отсечки, а движок потенциометрического резистора 7 переводят в положение, соответствующее нулевому уровню напряжения на его выходе, Это положение обеспечивает нулевое напряжение на выходе потенциометрического резистора

7 независимо от изменений напряжения на его входе íà все время пуска асинхронного вентильного каскада и соответственно максимальную противо-ЭДС инвертора 3, Включают блок 14 управления тиристорами l1 12 и 13 и блок

6 управления мостовым трехфазным инвертором 3.

Силовые контакты выключателя 5 ра7 зомкнуты, а его размыкающий контакт

23 замкнут. На вход узла 18 задержки подается постоянное напряжение, равное уровню "l", Ha выходе узла 18 задержки — "1" ° На первом входе компаратора 19 имеется нулевой сигнал„ поступающий с "-ь; ода датчика 16 тока, а на втором его входе напряжение, задающее уровень его срабатывания, Поэтому на выходе компаратора 19—

"0", Сигналь| "0" и "1"„ поступающие соответственно на первый и второй входы логического элемента ИЛИ-НЕ 20 вызывают появление на его выходе сигнала "0" который подается на входы логического элемента И 21 и потенциометрического резистора 7, При нулевом сигнале, поступающем на второй вход логического элемента И 21, импульсы высокочастотного генератора не поступают на вход усилителя 15 и блок 14 управления тиристорами 1!, 12, 13.

Открывающие импульсы на тиристоры

11, 12, 13 не подаются, После замыкания силовых контактов выключателя 5 его размыкаюший контакт

23 размыкается, однако на выходе узла 18 задержки будет определенное время поддерживаться сигнал "1", Время задержки этого сигнала выбирается исходя из возможности неодновременного срабатывания силовых контактов выключателя 5 и его контакта 23, а также продолжительности протекания переходного процесса при включении асинхронного вентильного каскада и нарастании тока в роторной цепи двигателя, величина которого ограничивается последовательно включенными пусковым резистором 8 и максимальной противо-ЭДС инвертора 3, Сигнал с выхода датчика 16 тока превьш ает установленный потенциометрическим резистором 17 уровень срабатывания компаратора 19, и на ego выходе устанавливается "1", После окончания отсчета задержки времени на выходе узла 18 задержки появляется сигнал "0", При этом на первый вход логического элемента ИЛИ-НЕ

20 подается сигнал "1" с выхода компаратора 19, а на второй его вход сигнал "0" с выхода узла 18 задержки, Поэтому на выходе логического элемента ИЛИ-НЕ 20 остается сигнал "0", Асинхронный двигатель 1 разгоняется с включенными в его силовую цепь пусковым резистором 8 и максимальной. противо-ЭДС инвертора 3. При разгоне электродвигателя ток в силовой цепи уменьшается, следовательно, умень" шается и уровень сигнала с выхода

5 15293 датчика 16 тока, При уменьшении этого сигнала ниже уровня, задаваемого первым потенциометрическим резистором

17, срабатывает сигнал "0", При этом на оба входа логического элемента

ИЛИ-HF, 20 подаются сигналы "0" и на его выходе появляется сигнал 1, Этот сигнал, поступая на второй вход логического элемента И 21 приводит к прохождению высокочастотных импульсов генератора 22 на вход усилителя 15 и далее на вход блока 14 управления. В результате включатся тиристоры 11, 12, 13. Пусковой резистор 8 шунтируетУ ся, Включение тиристоров !1, 12, 13 и шунтирование резистора 8 при максимальной противо-ЭДС инвертора 3 приводит к возрастанию тока в силовой цепи элементов 2, 3 и 4, что в свою 20 очередь, вызывает увеличение сигнала с выхода датчика 16 тока, который превышает установленный уровень срабатывания компаратора 19, приводит к появлению на его выходе "1", Сигналы 25

"0" с выхода узла 18 задержки и "1" с выхода компаратора 19, поступая на первый и второй входы логического элемента ИЛК-НЕ 20 вызывают появление на его выходе сигнала "Oi который прой- 30 дя на вход блока 14 управления, вызывает выключение тиристоров 11, 12 и

13. Противо †Э инвертора 3 остается максимальной, В цепь выпрямленного тока асинхронного вентильного каскада опять вводится пусковой резистор

8. Процессы шунтирования резистора

8 и его включения в цепь выпрямленного тока асинхронного вентильного каскада продолжают до тех пор, пока 10 асинхронный двигатель 1 не разгонится до определяемой максимальной противо-ЭДС инвертора 3 частоты вращения, В конце пуска ток в силовой цепи элементов 2-4 уменьшается, пусковой резистор 8 зашунтирован тиристорами 11, 12 и 13, которые после окончания пуска выполняют функции диодов катодной группы мостового трехфазного выпрямителя 2, 50 цепь выпрямленного тока только на время разомкнутого состояния тиристоров 1), 12 и 13, 1 ПД каскада увеличивается и улучшается созС, В результате улучшаются массогабаритные показатели.

Формула изобретения

Асинхронно-вентильный каскад, содержащий асинхронный двигатель с фазным ротором, последовательно соединенные мостовой трехфазный выпрямитель и мостовой трехфазный инвертор, выводы постоянного тока которых соединены через резистор и сглаживающий дроссель, блок управления инвертором с задающим потенцпометрическим резистором на входе, вход выпрямителя соединен с фазными выводами обмотки ротора асинхронного двигателя, а выход инвертора — с вторичной обмоткой согласующего трансформатора, выводы первичной обмотки которого пофазно (1, Объединены с выводами обмотки статора асинхронного двигателя „силовой вь1(ключатель для подключения выводов статорных обмоток к сети, тиристореыи коммутатор, янодными гГыВОдями подключенный к фазным в.-подам обмотки ротора, а Объединениь1ми катодными выводами — к точке соединения резистора и дросселя, блок управления тиристорным коммутатором, усилитель, выход которого соединен с входом блока управления коммутатором, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения КПД и улучшения cos . в него введены датчик тока, включенный между катоднь1м выводом трехфазногО мостового выпрямителя и резистором, двухвходовый логический элемент HJIHИЛИ-НЕ, узел задержки, двухвходовые компаратор и логический элемент И, генератор импульсов, потенциометрический резистор, силовой выключатель снабжен размыкающим контактом, включенным между одним из выводов выве95 6

Поскольку при пуске инвертор 3 работает с максимальной противо-ЭДС, а пусковой резистор 8 включается в

P er улир ов ание частоты вращения асинхронного двигателя 1 осуществляется уменьшением противо-ЭДС инвертора 3 с помощью потенциометрического резистора 7, Увеличение его выходного напряжения приводит к уменьшению противо-ЭДС инвертора 3 и увеличению частоты вращения. денного потенциометрического резистора и входом узла задержки, выход которого соединен с первым входом логического элемента КЛИ-НЕ, вторым . входом подключенного к выходу КоМ паратора, первый вход которого соединен с выходом датчика тока, второй— со средним выводом введенного потен1529395

Составитель А. Головченко

Редактор Ю.Петрушко Техред g.äöäûê Корректор С,Черни

Подписное

Заказ 1010 Тираж 458

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r,Óæãoðîä„ ул. Гагарина, 101 ииометрического резистора, выход логического элемента ИЛИ-НЕ соединен с выводом потенциометрического резистора блока управления инвертора и первым входом логического элемента

И, вторым входом подключенного к выходу генератора импульсов, а выходом — к входу усилителя мощности,