Электропривод переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания многодвигательных электроприводов с асинхронными или синхронными электродвигателями, требующими регулировки частоты вращения индивидуально для каждого электродвигателя. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения независимого регулирования частоты вращения каждого из двигателей. Электропривод переменного тока содержит N электродвигателей 1.1...1.N, N систем электропитания, выполненных в виде автономных инверторов тока 2.1...2.N, N батарей коммутирующих конденсаторов 3.1...3.N, N, вентильно-реакторных компенсирующих устройств 4.1...4.N, N датчиков тока 5.1...5.N, N блоков 6.1...6 N выделения амплитуды, N источников опорного напряжения 7.1...7.N, N компараторов 8.1...8N и N исполнительных элементов 9.1...9.N, состоящих из последовательно соединенных катушек 10.1...10.N промежуточного реле и управляемых ключей 11.1...11.N. В состав электропривода входят также общая пусковая батарея коммутирующих конденсаторов 28, блок 29 разрядных резисторов и релейно-контакторная схема управления. Устройство позволяет осуществить поочередный запуск N электродвигателей и независимое регулирование частоты вращения каждого из них в рабочем режиме. Кроме того, использование общей батареи пусковых конденсаторов позволяет дополнительно упростить устройство и повысить его надежность. 2 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (И)5 Н 02 Р 7/74

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4376162/24-07 (22) 10.02.88 (46) 15.12,90. Бюл. Р4 46 (71) Саратовский политехнический институт (72) В.А.Серветник, И.И.Артюхов, Ю.Б.Томашевский и В.Ф,Кузьмин (53) 621,314,58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1246322, кл. Н 02 Р 7/42, 1983, Степанов С,Ф. Путиулучшения массогабаритных показателей тиристорных преобразователей частоты для питания групповой двигательной нагрузки. — Межвуз. научн.сб.:

Вопросы преобразовательной техники и частотного злектропривоода. Саратов, 1981, с.61, рис.1. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах

„„5l3 „„1614091 А1 электропитания многодвигательных электроприводов с асинхронными или синхронными электродвигателями, требующими регулировки частоты вращения индивидуально для каждого электродвигателя. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения независимого регулирования частоты вращения каждого из двигателей. Электропривод переменного тока содержит N электродвигателей 1.1,...,1.N, N систем электропитания, выполненных в виде. автономных инверторов тока 2.1,...,2.N, N батарей коммутирующих конденсаторов 3.1,.„,3.N.

N, вентильно-реакторных компенсирующих устройств 4.1,...,4.N, N датчиков тока

5.1,...,5N N блоков 6,1,...,6.N выделения амплитуды, N источников опорного напряжения 7.1,...,7.N, N компараторов 8.1,...,8.N u N исполнительных элементов 9.1,...,9.N, со1614091 стоящих иэ последовательно соединенных катушек 10.1,...,10.N промежуточного реле и управляемых ключей 11.1,...,11,N. В состав электропривода входят также общая пусковая батарея коммутирующих конденсаторов

28, блок 29 разрядных резисторов и релейно-контакторная схема управления. Устройство позволяет осуществить поочередный

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания многодвигательных электроприводов с асинхронными или синхронными электродвигателями, требующих регулировки. частоть. вращения. индивидуально для каждого электродвигателя.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения независимого регулирования чистоты вращения каждого из N двигателей, На фиг, 1 показана структурная схема силовой части электропривода; на фиг. 2— релейно-контакторная схема управления.

Электропривод переменного тока содержит N электродвигателей 1.1,...,1.N, N систем электропитания, выполненных в виде автономных инверторов тока 2.1,...,2М, N батарей коммутирующих конденсаторов

3.1,...,3,N, N вентильно-реакторных компенсирующих устройств 4 1,...,4ЛЧ, N датчиков

Фока 5.1...,.5.N, N блоков 6,1,. „6М выделения амплитуды, N источников опорного напряжения 7.1,...,7,N, N компараторов

8.1...„8.N u N исполнительных элементов

9.1,...,9.N, состоящих из последовательно соединенных катушек 10.1„...10.N промежуточного реле и управляемых ключей

11.1,...,11.N. В состав электропривода Входят также первое реле времени с катушкой

12 и контактом 13 с задержкой на замыкание, N первых контакторов с катушками

14.1,...,14.N, силовой группой контактов

15.1,...,15Лч, замыкающими 16.1,...,16.N u размыкающими с задержкой на срабатывание 17.1,...,17Лч блок-контактами, вторые реле времени с катушками 18.1,....18.N, замыкающими 19.1,...,19М и размыкающими

20.1,...,20.N контактами, вторые контакторы с катушками 21.1,...,21.N, силовыми группами контактов 22.1„;.,22.N, замыкающими

23.1,...,23ЛЧ и раэмыкающими с задержкой на срабатывание 24.1,;...24.N блок-контактами, контакты 25.1,...,25.N реле 10.1,...,10.N, кнопки управления "Пуск"

26,1„...26;N и "Стоп" 27.1,...,27.N. Электропривод содержит также общую пусковую батарею 28 коммутирующих конденсаторов; блок 29 разрядных резисторов, третий

50 запуск N электродвигателей и независимое регулирование частоты вращения каждого из них в рабочем режиме. Кроме того, использование общей батареи пусковых конденсаторов позволяет дополнительно упростить устройство и повысить его надежность. 2 ил. контактор 30 с силовой группой контактов

31 и размыкающим блок-контактом 32.

К выходным выводам каждого автономного инвертора 2.1,...,2.N тока подключены соответствующая батарея коммутирующих конденсаторов 3.1,...,3,N непосредственно, вентильно-реакторное компенсирующее устройство 4.1...,4 N через датчик 5 1„...5.N тока, двигатель 1.1,...,1.N через силовую груп пу контактов 22.1,...,22.N соответствующего второго контактора 21.1„;.21.N, пусковая батарея коммутирующих конденсаторов

28 через силовую группу контактов

15,1„...15.N соответствующего первого контактора 14,1,...,14.N. Выход каждого датчика

5,1,...,5.N тока соединен с входом соответствующего блока 6,1„...6.N, выход которого подключен к прямому входу соответствующего компаратора 8, 1,...,8,N, инверсный вход которого соединен с соответствующим источником 7.1,...,7.N, а выход подключен к входу управляемого ключа 11,1,.„,11.N исполнительного элемента 9.1...„9,N, Блок 29 разрядных резисторов подключается к батарее 28 конденсаторов посредством силовой группы контактов 31 третьего контактора 30. Один из выводов катушек первых 14.1,...,14.N, вторых 21.1,...,21,N и третьего 30 конта кторов, вторых

18.1...,18.N и первого 12 реле времени объединены между собой и подключены к первой шине источника питания. Второй вывод каждой катушки 14.1,...,14,N первого контактора через паралелльно соединенные соответствующие блок-контакты 21.4....,24.N вторых контакторов 21.1...Д21,N и контакты 20.1,...20.N вторых реле времени

18.1,...,18 N подключен к одному выводу соотетствующих кнопок "Пуск" 26.1„...26.N объединены и через блок-контакт 32 третье- го контактора 30 подключены к одному выводу, цепочки из последовательно соединенных блок-контактов 17.1,...;17.N первых контакторов 14.1,...,14,N к второму выводу катушки 12 первого реле времени и через контакт 13 реле 12 к второму выводу третьего контактора 10. Второй вывод каждой катушки вторых реле времени

18.1,...,18.N подключен к одному из выводов соответствующего контакта 25.1,...,.15.N pe1614091

50 ле 10.1,...,10.N. Второй вывод каждой катушки 21 второго контактора через соответствующую кнопку" Стоп" 27.1,...,27.N подключен к одному из выводов контакта 19.1,...,19.N соответствующего реле 18.1, .„18.N и блокконтакта 23.1,;...23.N соответствующего контактора 21.1,...,21.N, другие выводы которых обьединены, соединены с другими выводами контактов 25.1,...,25.N реле

10.1,...,10.N, блок-контактов 16.1...„16.N контакторов 14.1,...,14ЛЧ и с вторым выводом цепочки контактов 17.1,...,17.N и подключены к второй шине источника питания.

Электропривод переменного тока работает следующим образом.

Каждый из N двигателей 1 получает питание от соответствующего автономного инвертора 2 тока, мощность, выходная частота и уровень выходного напряжения которого рассчитаны из условий номиналь-. ной работы конкретного двигателя 1. Величина емкости основной батареи коммутирующих конденсаторов 3 выбирается из условия обеспечения коммутационной устойчивости инвертора 2, работающего на максимально нагруженный соответствующий двигатель 1. В режиме пуска двигателя 1 коммутационную устойчивость инвертору 2 обеспечивает реактивная мощность основной 3 и пусковой 28 конденсаторных батарей. Последняя является общей для всей системы иэ N блоков инвертор — двигатель и подключается на время пуска очередного двигателя 1 к выходу соответствующего инвертора 2.

Электропривод переменного тока предполагает поочередный запуск двигателей 1.1,...,1,N. При этом при пуске одного иэ двигателей исключается возможность запуска остальных двигателей. Это обеспечивается разрывом цепи питания катушек реле и контакторов релейно-контакторного блока посредством цепочки из последовательно соединенных размыкающих контактов 17.1„,,17.N и контакторов 14.1,...,14.N

Если к моменту пуска очередного двигателя

1 дополнительная конденсаторная батарея

28 свободна от работы, т.е. не идет процесс пуска какого либо из N двигателей, то после нажатия на кнопку "Пуск" 26 питание через цепь раэмыкающих контактов

17.1,...,17;2,...,17.N. 32,24,20 подается на катушку 14 первого контактора. Последний срабатывает, контактом 16 встает на самоблокировку, контактом 17 блокирует кнопки

"Пуск" остальных систем электропитания, запрещал пуск других двигателей. а силовой группой контактов 15 подключает к выходу работающего инвертора 2 пусковую батарею коммутирующих конденсаторов

28. В выходной цепи автономного инвертора тока 2 появляется избыток реактивной мощности емкостного характера, достаточный для обеспечения коммутационной устойчивости инвертора в пусковом режиме двигателя 1. Этот избыток реактивной мощности до подключения двигателя потребляется вентильно-реакторном компенсирующим устройством 4. Контроль за величиной реактивного тока осуществляется при помощи датчика 5 тока (выполненного, например, на базе трехфаз ной группы трансформаторов тока), и блока 6 выделения амплитуды. При превышении сигналом, пропорциональным амплитудному значению тока компенсатора, величины уставки, уровнем которой. является выходное напряжение источника 7, на выходе компаратора

8 появляется высокий уровень. являющийся сигналом готовности системы электропитания к подключению двигателя. Этот сигнал подается на вход управляемого ключа 11 исполнительного элемента 9, вследствие чего ключ открывается и подключает катушку реле 10 к цепи питания. Промежуточное реле 10 срабатывает.и подключает контактом

25 к цепи питания второе реле 18 времени.

По истечении времени переходного процесса подключения батареи конденсаторов 28 . к выходу инвертора 2 реле 18 контактом 19 подключает к цепи питания катушку контактора 21. Последний блок-контактом 23 встает на самоблокировку, силовой группой контактов 22 подключает двигатель 1 к выходу инвертора 2. После подключения двигателя ток вентильно-реакторного компенсирующего устройства резко уменьшается, на выходе компаратора 8 устанавливается запирающий для управляемого ключа 11 уровень напряжения, реле 10 контактом 25 отключает реле 18, которое устанавливает контакт 20 в замкнутое положение раньше, чем разрывается блокконтакт 24 с задержкой на срабатывание контактора 21. По мере разгона двигателя 1 ток нагрузки уменьшается, а ток вентильнореакторного компенсирующего устройства

4 увеличивается. В конце запуска выходной сигнал блока 6 выделения амплитуды повторно превышает значение выходного напряжения источника 7, на выходе компаратора 8 устанавливается высокий уровень, промежуточное реле 10 срабатывает, подключает к источнику питания катушку

18 второго реле времени, которое по истечении времени уставки отключает посредством контакта 20 кату; ку 14 контактора от источника. Контактор отключает силовой группой контактов 15 пусковую батарею конденсаторов 28 от выхода инвертора 2.

1614091

При этом через замкнувшийся контакт 17 питание подается на катушку 12 первого реле времени и через контакт 13 последнего на катушку 30 третьего контактора, который подключает пусковую батарею коммутирующих конденсаторов 28 посредством силовой группы контактов 31 к блоку разрядных резисторов 29. Время разряда пусковых конденсаторов определяется уставкой реле

12, после срабатывания которого контакт 13 разрывает цепь питания катушки ЗО контактора. На время разряда пусковых конденсаторов пусковые режимы двигателей исключаются посредством разрыва блокконтактом 33 третьего контактора цепи питания .кнопок управления "Пуск"

26.1,...,26.N. После возврата блок-контакта

32 третьего контактора в нормальное полажение на кнопки управления "Пуск"

26.1,...,26.N подается напряжение, и электропривод в таком положении готов к очередному включению двигателя, Контакты 17,1,...,17.N первых контакторов выполнены с задержкой на срабатывание с цепью исключения разрыва цепи питания катушки того контактора, который подключает пускаемый в данный момент двигатель. Цепь размыкающих контактов

17. 1„,17.N разрывается только после того, как очередной первый контактор надежно встает на самоблокировку блок-контактом 16.

Отключение двигателя происходит после нажатия на кнопку управления "Стоп"

27, которая разрывает цепь питания катушки 21.контактора.

Таким образом, устройство позволяет осуществлять поочередный запуск электродвигателей и независмое регулирование частоты вращения каждого из них в рабочем режиме, что расширяет его функциональные возможности, Использование общей батареи пусковых конденсаторов позволяет дополнительно упростить устройство и повысить его надежность, Формула изобретения

Электропривод переменного тока, содержащий N электродвигателей, пусковую конденсаторную батарею, выводы которой подключены к одному выводу силовой группы контак1ов первого контактора, N вторых контакторов, одни выводы силовых групп контактов которых соединены с выводами обмоток соответствующих электродвигателей, третий контактор с силовой группой контактов, систему электропитания, выполненную в виде вентильно-реакторного компенсирующего блока, кнопок управления

"Пуск" и "Стоп" и автономного инвертора тока, выход которого соединен с выходом батареи коммутирующих конденсаторов, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения независимого

5 регулирования частоты вращения каждого из N двигателей, в него введены (N — 1) система электропитания, (N-1) первый контактор, блок разрядных резисторов, первое

ЗО

50 реле времени, снабженное контактом с за-. держкой на замыкание, каждая из указанных (N — 1) систем электропитания выполнена аналогично основной системе и в каждую из N систем электропитания введены датчик тока, блок выделения амплитуды, компаратор, исполнительный элемент, выполненный в виде. последовательно соединенных управляемого ключа и катушки промежуточного реле, снабженного замыкающим контактом, второе реле времени с катушкой, контактом с выдержкой времени на замыкание и контактом с выдержкой времени на размыкание, каждый из первых и вторых контакторов снабжен замыкающим и размыкающим с выдержкой времени на срабатывание блок-контактами, третий кон-. тактор снабжен размыкающим блок-контактом, в каждой из N систем электропитания выход автономного инвертора тока соединен через датчик тока с зажимами вентильно-реакторного компенсирующего блока, выход датчика тока соединен с входом блока выделения амплитуды, выход которого подключен к прямому входу компаратора, инверсный выход которого предназначен для подключения к источнику опорного напряжения, а выход компаратора соединен с входом управляемого ключа, одни выводы силовых групп контактов (N — 1) первых контакторов соединены с выводами пусковой конденсаторной батареи, другие выводы силовых групп контактов N первых контактаров- соединены с выходами автономных инверторов тока соответствующих систем электропитания, которые соединены с другими выводами силовых групп контактов N вторых контакторов, одни выводы катушек первых и вторых N контакторов и третьего контактора, первых и второго реле времени объединены и соединены с первым зажимом для подключения к источнику питания, второй вывод каждой катушки первых контакторов через параллельно соединенные размыкающие блок-контакты с выдержкой времени на срабатывание соответствующих вторых контакторов и контакт с выдержкой времени на размыкание соответствующих вторых реле времени подключен к одному выводу соответствующих кнопок управления "Пуск" и одному выводу замыкающих блок-контактов соответствующих первых

1614091

Составитель С. Позднухов

Редактор Л. Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор В. Гирняк

Заказ 3897 Тираж 456 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 контакторов, второй вывод каждой катушки вторых реле времени подключен к одному из выводов контактов соответствующих промежуточных реле, вторые выводы каждой катушки вторых контакторов через соответствующие кнопки управления "Стоп" подключены к одному из выводов контакта с выдержкой времени на замыкание соответствующего второго реле времени и замыкающего блок-контакта второго контактора, другие выводы которых объединены, соединены с другими выводами контактов промежуточных реле..замыкающих блок-контактов первых контакторов. с одним выводом цепочки последовательно соединенных размыкающих блок-контактов с выдержкой времени на срабатывание N первых контакторов и соединены с вторым зажимом для подключения к источнику питания, другие выводы кнопок управления

"Пуск" объединены и через размыкающий

5 блок-контакт третьего контактора подклю чены к другому выводу цепочки из последовательно соединенных размыкающих блок-контактов с выдержкой времени на срабатывание первых контакторов, к вто10 рому выводу катушки первого реле времени и через контакт с выдержкой времени на замыкание последнего к второму выводу катушки третьего контактора, батарея пусковых конденсаторов через силовую

15 группу контактов третьего контактора подключена к блоку разрядных резисторов.