Электромашинный преобразователь частоты

 

Изобретение относится к электротехнике . Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателей и повышение энергетических показателей. С этой целью в электромашинном преобразователе частоты приводной двигатель 1 выполнен в виде асинхронной машины с разным ротором. Обмотка 18 ротора снабжена отводами,подключенными к выводам переменного тока усилителя 9 мощности, выполненного в виде трехфазного управляемого мостового выпрямителя. Электромэшинный преобразователь снабжен блоком пуска, который обеспечивает его запуск посредством контактов 10. 11 в три ступени, в результате этого из состава электромашинного преобразователя частоты исключен возбудитель. Стабилизация напряжения на выходе генератора осуществляется автоматическим корректором 19 напряжения по схеме отрицательной обратной связи. 1 ил. сл с о сл Сд) сл

союз советских социАлистических

РЕСПУБЛИК

ts»s Н 02 Р 11/04, 9/44

ГОСУДАРСТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ л вс (21) 4346457/07 (22) 21.12.87 (46) 23.05.91. Бюл. hb 19 (71) Научно-исследовательский проектноконструкторский и технологический институт электрических машин постоянного тока

Прокопьевского завода "Электромашина" (72) В.А.Гордовой, Я,И.Волкомирский иА,П.Инешин (53) 621.314.5.522(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 75022, кл. Н 02 P 11/04, 1949.

Авторское свидетельство СССР

hb 813661, кл. Н 02 P 9/38. 1981, (54) ЭЛЕКТРОМАШИННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЧАСТОТЬ! (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является улучшение

„„5UÄÄ 1651351 А1 массогабаритных показателей и повышение энергетических показателей. С этой целью в электромашинном преобразователе частоты приводной двигатель 1 выполнен в виде асинхронной машины с разным ротором.

Обмотка 18 ротора снабжена отводами, подключенными к выводам переменного тока усилителя 9 мощности, выполненного в виде трехфазного управляемого мостового вы- прямителя. Электромашинный преобразователь снабжен блоком пуска, который обеспечивает его запуск посредством контактов 10, 11 в три ступени, в результате этого из состава электромашинного преобразователя частоты исключен возбудитель, Стабилизация напряжения на выходе генератора осуществляется автоматическим корректором 19 напряжения по схеме отрицательной обратной связи. 1 ил.

1651351

55

Изобретение относится к электротехниЦель изобретения — улучшение массогабаритных показателей и повышение энергетических показателей.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема электромашинного преобразователя частоты.

Электромашинный преобразователь ! частоты содер>кит приводной двигатель 1 переменного тока, синхронный генератор 2, установленные на общем валу, Приводной, двигатель выполнен в виде асинхронной ма, шины с фазным ротором. Первые выводы

"обмотки 3 статора асинхронной машины снабжены зажимами для подключения к сети, а выводы обмотки ротора — зажимами для подключения к клеммам щеточного узла 4.

Обмотка ротора снабжена средними отводами, Выводы якорной обмотки 5 генератора подключены к нагрузке 6, а обмотка 7 возбу>кдения, шунтированная переменным резистором 8, — к выводам постоянного тока управляемого усилителя 9 мощности, выполненного в виде трехфазного управляемого мостового выпрямителя.

Выводы постоянного тока указанного усилителя 9 мощности образованы выводами постоянного тока трехфазного мостового выпрямителя, а управляющий вход усилителя мощности — управляющими электродами тиристоров выпрямителя.

Электромашинный преобразователь частоты снабжен блоком пуска с трехфазной группой замыкающих контактов 10 и трехфазной группой рэзмыкающих контактов 11, реле 12 времени с замыкающим контактом 13, механически связанным с замыкающими контактами 10 блока пуска и подключенным к входу реле 12 времени, В преобразователь введены распределитель 14 импульсов с управляющим и силовым входами, последовательно соединенные первый разделительный блок

15, высокочастотный трансформатор 16, выпрямитель 17, выход которого подключен к управляющему входу распределителя 14 импульсов, силовой вход которого и выводы переменного тока трехфазного мостового выпрямителя 9 подключены к средним отводам обмотки 18 ротора приводнога двигателя 1. Выход распределителя 14 импульсов подключен к управляющему входу усилителя 9 мощности.

К нагрузке 6 подключен первый вход автоматического корректора 19 напряжения, который снабжен вторым входом, соединенным с выходом реле 12 времени.

Выход корректора 19 напряжения подкл о20

50 чен к управляющему входу системы 20 импульсно-фазового управления, силовой вход которой соединен с первыми выводами замыкающих контактов 10 блока пуска, Электромашинный преобразователь снабжен последовательно соединенными высокочастотным автогенератором 21, вход которого соединен с выходом системы 20 импульсно-фазового управления, и вторым разделительным блоком 22 с выводами для подключения к первым выводам замыкающих контактов 20 блока пуска.

Между вторыми выводами обмотки 3 статора и выводами 18 обмотки ротора включен реактор 23 для ограничения токов в режиме пуска электрамашиннога преобразователя частоты, Преобразователь работает следующим образом.

В исходном состоянии контакты 10 и 11 блока пуска обеспечивают при подаче сетевого напряжения на начала обмоток 3 статора двигателя их соединение по схеме

"звезда" с пафазным подключением к их концам последовательных токоограничительных реакторов 23 и с одновременным замыканием клемм узла 4 токоподвода обмоток 18 фазного ротора двигателя. Поэтому начальный этап пуска преобразователя производится как запуск его приводного асинхронного двигателя с его короткозамкнутым ротором в режиме холостого хода, так как тиристорный выпрямитель 9 питания обмотки 7 возбуждения синхронного генератора закрыт благодаря воздействию выходного сигнала реле 12 времени на второй (блокирующий) вход автоматического корректора 19 напряжения.

На втором этапе пуска, после приближения частоты вращения ротора приводного двигателя 1 к номинальной величине (3000 об/мин), происходит срабатывание контактов 11 устройства, при котором обмотки 18 фазнога ротора двигателя 1 включаются пофазно и последовательно в цепи обмоток 3 статорэ двигателя 1. чем обеспечивается его пеоевад в режим двойного питания и дальнейший разгон с приближением к двойной синхронной скорости вращения (6000 об/мин).

На заключительном этапе. пуска срабатывают контакты 10 блока пуска, чем обеспечивается вывод токоограничивающих реакторов 23 из цепей последовательно и пафазно включенных обмотки 3 статора и обмоток 18 фазного ротора с достижением им двойной синхронной частоты вращения и началом отсчета выдержки времени реле

12, запускаемым по входу замыкающимся контактом контактора 13.

1651351

По окончании выдержки времени реле

12 снимается запирающий сигнал с блокирующего входа 24 корректора 19, выходной сигнал которого, воздействуя через систему

20 импульсно-фазового управления и высокочастотный канал передачи ее управляющего сигнала на вход 25 распределителя импульсов, приводит к форсированному отпиранию вращающегося тиристорного выпрямителя 9, подаче тока в цепь обмотки 7 .. возбуждения синхронного генератора и его возбуждению, ограничиваел1ому по достижению номинального уровня напряжения (обычно 230 В) на клеммах нагрузки 6 действием автоматического корректора 19, связанного своим управляющим входом 26 с этими клеммами цепью жесткой отрицательной обратной связи.

При этом статический установившийся режим работы электромашинного преобразователя частоты характеризуется повышенной (no сравнению с известным преобразователем) точностью поддержания величины частоты (400 Гц) выходного напряжения синхронного генератора преобразователя, приводной асинхронный двигатель которого, работая в режиме электрической машины двойного питания, синхронизирован по частоте с питающей трехфазной сетью и не имеет скольжения относительно частоты питающей сети, повышенным качеством протекания переходных процессов при коммутации нагрузок статорной цепи синхронного генератора, выходное напряжение которого, благодаря наличию вращающего тиристорного выпрямителя, быстро восстанавливается до заданного номинального уровня.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого электромашинного преобразователя частоты определяется повышением быстродействия и КПД преобразователя за счет использования вращающегося тиристорного выгрямителя-возбудителя, подключаемого по автотрансформаторной схеме клеммами трехфазного питания к отводам обмотки фазного ротора двигателя, повышением качества выходной электроэнергии за счет стабилизации частоты вращения, повышения быстродействия и отсутствия низкочастотной модуляции частоты скольжения, а также уменьшением массогабаритных показателей и упрощением управления устройством тиристорного усилителя мощности, выполняемого в виде вращающегося выпрямителя, имеющего бесконтактный высокочастотный узел (модулятор — демодулятор) передачи управляющих импульсов тиристоров.

Формула изобретения

Электромашинный преобразователь частоты, содержащий приводной двигатель переменного тока и синхронный генератор, установленные на общем валу, одни выводы обмотки статора приводного двигателя снабжены зажимами для подключения к сети, а якорная обмотка синхронного генератора — зажимами для подключения к нагрузке, управляемый усилитель мощности, выводы постоянного тока которого подключены к обмотке возбуждения синхронного генератора, шунтированной переменным резистором, автоматический корректор напряжения с входом для подключения к нагрузке, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей и повышения энергетических показателей, управляемый усилитель мощности выполнен в виде трехфазного управляемого мостового выпрямителя. приводной двигатель переменного тока — в виде асинхронной машины с фазным ротором, обмотка которого снабжена средними отводами, подключенными к выводам переменного тока трехфазного управляемого мостового выпрямителя, выводы постоянного тока которого образуют выводы постоянного тока управляемого усилителя мощности, а управляющие электроды тиристоров трехфазного мостового выпрямителя — управляющий вход усилителя мощности. и введены блок пуска с трехфазной группой замыкающих контактов и трехфазной группой размыкающих контактов, реле времени с замыкающим контактом, механи ески связанным с замыкающими контактами блока пуска и включенным на входе реле времени, распределитель импульсов с уп ра вля ющим и силовым вхоцами, последовательно соединенные первый разделительный блок с зажимами для подключения к обмотке ротора приводного двигателя, высокочастотный трансформатор, выпрямитель, выходом подключенный к управляющему входу распределителя импульсов, силовые входы которого соединены со средними отводами обмотки ротора приводного двигателя, а выход — с управляющим входом усилителя мощности, последовательно соединенные второй разделительный блок, высокочастотный автогенератор и систел1а импульсно-фазового управления с силовым и управляющим входами, а автоматический корректор напряжения снабжен вторым входом, подключенным к выходу реле времени, первые выводы размыкающих контактов блока пуска объединены, а их вторые выводы пофазно соединены с выводами обмотки ротора и

1651351

Составитель Я. Головченко

Техред М.Моргентал Корректор С. Шевкун

Редактор Е. Папп

Заказ 1609 Тираж 350 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород. ул.Гагарина, 101 первыми выводами замыкающих контактов, соединенными с силовым входом системы импульсно-фазового управления и с выводами второго разделительного блока, вторые выводы замыкающих контактов блока пуска пофазно подключены к вторым выводам обмотки статора приводного двигателя, 5