Устройство для управления трехфазным асинхронным двигателем

 

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является упрощение^ Устройство для' управления трехфазнымАЛ^асинхронным двигателем содержит последовательно соединенный управляемый регулятором 6 напряжения трехфазный мостовой выпрямитель 1 и инвертор 2 тока с выходами для подключения к фазным выводам асинхронного двигателя 3, ведомый напряжением статора асинхронного двигателя. К фазным выходам инвертора подключена батарея 4 конденсаторов, а выход задатчика 7 частоты - к входам регулятора напряжения. Регулирование частоты вращения осуществляют изменением напряжения на входе инвертора 2 тока, что приводит к изменению частоты резонансного контура, образованного обмоткой статора и конденсаторами батареи 4. Это позволяет исключить узлы для управления инвертором при регули- . ровании частоты вращения. 3 ил.сл

(19) (11) .Союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 (51)5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

К АВТОРСКОМУ- СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

О

Ф

ОЭ

®ие.f

1 2 (21)4648872/07 .. асинхронным двигателем содержит после(22) 09.02.89 довательно соединенный управляемый ре(46) 30.01.92. Бюл. f4 4 .. гулятором 6 напряжения трехфазный (71) Липецкий политехнический институт,, мостовой выпрямитель 1 и инвертор 2 тока (72) А.Б. Иванов, В.Н. Мещеряков и Л.Я;Те-: с выходами для подключения к фазным выличко - ., водам асинхронного двигателя 3, ведомый (53) 62-83:621-,313.333.072.9 (088.8) :" напряжением статора асинхронного двига(56) Авторское свидетельство СССР: . теля. К фазным выходам инвертора подклю-.

I+1264290, кл. Н-02 Р5/40,,7/36,.1984.::: чена батарея 4. конденсаторов, а выход .Иванов В.А. Дйнамика автономных.ин- задатчика 7 частоты — к входам регулятора верторов с.прямой коммутацией. M.: Энер-.:: напряжения. Регулирование частоты врагия, 1978, с. 28, 31, 131. . щения осуществляют. изменением напряже(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ,УПРАВЛЕНИЯ. ния на входе инвертора 2 тока, что приводит

ТРЕХФАЗНЫМ АСИНХРОННЫМ .ДВИГА- : к изменению частоты резонансного контура,ТЕЛЕМ образованного обмоткой статора и конденса(57) Изобретение относится к электротехни- торами батареи 4; Это позволяет исключить . ке. Целью изобретения является упрощение.; узлы для управления инвертором при регулиУстройство для управления трехфазным ., ровании частоты вращенйя. 3 ил.А, Я,Ю

1709489

Изобретение относится к электротехни-., ке и может быть использовано в частотно управляемом асинхронном электроприводе с питанием от инвертора тока.

Цель изобретения — упрощение устрой- 5 ства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для управления трехфаэным асинхронным двигателем; на фиг. 2 принципиальная схема устройства; на фиг. 10

3 — экспериментальные механические характеристики асинхронного двигателя.

Устройство для управления асинхронным двигателем содержит преобразователь частоты, составленный из последовательно 15 соединенных между собой управляемого трехфазного мостового выпрямителя 1 (фиг. 1), инвертора 2 тока с разными выходами для подключения к одноименным разным выводам асинхронного трехфазного двигателя 3. 20

К фазным выходам инвертора 2 тока подключены одноименные фазные выводы конденсаторной батареи 4, а к управляющему входу инвертора 2 тока — выходы многоканального блока 5 управления, 25

Управляющий вход выпрямителя 1 соединен с выходом регулятора 6 напряжения, вход которого соединен с выходом задатчика 7 частоты. Инвертор 2 тока подключен к блоку запуска, выполненному в виде двух.30 конденсаторов 8.

Инвертор тока составлен из управляемых ключей, выполненных например, на тиристорах 9-11 (фиг. 2) катодной группы и на тиристорах 12-14 анодной группы, соеди- 35 ненных по трехфазной мостовой схеме с разными выходами, образующими выходы инвертора 2 тока, Управляющие цепи тиристоров 9-14 через конДенсаторы 8.соединены с зажимами источника напряжения 40 питания, Каждый канал блока 5 управления снабжен формирователем управляющего сигнала, выполненным, например, на оптронной паре 15, и последовательно соеди- 45 ненными между собой однополупериодным выпрямителем 16 и пороговым элементом (17, выполненным„например, на динисторе.

Выход порогового элемента 17, выполненного, например,:на динисторе, подключен к 50 входу формирователя управляющего сигнала, образованному анодным - выводом фотодиода оптронной пары 15, .выходом формирователя является катодный вывод фотодинистора оптронной пары 15. 55

Входы однополупериодных выпрямителей 16 каналов блока 5 управления для тиристора 11 катодной группы и тиристора 14 анодной группы фазы А инвертора 2 тока объединены, образуя фазный вход А блока

5 управления, подключенный к выходу инвертора 2 тока; сдвинутому на 120О, т. е. к разному выходу С. Аналогично соединены другие фаэные входы блока управления с фазными выходами инвертора тока: фазный вход В блока 5 управления, образованный общей точкой соединения однополупериодных выпрямителей 16,- включенных в цепи управления тиристоров 10, 13 фазы В инвертора 2 тока, подключен к фазному выходу С инвертора 2 тока; фазный вход С блока 5 управления,: образованный общей точкой соединения однополупериодных выпрямителей 16 в.цепи управления тиристоров 9, 12 фазы С инвертора, подключен к фазному выходу А инвертора 2 тока.

Фазные выводы трехфазного моста инвертора тока, составленного из тиристоров

9 — 14, соединены с одними выводами резисторов 18 — 20, другие выводы которых соединены в нулевую точку, подключенную через резисторы 21, 22 к выводам постоянного тоКа дополнительной мостовой схемы, образованной фотодиодамй оптронных пар

15, Катодные выводы фотодинисторов,оптопар 15 образуют выходы формирователей управляющих сигналов, а их анодные выводы через резисторы 23 соединены с фазными выходами.инвертора 2 тока.

Инвертор 2 тока может быть подключен к выходу управляемого выпрямителя 1 через дроссель 24.

Запуск инвертора 2 осуществляется подачей импульса, формируемого конденсаторами 8 при подаче постоянного напряжения

Uï на управляющие электроды каких-либо двух тиристоров катодной И анодной группы инвертора,.принадлежащих разным фазам, В колебательном контуре, образованном обмоткой статора асинхронного двигателя и конденсаторами батареи 4, возникают колебания тока..Данный контур-подпитывается постоянным током через инвертор.

Сигналы на включение.тиристоров инвертора катодной группы одной фазы поступают из порогового элемента 17, когда положительная полуволна фазного напряжения последующей фазы превысит пороговое напряжение, а сигналы на включение тиристоров инверторов анодной группы той же фазы поступают в момент, когда отрицательная полуволна фаэнаго напряжения последующей фазы станет больше заданного порогового напряжения (по модулю).

Резонанс в устройстве наступает на такой частоте, при которой сумма реактивных составляющих токов асинхронного двигателя и инвертора (т. к, угол коммутации тири- . сторов инвертора меньше 180 эл. град.) 5

17094S9

6. уравновешивается. реактивной составляю- ции тиристоров инвертора благодаря подщей тока конденсатора батареи 4.. ключению конденсаторов на выход инверПри увеличении задания частоты бло-., тора позволяет повысить надежность ком 1 увеличивается. напряжение на входе, работы устройства. инвертора 2, происходит увеличение на- 5 Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я пряжения на обмотках статора. Так как за- Устройство для управления трехфазным данное напряжение, с которым сравнивают асинхронным двигателем, содержащее пофазные напряжения в блоке 5 управленйя; следовательно соединенные между. собой не меняется, то при увеличении напряже-. управляемый трехфазный мостовой выпря-ния на обмотках статора происходит 10 митель с входами для подключения к сети и уменьшение угла (относительно точки есте- инвертор тока, выполненный на управляественной коммутации), при котрром откры-, мых ключах анодной и катодной групп, соеваются тиристоры 9-14 инвертора, это диненный по мостовой трехфазной схеме с приводит к увеличению реактивной состав- фазными выходами для подключения к одляющей тока инвертора. Таким образом, ре- 15 ноименным фаэным выводом асинхронного зонанс наступает на другой частоте, при двигателя, многоканальный блок управлекоторой должен возрасти ток конденсатора ния, каждый канал которого снабжен форна такую величину, чтобы скомпенсировать мирователем управляющего сигнала, возросший реактивный ток инвертора,:т. е. выходом подключенный .к управляющему частота увеличивается. Увеличение частоты 20 входу управляемого ключа соответствуюприводит к увеличению синхронной скоро- щей группы одной иэ фаз инвертора тока, сти, а следовательно, и к увеличению рабо-. задатчик частоты, регулятор напряжения, чей скорости двигателя (см. механические " выходом соединенный с управляющим вхохарактеристики U и Ц„(фиг. 3), где (о, в — дом упомянутого выпрямителя, и конденсачастоты вращения двигателя, а М, Мя — мо- 25 торную батарею, фаэные выводы которой менты, соответствующиеэтимчастотам); подключены к одноименным фазным выхоПри уменьшении напряжения на входе дам инвертора тока, о т л и ч а ю щ е е с я инвертора происходитувеличениеуглаком- тем, что, с целью упрощения, выход задат-. мутации тиристоров 9-14 инвертора, что чика частоты подключен к входу регулятора приводит к уменьшению реактивной состав- 30 . напряжения, а каждый канал блока управлеляющей тока инвертора, а следовательйо, к-- ния снабжен последовательно соединенныуменьшению частоты тока на выходе weep-. ми однополупериодным выпрямителем и тора и уменьшению скорости асинхронного пороговым элементом, выходом соединендвигателя. ным с входом формирователя управляющеДанное устройство управления асинх- 35 го сигнала, выходы однополупериодных ронным электродвигателем позволяет упро- выпрямителей каналов блока управления стить процесс регулирования, так как ключей анодной и катодной групп одной иэ отпадает необходимость в устройствах.уп- фаз инвертора тока объединены, образуя равления инвертором, осуществляющих еа- соответствующий фаэный вход блока управдание, поддержание и изменение частоты 40 ления, подключенный к выходу инвертора инвертора. Наличие естественной коммута- тока, сдвинутому по фазе на 120О.

%709489

1709489

О;!

02 Ц4 46 00 фагЗ

Составитель В,Тарасов

Редактор M.Öèòêèíà Техред М,Моргентал Корректор Л.Бескид

Заказ 1Ф - Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета re изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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