Устройство для управления группой непосредственных преобразователей частоты

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к преобразовательной технике , и может быть использовано при частотном управлении. Цель изобретения - упрощение устройства. Особенностью устройства является наличие одного общего блока управления и п индивидуальных формирователей импульсов управления, где п - число непосредственных преобразователей частоты, каждый из которых включает блок выбора режима. 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ СКИХ.

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 М 5/27

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И.ОТКРЫТИЯМ

ПРИ.ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К МАЙОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.1 (21) 4765012/07 (22) 06.12,89 .

{46) 07.02.92, Бюл. М 5 (71) Московское специальное конструкторское бюро автоматических линий и агрегатных станков (72) А.Л.Шахин (53) 621.316.727 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 1069104, кл. H 02 M.7/537, 1981, Авторское свидетельство СССР.

М 1372542, кл. Н 02 М 5/27„1986.

- Авторское свидетельство СССР

М 1607058, кл. Н 02 M 5/257, 1986..

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при часМтном управлении злектроприводами переменного тока.

Известны устройства для управления преобразователем частоты и числа фаз,-во- . держащие трехфазный тиристорный мост; задающий генератор и формирователь тактов преобразования, соединенный с блокач регулирования напряжения и включающий распределитель.импульсов, логический и усилительно-развязывающий узлы.

Недостаткам известных устройств явля- . ется невысокая надежность, обусловленная появлением электромагнитных помех, возникающих вследствие невозможности коммутации силовых ключей преобразоаэтекя частоты при прохождении напряжения . через нуль из-за отсутствия синхронизации работы генератора задаю. щей частоты и внешнего источника преобразуемой частоты.,,5U,, 1711305 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ГРУППОЙ НЕПОСРЕДСТВЕННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ

{57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано при частотном управлении. Цель изобретения— упрощение устройства; Особенностью устройства является наличие одного общего блока управления и и индивидуальных формирователей импульсов управления, где n— число непосредственных преобразователей частоты, каждый из которых включает блок выбора режима. 7 ил.

Наиболее близким к изобретению является устройство для управления непосредственным преобразователем частоты, содержащее регулятор напряжения, формирователь синхроимпульсов, вход которого предназначен для подключения к внешнему источнику преобразуемой частоты, а выход соединен со счетным входом первого регулятора частоты, управляющий вход которого подключен к выходу первого задатчика частоты, и формирователи импульсов управления па числу преобразователей частоты, каждый.из которых включает последовательно соединенные формирователь тактов выходной частоты, распределитель импульсов и усилительно-развяэывающий блок, выход которого предназначен для подключения к соответствующему преобразователю.частоты. Для управления группой преобразователей необходимо каждый преобразователь укомплектовать индивидуальным устройством управления. Недо1711305 статком известного устройства является нео- птимальность использования аппаратных средств при управлении. группой преобразователей, усложняющая систему управления. 5

Цель изобретения — упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления группой непосредственных преобразователей часто- 10 ты, содержащее регулятор напряжения, формирователь синхроимпульсов, вход которого предназначен для подключения к внешнему источнику преобразуемой частоты, а выход соединен со счетным входом 15 первого регулятора частоты, управляющий вход которого подключен к выходу первого задатчика частоты, и формирователи импульсов управления по числу преобразователей частоты, каждый из которых 20 включает последовательно соедине н н ые формирователь тактов выходной частоты, расгфеделитель .импульсов и усилительно. развязывающий блок. выход которого предназначен для подключения к соответ- 25 ствующему преобразователю частоты, . введены второй регулятор частоты, второй задатчик часты и задатчик напряжения, а в каждый формирователь импульсов управления введен блок рыбора режима, причем 30 управляющий вход второго регулятора частотМ соединен с выходом второго задатчика частатй, счетный вход второго регулятора частоты подключен к выходу формирователя синхроимпульсов, выходы 35 первого и второго регуляторов частоты ..подключены .соответственно. к. счетному . входу первой скорости и счетному входу второй скорости блока выбора режима каждого формирователя импульсов управ- 40 ления, причем в камсдом формирователе, импульсов управления йервый. и второй входы:управления блока выбора режима предназначены для подключения соответственно к источнику сигнала первой скоро- 45 сти и источнику сигнала второй скорости, третий вход управления предназначен для подключения к источнику сигнала "Тормоз", информационный выход блока выбора режима подключен к счетному входу 50 формирователя тактов выходной частоты, управляющий вход которого предназначен для подключения к источнику сигнала "Ре.верс", выход запрета блока выбора режима подключен к входу запрета распределителя 55 импульсов, вход регулирования напряжения усилительно-развязывающего блока через регулятор напряжения предназначен для подклачения к внешнему источнику преобразуемой частоты, при этом управляющий вход регулятора напряжения подключен к выходу задатчика напряжения.

На фиг. 1 представлена схема устройства для управления группой непосредственных преобразователей частоты; на фиг. 2— временные диаграммы работы устройства; на фиг, 3 — принципиальная электрическая схема блока выбора режима; на фиг. 4— таблица последовательности работы силовых ключей непосредственно преобразователя частоты; на фиг. 5 — принципиальная электрическая схема регулятора напряжения, задатчика напряжения и усилительноразвязывающего узла; на фиг. 6 принципиальная электрическая- схема формирователя тактов выходной частоты и распределителя импульсов; на фиг; 7— принципиальная электрическая схема преобразователя, Устройство для управления группой непосредственных ареобраэователей частоты содержит регулятор 1 напряжения, управляющий вход которого соединен с выходом задатчика 2 напряжения, формирователь 3 синхроимпульсов, вход которого предназначен для подключения к внешнему источнику 4 преобразуемой частоты, а выход соединен со счетными входами первого и второго регуляторов 5 и 6 частоты. Управляющие входы регуляторов б и 6 частоты связаны с выходами. соответственно первого и . второго задатчиков 7 и З.частоты, Устоойство также содержит формирователи 91-9п импульсов управлейия. где вчисло непосредственных преобразователей частоты, Каждый из формирователей 9 им. пульсов управления состоит из последовательно. соединенных блока 1О выбора . режима, формирователя l1 тактов выходной частоты, распределителя 12 импульсов и усилительно-развязывающвго блока

13. Выходы усилительно-развязывающего блока l3 оредназначены для йодключения к соответствующему преобразователю 14 ча-. стоты. явок Ю выбора режима содержит элемент НЕ 15, два элемента И 16 и 17, элемент:

ИЛИ 18 и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ

19. Входы элементов И 16 и ИО(ЛК)ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19 яваяатса первым входом бло-. ка 10 выбора режима и: предназначены для подключения к источнику сигнала первой скорости, вход элемент И 17 ямяется вторым входом блоке 16 выбора режима и предназначен для аэдюпйчения к источни- : ку сигнала второй скорости, а вход элемен-та НЕ l5 являемя третьим входомблока 10 и служит для подключения к источнику сигнала "Тормоз". Первые Входы элементов И

16 и 17 соединены соответственно с первы1711305 ми и вторыми входами элемента ИСКЛЮЧАЮ(ЦЕЕ ИЛИ 19.

Вторые входы элементов И 16 и 17 обьединены и соединены с выходом. элемента

НЕ 15, а третьи входы элементов И 16 и 17 5 являются счетными входами соответственно первой и второй скорости блока 10 выбора режимов и соединены с выходами первого и второго регуляторов 5 и 6 частоты.

Выходы элементов И 16 и 17 связаны соот- 10 ветственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ 18, выход которого является информационным и соединен со счетным входом формирователя 11 тактов выходной частоты, а выход элемента ИСКЛЮЧАЮ- 15

ЩЕЕ WIN 19 является выходом запрета и подключен к входу запрета распределителя

12 импульсов.

Формирователь 11 тактов выходной частоты выполнен на элементах HE 20, эле- 20 ментах ИЛИ 21 и 22 и реверсивном двоичном счетчике 23 с коэффициентом пересчета К I2. Управляющий вход формирователя 11 предназначен для подключения. к источнику сигнала "Реверс", а его счетно 25 вход соединен с выходом элемента ИДИ 18 блока 10 выбора режима, Цифровые выходы блока 11 связаны с управляющими входами . распределителя 12 импульсов, включающего преобразователь 24 кодов, цифровые 30

Q>-Ge выходы которого через резисторы

251 — 25з подключены к источнику опорного напряжения, а непосредственно — к входу усилительно-развязывающего узла 13.

Усилительно-развязывающий узел. 13 35 состоит из усилителей 26>-268, соединенных через резисторы 271-27в с соединенными попарно анодами светодиодов

28,11-28Лв и 29.1>.-29,1з тиристорных оптронов. Входы регулирования напряжения 40 усилительно-развязывающего блока, которыми являются катоды. светодиодов 28Л1 . 28Лб и 29.11-29.16 тиристорных оптронов, предназначены для подключения к внешнему источнику 4 преобразуемой частоты че- 45 рез регулятор 1 напряжения, Непосредственный преобразователь 14 частоты представляет собой двухполупериодный трехфазный инвертор, построенный на тиристорных оптронах, аноды 50 фототиристоров 28.2 -28.2з и 29,21-29,.2е соответственно соединены с катодами фототиристоров 28.24-28.2о и 29,24-29;2е и . подсоединены к выходным клеммам А, В и

С преобразователя 14, катоды фототири- 55 сторов 28.21-28.2з соединены с анодами фототиристоров 29,24-29.2в и с одной из клемм источника 4 преобразуемой частоты, а аноды фототиристоров 28,24-28.26 соединены с катодами фототиристоров

29.2>-29.2з и другой клеммой источника 4 преобразуемой частоты, Регулятор 1 напряжения включает два тиристора 30 и 31, управляющие входы каждого из которых через встречно включенные стабилитрон 32, диод 33, стабилитрон 34 и диод 35 подключены на выход задатчика 2 напряжения. Регулятор 1 напряжения также содержит конденсаторы 36 и 37, Катоды тиристоров 30 и 31, являющиеся входами регулятора 1 напряжения, предназначены для подключения к внешнему источнику 4 преобразуемой частоты, а аноды тиристоров 30 и 31 подключены к объединенным катодам светодиодов 28Л g-28.15 и 29.11 — 29Л 8 тиристорных олтронов усилительно-развязывающего узла 13. Задатчик 2 напряжения представляет собой спаренный потенциометр, содержащий два регулируемых резистора 38 и 39.

Устройство работает следующим образом.

Формирователь 3 синхроимпульсов преобразует поступающее на его вход напряжение от источника 4 внешней преобразуемой частоты в прямоугольные импульсы напряжения 0з (фиг; 2), которые поступают на счетные выходы регуляторов 5 и 6 частоты, представляющих собой счетчики с переменными коэффициентами пересчета К1 и

К2, которые устанавливаются соответственно задатчиками 7 и 8, и определяют скорости вращения электродвигателей,- задавая количество импульсов несущей f> как в четных, так и в нечетных тактах кривой выходного напряжения.

На фиг. 2 показана работа устройства с коэффициентами пересчета, например, К = 2; К2- 3. При этом согласно установленным коэффициентам К и Кг на выход регуляторов 5 и 6 частоты проходит соответственно каждый второй Ов и каждый третий U6 синхроимпульсы (фиг. 2), поступающие. на счетные входы блоков 10 — 10 . выбора режима.

При подаче из внешней системы управления команды "Скорость 1," на первый вход управления (первые входы элементов

И 17 и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19) блоков

10.1— - 10 выбора режима поступает логическая единица (фиг. 2). При этом каждый блок 10 пропускает импульсы Us, поступающие от регулятора 5 частоты. При подаче из внешней системы управления команды

"Скорость 2" на второй вход управления (первый вход элемента И 17 и второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 19) блоков

101-10 поступает логическая единица, при этом блок 10 пропускает импульсы Ua, поступающие от регулятора 6 частоты. Им1711305

50 пульсы Us или 06. поступающие на счетный .вход формирователя 11 тактов выходной частоты в зависимости от наличия (логическая единица) или отсутствия (логический ноль} команды "Реверс" из внешней системы управления поступает на первый (+1) или второй(-1) счетные входы реверсивного счетчика 23. B зависимости от этого счетчик

23 работает в режиме сложения или вычитания,. управляемый электродвигатель, подключенный к выходным клеммам А, В и С преобразователя 14,. будет вращаться в ту или иную сторону.

Сигналы в двоичном коде с .выхода формирователя 11 тактов выходной частоты поступают на управляющие входы преобразователя 24 кодов распределителя 12 импульсов, далее преобразованные сигналы через усилительно-развяэывающий блок 13 подаются на управляющие входы ьптотиристоров преобразорвателя 14, осуществляя управление ими согласно таблице (фиг; 4).

8 случае одновременной подачи команд

"Скорость 1" и "Скорость 2" блок, выбора режима 10 выдает на выходе запрета команду, поступающую на тактирующий вход распределителя 12 импульсов, что приводит к отключению преобразователя 14. При подаче команды "Тормоз",на третий вход управления блока 10 (вход элемента HE 15) поступает логическая единица, запирающая первый его выход. Передвижением движков резисторов 38 и 39 спаренного потенциометра задатчйка 2 напряжения, изменяя углы отпирания тиристоров 30 и 31 регулятора 1 напряжения, изменяют сигналы, поступающие на входы блока 13, что приводит к изменению угла отпирания тиристорных оптронов 28.2 и 29.2 преобразователя 14 частоты.

Устройство позволяет упростить систему управления группой непосредственных преобразователей частоты.

Формула изобретения

Устройство для управления группой непосредственных преобразователей частоты, содержащее регулятор напряжения, формирователь синхроимпульсов, вход которого предназначен для подключения к внешнему источнику преобразуемой частоты, а выход соединен со счетным входом первого регулятора частоты, управляющий вход которого подключен к выходу первого задатчика частоты. и формирователи импульсов управления по числу преобразователей частоты, каждый иэ которых включает последовательно соединенные формирователь тактов выходной частоты, распределитель импульсов и усилительноразвязывающий блок, выход которого предназначен для подключения к соответствующему преобразователю частоты, о т ли ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, в устройство введены второй регулятор частоты, второй задатчик частоты и задатчик напряжения, а .в каждый формирователь импульсов управления введен блок выбора режима, причем управляющий вход второго регулятора частоты соединен с выходом второго эадатчика частоты, счет-, ный вход второго регулятора частоты подключен к выходу формирователя синхроимпульсов, выходы первого и второго регуляторов частоты подключены соответственно к счетному входу первой скорости и счетному входу второй скорости блока выбора режима каждого формирователя импульсов управления, причем в каждом формирователе импульсов управления первый и второй входы управления блока выбора режима предназначены для подключения соответственно к йсточнику сигнала первой скорости и источнику сигнала второй скорости, третий вход управления предназначен для подключения к.источнику сигнала "Тормоз"., информационный выход блока выбора режима подключен к счетному входу формирователя тактов выходной частоты, управляющий вход кОторого предназначен для подключения к источнику сигнала "Реверс", выход запрета блока выбора режима подключен к входу запрета распределителя импульсов, вход регулирования напряжения усилительно-развяэывающего блока через регулятор. напряжения предназначен для подключения к внешнему источнику преобразуемой частоты, при этом управляющйй вход регулятора напряжения подключен к выходу задатчика напряжения.

1711305

1711306

1711305

1711305

Фи3,7

Составитель Г..Филиппова

Техред М.Моргентал Корректор О. Кундрик

Редактор Н, Яцола

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

Заказ 347 Тираж Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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