Патент ссср 213166

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2I3I66

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 27.VII.1965 (№ 1020788/24-7) Кл. 21Ф, 14/02 с присоединением заявки №

МПК Н 02m

УДК 621.314.27(088.8) Приоритет

Опубликовано 12.lll.1968. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 20.V.1968

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы пзобретения

О. H. Ощепков, П. А. Ровинский и В. А. Тикан

Институт электромеханики

Заявитель

УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ЧАСТОТЫ

С НЕПОСРЕДСТВЕННОЙ СВЯЗЬЮ

Известно устройство управления преобразо.вателем частоты с непосредственной связью с катодными и анодными группами силовых вентилей, содержащее датчик низкой частоты с пересчетным устройством, датчик высокой частоты и выходные трансформаторы. Указанное устройство имеет сложный преобразователь и не позволяет получить плавно изменяе.мую выходную частоту.

Основными отличительными особенностями предлагаемого устройства является то, что, с целью упрощения преобразователя и получе ния плавно изменяемой выходной частоты, указанный датчик низкой частоты содержит для каждой группы силовых вентилей ключ модуляции выпрямите IbHblx импульсов и ключ модуляции инверторных импульсов. Управляющие цепи указанных ключей подсоединены через дополнительные триггеры к пересчетному устройству, а выходные цепи ключей подключены через первичные обмотки выходных трансформаторов к датчику высокой частоты. Предложенное устройство позволяет независимо регулировать частоту и напряжение преобразователя при необходимости вводить обратные связи, осуществлять реверс и динамическое торможение асинхронного двигателя.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема датчика низкой частоты и выходных трансформаторов; на фиг. 2 — блок-схема датчика низкой частоты; на фиг. 3 — принципиальная схема преооразователя с нулевым выводом; на фиг. 4 — принципиальная мостовая схема; на фиг. 5 — представлены эпюры огибающих кривых трех фаз выходного напряжения. (Описание системы управления дано применительно к схеме преобразователя с нулевым выводом) .

Величина выходного .напряжения преобразователя регулируется изменением угла сс открытия тиристоров. Система управления задает порядок следования фаз и три режима работы каждой группы вентилей в течение периода выходной частоты: выпрямительного, инверторного для пропуска реактивного тока нагрузки и непроводящего состояния. Это осуществляется с помощью датчика низкой частоты, выходных трансформаторов 1 и ге20 нератора импульсов 2 с регулируемой частотой. В качестве последнего может быть использован мультивибратор с диапазоном изменения часготы (для данного случая) от 40 до 400 гц.

Датчик низкой частоты (фиг. 2) состоит из пересчетного кольца 8, дополнительных триггеров 4 и б соответственно выпрямительных и инверторных режимов, выходных усилителей— ключей б и 7 и переключателей 8 и 9 реверса

30 и динамического торможения соответственно.

213166

1(оэф<рициент пересчета кольца 8 равен 18.

Таким образом, на один период выходной частоты приходится 18 импульсов генератора 2 импульсов, промежуток между которыми сос-авляет 20 эл. град. выходной частоты. При этом коэ(рфициенте пересчета кольцо состоит из 9 одинаковых ячеек, каждая из них представляет собой симметричный триггер, на входы которого сигналы поступают через логи«оские элементы НЕТ. Разрешающим сигналом для элементов НЕТ является сигнал от генератора 2 импульсов (мультивибратора), запрещающим выходной сигнал соответствующего трвггера.

Кольцо 8 не требует настройки, и правильно собранное начинает работать сразу. Принципиально коэффициент пересчета кольца может быть любым (четным) и определяется мо цностью генератора 2 импульсов, сигналы которого поступают одновременно на все входы элементов НЕТ, и необходимой величиной промежутка между импульсами генератора 2 по выходной частоте.

Для получения определенной продолжительности грех режимов работы групп вентилей преобразователя, к соответствующим выходам перес«етного кольца подключают триггеры 4 и 5, причем для одновременного выключения выпрямительного и включения инверторного р жимов используется один сигнал с выхода пересчетного кольца 8. Сигналы с выходов триггеров режимов 4 и 5 воздействуют на ключи модуляции 6 и 7, при открытии которых через первичные обмотки 10 выходных импу IbcHblx трансформаторов 1 проходят пакеты импульсов от формирующего устройства. В качестве ключей модуляции могут быть использованы как транзисторы, так и маломощные кремниевые управляемые вентили. Со вторичных обмоток 11 трансформаторов 1 импульсы посгупают на управляющие электроды пыдключенных к ним силовых вентилей. Таким образом, смесительным устройством является совокупность выходных ключей 6 и 7, триодов 12 формирующего устройства и первичных обмоток 10 выходных импульсных трансформаторов 1.

Реверс двигателя может быть осуществлен переключением выходных ключей 6 и 7 с помощью переключателя 8 от одних триггеров режимов к другим с целью получения обратного порядка следования фаз выходного напряжения.

Один из способов получения режима динами«ес <ого торможения может быть следующим. Переключатель 9 переводят в положение динамического торможения (вправо), при этом выходные ключи 6 и 7 теряют питание, и замыкаются контакты 18, олагодаря чему

Зо

1, П и IV группы вентилей будут работать в выпрямительном режиме, обеспечивая постоянный ток в фазах двигателя. Для получения необходимой величины постоянного тока при динамическом торможении одновременно с замыканием контактов 18 необходимо шунтировать сопротивление 14 в цепи базы транзистора общего управляющего элемента фазосмещающих мостов (c целью изменения угла а), «ro достигается замыканием .контакта 16.

С помощью такой системы могут быть полу.чены оптимальные соотношения токов в фазах при динамическом торможении, а также не представляет трудности получить автоматическое изменение тока динамического торможения.

При данной системе управления огибающая кривой выходного .напряжения получается прямоугольной формы. Например, на фиг, 5 приведены формы огибающих трех фаз выходного напряжения для случая работы каждой группы вентилей в течение 100 — в выпрямительном режиме, 60 — в инверторном режиме и 200 — перерыв (закрытое состояние) .

Таким образом, продолжительность работы градусов режимов групп вентилей может изменяться дискретно через 20 эл. град. выходной частоты и подбирается при наладке преобразователя экспериментально, так как в некоторых случаях частотного регулирования (в пределах 3 — 20 ги) продолжительности выпрямительного и инвеpTopHollo режимов могут осгаваться посгоянными, При этих условиях характеристики двигателя, по сравнению со случаем питания от источника синусоидального напряжения, меняются незначительно.

Предмет изобретения

Устройство управления преобразователем частоты с непосредственной связью с катодными и анодными группами силовых вентилей, содержащее датчик низкой частоты с пересчетным устройством, датчик высокой частоты и выходные трансформаторы, отличая= и1ееся тем, что, с целью упрощения преобразователя и возможности получения плавно изменяемой выходной частоты, указанный датчик низкой частоты содержит для каждой группы силовых вентилей ключ модуляции выпрямительных импульсов и ключ модуляции инверторных импульсов, причем управляющие цепи указанных ключей подсоединены через дополнительные триггеры к указанному пересчетному устройству, а выходные цепи ключей подключены через первичные обмотки выходных трансформаторов к датчику высокой частоты.

213166

Г"

I:r

g r л

5 м

E! 7 э !! о

lrlУ н

I л

-м—

*, 7 а. — р — — ».»; Л,МФ 1+— г7 5 г, 5 — — — "4-.

1 л,", (;л,::

Рыг. 1

Х J i

1!

Фиг 2

1 ! / 7, лв