SU1615856A1 - Электропривод переменного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электронике и может быть использовано в механизмах питани  собственных нужд тепловых электростанций (в приводах дутьевых вентил торов, дымососов и др.). Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы электропривода переменного тока путем его упрощени  и обеспечени  в режиме пуска переходных процессов без бросков тока и перенапр жений. Указанна  цель достигаетс  тем, что в электропривод, содержащий асинхронный двигатель 1 с фазным ротором, вертикальный каскад 2, блок 3 пусковых резисторов, систему импульсно-фазового управлени  6, регул тор тока 7 и регул тор частоты вращени  8, введены блока 13 задани  величины штока уставки в граничном режиме, преобразователь напр жение - шток 15 с зависимым от пол рности входного сигнала коэффициентом передачи и блок пуска 21, подключенный входами и информационным выходам блоков выключателей 4, 5 к выходу регул тора тока 7, а выходами - к узлам сравнени  9, 10, установленным на входах регул торов тока 7 и регул тора частоты вращени  8. При этом обеспечиваетс  возможность наращивани  тока, переведенного в выпр мительный режим инвертора вентильного каскада 2, перед переводом привода в регулируемый режим работы, благодар  чему повышаетс  качество регулировани  во всех режимах, в том числе и в режиме пуска и надежность работы. 1 ил.

Description

:ков выключателей 4, 5, к выходу регул тора 1тока 7, а выходами - к узлам сравнени  9, 10, установленным на входах регул торов тока 7 и регул тора частоты вращени  8, При этом обеспечиваетс  возможность наращивани  тока, переведенного в выпр мительный режим инвертора вентильного каскада 2, перед переводом привода в регулируемый режим работы, благодар  чему повышаетс  качество регулировани  во всех режимах, в том числе и в режиме пуска и надежность работы. 1 ил.

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к электроприводам с асинхронным двигателем с фазным ротором, в цепь ротора которых подключен вентильный каскад дл  управлени  частотой вращени  двигател , и может быть использовано в механизмах питани  собственных нужд тепловых электростанций (в приводах дутьевых вентил  торов, дымососов и др.).

Цель изобретени  - повышение надежности работы электропривода переменного тока путем его упрощени  и обеспечени  в режиме пуска переходных процессов без бросков тока и перенапр жений.

На чертеже представлена функциональна  схема электропривода переменного тока.

Электропривод переменного тока содержит асинхронный электродвигатель 1 с фазным ротором, вентильный каскад 2, блок 3 пусковых резисторов,, блоки 4 и 5 выключателей с информационными выходами включенного (выключенного) состо ни , систему 6 импульсно-фазового управлени , регул тор 7 тока, регул тор 8 частоты вращени , узел 9 сравнени  с трем  входами, узел 10 сравнени  с четырьм  входами, датчик 11 тока нагрузки вентильного каскада, блок 12 задани  частоты вращени . При этом статоо асинхронного электродвигател  1 предназначен дл  подключени  к питающей сети, а ротор через блок 4 выключателей подключен к блоку 3 пусковых ре.зи- сторов и через блок 5 выключателей - к выходу вентильного каскада 2, управл ющий вход которого соединен с выходом системы 6 импульсно-фазового управлени , вход которой соединен с выходом регул тора 7 тока, вход которого соединен с выходом узла 9 сравнени . Первый вход узла 9 сравнени  соединен с выходом регул тора 8 частоты вращени , а второй вход - с выходом датчика 11 тока нагрузки вентильного каскада . Вход регул тора 8 частоты вращени  соединен с выходом узла 10 сравнени , первый вход которого подключен к выходу блока 12 задани  частоты вращени ,

В электропривод переменного тока введены блок 13 задани  величины тока уставки в граничном режиме, узел 14 сравнени 

с двум  входами, преобразователь 15 напр жение - ток 15 зависимым от пол рности входного сигнала коэффициентом передачи, выполненный с масштабным усилителем 16, выпр мительным элементом 17, резисторным делителем 18 и двум  резисторами 19 и 20, блок 21 пуска, выполненный с двум  управл емыми ключами 22 и 23, блоком 24 задани  величины пускового тока с

двум  выходами, элементом 1/1 25, выпр мительным элементом 26 и трем  резисторами 27-29.

При этом первые выводы резисторов 19 и 20 преобразовател  15 напр жение - ток

соединены между собой и с вторым входом узла 10 сравнени , третий вход которого соединен с выходом регул тора 7 тока и первым входом блока 21 пуска. Второй и третий входы блока 21 пуска соединены соответственно с информационными выходами блоков 4 и 5 выключателей.

Первый выход блока 21 пуска соединен

.стретьим входом узла 9 сравнени , а второй

выход - с четвертым входом узла 10 сравнени . Первый вход узла 14 сравнени  соединен с выходом блока 13 задани  величины тока уставки в граничном режиме, второй вход соединен с выходом датчика 11 тока нагрузки, а выход соединен с входом масштабного усилител  16, выход которого через выпр мительный элемент 17 и резисторный делитель 18 подключен к вторым выводам резисторов 19 и 20.

Перекидной контакт управл емого ключа 22 и первый вывод резистора 27 соединены между собой и образуют первый выход блока 21 пуска, второй выход которого образован первым выво,цом управл емого ключа 23, второй вывод которого соединен через

резистор 28 с первым выходом блока 24 задани  величины пускового тока.

Первый и второй входы элемента И 25 образуют соответственно второй и третий входы блока 21 пуска. Второй вход элемента

И 25 соединен с управл ющим входом управл емого ключ а 23. Выход элемента И 25 соединен с управл ющим входом управл емого ключа 22, первый вывод которого соединен через резистор 29 с вторым выходом

блока 24 задани  величины пускового тока.

а второй вывод соединен с вторым выводом резистора 27 и первым выводом выпр мительного элемента 26 в блоке 21 пуска, первый вход которого образован вторым выводом выпр мительного элемента 26.

Электропривод переменного тока работает следующим образом.

В режиме пуска статор асинхронного электродвигател  1 подключен к питающей сети, а к цепи ротора через замкнутые силовые контакты блока 4 выключателей подключен блок 3 пусковых резисторов. При этом сигналом логического нул  с информа- выхода блока 5 выключателей в блоке 21 пуска замкнут ключ 23 и на вход узла 10 сравнени  поступает сигнал с выхода блока 24. Величина и знак указанного сигнала обеспечивают через регул тор 7 тока и систему 6 импульсно-фазового управлени  инверторный режим работы вентильного каскада 2 независимо от величины и знаков сигналов, действующих на других входах узла 10 сравнени .

При достижении подсинхронной частоты вращени  ротора электродвигател  1 и наличии разрешени  на перевод электропривода в регулируемый режим замыкают- сч силовые контакты блока 5 выключател  и к цепи ротора подключаетс  вентильный каскад 2.

На информационных выходах блоков 4 и 5 выключателей по вл ютс  сигналы логической единицы. При этом ключи 22 и 23 наход тс  в состо нии, показанном на схеме . На вход узла 9 сравнени  через резистор 29 от блока 24 задани  тока пуска поступает сигнал, величина которого обеспечивает на выходе регул тора 7 тока такую величину и знак сигнала управлени , при которой фаза импульсов управлени  на выходе блока системы 6 импульсно-фазового управлени  соответствует выпр мительному режиму работы инвертора вентильного каскада 2. При этом через диоды выпр мител  в.ентильного каскада протекает ток, величина которого задаетс  блоком 24 несколько больше номинального тока ротора двигател .

После размыкани  силовых контактов блока 4 выключателей ток ротора электродвигател  1 переходит в вентильный каскад 2, на выходе элемента И 25 по вл етс  сигнал нул  и ключ 22 переходит в состо ние, при котором резистор 27 шунтируетс . К цепи ограничени  выходного сигнала регул тора 7 тока подключаетс  выпр мительный элемент 26, обеспечивающий огранмченме сигнала задани  выпр мительного режима на уровне, близком к значению фазы угла управлени  инверторЬм вентильного каскада, равным 90 эл. град. Требуемое значение скольжени , а следовательно, частоты вращени  электродвигател  1 устанавливаетс  блоком 12 задани , выходной 5 сигнал которого поступает на вход узла 10 сравнени , где сравниваетс  с суммой выходных сигналов регул тора 7 тока и преоб- разовател  15 напр жение - ток, используемой в качестве сигнала обратной 10 св зи по скольжению. Выходной сигнал узла 10 сравнени  поступает на вход регул тора 8 частоты вращени .

Выходной сигнал регул тора 7 тока пропорционален выходному напр жению ин15 вертора вентильного каскада 2, а частота скольжени  электродвигател  1 пропорциональна величине ЭДС ротора.

Значение выходного сигнала регул тора 7 тока соответствует необходимой вели0 чине сигнала обратной св зи по частоте скольжени  только при гранично-непрерывном токе ротора. В режиме непрерывного тока ротора выходное напр жение инвертора вентильного каскада 2 меньше вы5 пр мленной ЭДС ротора и выходной сигнал регул тора 7 тока меньше необходимого сигнала дл  обратной св зи по скольжению . Дл  обеспечени  соответстви  сигнала обратной св зи по скольжению, не-0 обходимому значению в узле 10 сравнени  к выходному сигналу регул тора 7 тока прибавл етс  выходной сигнал преобразовател  15 напр жение - ток,  вл ющимс  функцией .величины тока ротора и мен ю5 щий знак при переходе тока ротора от прерывистого к непрерывному значению через гранично-непрерывное значение.

В преобразователе 15 обеспечиваетс  различный коэффициент передачи

0 п оложительного и отрицательного значений корректирующего сигнала. На вход преобразовател  15 поступает выходной сигнал узла 14 сравнени , на входах которого сравниваютс  сигнал уставки от блока 13 зада5 ни  величины тока уставки в граничном

режиме и сигнал с выхода датчика 11 тока.

Выходной сигнал регул тора 8 частоты

вращени  поступает на первый вход узла 9

сравнени , на второй вход которого посту0 пает сигнал обратной св зи по току ротора от датчика 11 тока.

Регул тор 7 тока воздействует на вход системы 6 импульсно-фазового управлени , 5 выходные импульсы которой поступают на управление тиристорами инвертора вентильного каскада 2. Величина напр жени  на выходе инвертора вентильного каскада пропорциональна величине выходного сигнала регул тора 7 тока.

Таким образом, введение в электропри- ЕЮД блока пуска обеспечивает перевод электропривода в регулируемый режим работы бросков тока и перенапр жений, а введение блока задани  величины тока уставки Et граничном режима, преобразовател  напр жение - ток и св зи между выходом регул тора тока и сумматором на входе {регул тора частоты вращени  обеспечи- ffaeT качественную работу электропривода fjes тахометрических устройств, что при бо- ;|ее простых технических средствах опреде- ;1 ет повышение надежности в.сравнении с известным решением.

Claims (1)

1. Формула изоб()етени 

   Электропривод переменного тока, содержащий асинхронный электродвигатель с (эазным ротором и статором, снабженным выводами дл  подключени  к сети, вентильный каскад, блок пусковых резисторов, пер- пый и второй блоки выключателей с информационными выходами, систему им- 1ульсно-фазового управленм . регул тора тока и частоты вращени , первый узел сравнени  с трем  входами, второй узел сравне- йи  с четырьм  входами, датчик тока йагрузки вентильного каскада, блок задани  частоты вращени , при этом фазные | ыводы ротора асинхронного электродвига- гел  через первый блок выключатей под- лючены к блоку пусковых резисторов и через второй блок выключателей - к выходу вентильного каскада, управл ющий вход ко- юрого сое:динен с выходом подсистемы им- пульсно-фазового управлени , вход которой соединен с выходом регул тора то- са, входом соединенного с выходом первого узла сравнени , первым входом соединен- ного с выходом регул тора частоты вращени , а вторым входом - с выходом датчика гока нагрузки вентильного каскада, вход регул тора частоть вращени  подключен квы- коду второго узла сравнени , первый вход которого подключен к выходу блока задани  частоты вращени  двигател , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности работы электропривода путем его упрощени  и обеспечени  в режиме пуска переходных процессов без бросков тока и перенапр жений, введены блок задани  величины тока уставки в граничном режиме, третий узел сравнени  с двум  входами.

   преобразователь напр жение - ток с зависимым от пол рности входного сигнала коэффициентом передачи, выполненый с масштабным усилителем, выпр мительным

   элементом, резисторным делителем и двум  резисторами, блок пуска, выполненный с двум  управл емыми ключами, блоком задани  величины пускового тока с двум  выходами , элементом И, выпр мительным

   элементом и трем  резисторами, при этом первые выводы резисторов указанного преобразовател  напр жение - ток соединены между собой и с вторым входом второго узла сравнени , третий вход которого соединен

   с выходом регул тора тока и первым входом блока пуска, второй и третий входы которого соединены с информационными выходами соответственно первого и второго блоков выключателей, первый выход блока пуска

   соединен с третьим входом первого узла сравнени , а второй выход - с четвертым входом второго узла сра внени , первый вход третьего узла сравнени  соединен с выходом блока задани  величины тока уставки в граничном режиме, второй вход соединен с выходом датчика тока нагрузки вентильного каскада, а выход - с входом масштабного усилител , выход которого через выпр мительный элемент и резисторный делитель подключен к вторым выводам резисторов преобразовател  напр жение - ток, перекидной контакт первого управл емого ключа и первый вывод первого резистора в блоке пуска соединены между собой

   и образуют первый выход указанного блока пуска, второй выход которого образован первым выводом второго управл емого ключа, второй вывод которого соединен через второй резистор блока пуска с первым

   выходом блока задани  величины riycKOBOro тока, первый и второй входы элемента И образуют соответственно второй и третий входы блока пуска, второй вход элемента И соединен с управл ющим входом второго

   управл емого ключа, выход элемента И соединен с управл ющим входом первого управл емого ключа, первый вывод которого соединен через третий резистор блока пуска с вторым выходом блока задани  величины

   пускового тока, а второй вывод соединен с вторым выводом первого резистора и первым выводом выпр мительного элемента в блоке пуска, первый вход которого образован вторым выводом выпр мительного элемента.