Преобразователь частоты для электропривода непрерывного действия
Полезная модель относится к области регулируемого электропривода и может быть использована в ответственных электроприводах механизмов непрерывного действия. Задача, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в обеспечении бесперебойной работы частотно-регулируемого электропривода непрерывного действия при нарушении электроснабжения. Задача решалась тем, что в известном преобразователе частоты, содержащем основной 1 и резервный 2 выпрямители, входы которых подключены к основному 3 и резервному 4 вводам электропитания соответственно, а выходы через емкостной фильтр 5 соединены с входами инвертора напряжения 6, выход которого подключен к двигателю переменного тока 7. Преобразователь частоты снабжен блоком управления 8, два входа которого подключены к основному 3 и резервному 4 вводам электропитания, выход блока управления 8 подключен к основному выпрямителю 1, который выполнен активным. Заявляемый преобразователь частоты позволяет обеспечить бесперебойную работу частотно-регулируемого электропривода непрерывного действия при колебаниях напряжения на вводах электропитания, задать один из вводов в качестве основного и обеспечить автоматическое переключение с него на резервный ввод в случае нарушения электроснабжения. 1 ил.
Полезная модель относится к области регулируемого электропривода и может быть использована в ответственных электроприводах механизмов непрерывного действия, технологические режимы которых не допускают внеплановых остановок при кратковременных нарушениях электроснабжения.
Известен вентильно-индукторный электропривод, в котором преобразователи частоты, содержащие выпрямитель и инвертор, питаются от двух независимых вводов электропитания, один из которых основной, другой резервный. В электропривод введены устройство автоматического включения резерва, установленное на каждом вводе электропитания, и устройство распределения силового питания с коммутационной и защитной аппаратурой. При этом электродвигатель для устройства выбирают с резервом по мощности, чтобы во время переключения на резервный ввод не допустить его остановки (см. пат. РФ 
53515, H02M 5/40).
Недостатком известного устройства является его низкая надежность в результате того, что в электропривод введены дополнительные устройства коммутационной и защитной аппаратуры, а также электродвигатель специального исполнения.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является преобразователь частоты, содержащий основной и резервный выпрямители, входы которых подключены к основному и резервному вводам электропитания соответственно, а выходы через емкостной фильтр соединены с входами инвертора напряжения, выход которого подключен к двигателю переменного тока (см. пат. РФ 32333, H02P 5/00).
Недостатком указанного устройства является низкая надежность из-за бесконтрольного переключения электропитания преобразователя частоты с одного ввода электропитания на другой при колебаниях напряжения на вводах электропитания или динамическом изменении потребления тока инвертором. Отсутствие однозначного разделения вводов электропитания на основной и резервный ввод создает проблемы для других потребителей подключенных к этим же вводах электропитания, которые проявляются в виде провалов напряжения. В результате надежность бесперебойной работы электропривода при кратковременных нарушениях электроснабжения снижается, что для производств с непрерывным технологическим процессом является весьма существенным недостатком.
Задача, решаемая заявляемой полезной моделью, заключается в обеспечении бесперебойной работы частотно-регулируемого электропривода непрерывного действия при нарушении электроснабжения.
Поставленная задача достигается тем, что в преобразователе частоты, содержащем основной и резервный выпрямители, входы которых подключены к основному и резервному вводам электропитания соответственно, а выходы через емкостной фильтр соединены с входами инвертора напряжения, выход которого подключен к двигателю переменного тока, согласно изменению, он снабжен блоком управления, два входа которого подключены к основному и резервному вводам электропитания, выход блока управления подключен к основному выпрямителю, который выполнен активным.
Технический результат заключается в повышении надежности работы электропривода.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена функциональная схема преобразователя частоты.
Заявляемое устройство содержит основной 1 и резервный 2 выпрямители, входы которых подключены к основному 3 и резервному 4 вводам электропитания соответственно, а выходы через емкостной фильтр 5 соединены с входами инвертора напряжения 6, выход которого подключен к двигателю переменного тока 7. При этом устройство снабжено блоком управления 8, два входа которого подключены к основному 3 и резервному 4 вводам электропитания, выход блока управления 8 подключен к основному выпрямителю 1, который выполнен активным. При этом блок управления 8 может быть выполнен на основе программируемого контроллера, а активный выпрямитель 1 - на основе полупроводниковых полностью управляемых ключей.
Отличительной особенностью заявляемого технического решения является то, что при наличии напряжения на обоих вводах электропитания, инвертор получает электропитание от основного ввода. Основной выпрямитель, подключенные к основному вводу электропитания, по команде блока управления обеспечивают достаточное превышение напряжения на своем выходе по отношению к напряжению на выходе резервного выпрямителя, что вызывает запирание вентилей резервного выпрямителя.
Преобразователь частоты работает следующим образом. Блок управления 8 контролирует величину напряжения основного 3 и резервного 4 вводов электропитания. При наличии напряжения на обоих вводах электропитания 3 и 4 блок управления 8 выдает команду основному выпрямителю 1 на формирование на его выходе напряжения, которое превышает напряжение на выходе резервного выпрямителя 2. При таком режиме работы питание инвертора напряжения 6 осуществляется от основного ввода электропитания 3. При колебаниях напряжения на вводах электропитания 3, 4 в условиях нормального электроснабжения или динамическом изменении потребления тока инвертором напряжения 6, основной выпрямитель 1 и блок управления 8 обеспечивают инвертор напряжения 6 питанием от основного ввода электропитания 3.
В случае снижения напряжения на основном вводе электропитания 3 до заданной минимальной величины блок управления 8 выдает команду основному выпрямителю 1 на снижение напряжение на своем выходе, по сравнению с напряжением на выходе резервного выпрямителя 2, за счет чего осуществляется мгновенный переход на электропитание от резервного ввода 4. Это позволит исключить излишние переключения, обеспечить лучшие условия работы регулируемого электропривода и устранить проблемы для других потребителей, подключенных к основному вводу электропитания. Таким образом, в течение всего времени нарушения электроснабжения по основному вводу электропитания 3 инвертор напряжения 6 получает электропитание от резервного ввода 4, обеспечивая устойчивую работу двигателя переменного тока 7.
После восстановления нормального электроснабжения, блок управления 8 выдает команду основному выпрямителю 1 на формирование на его выходе повышенного напряжения, при этом инвертор напряжения 6 будет получать питание от основного ввода электропитания 3.
Таким образом, заявляемое устройство позволяет обеспечить бесперебойную работу частотно-регулируемого электропривода непрерывного действия при колебаниях напряжения на вводах электропитания, задать один из вводов в качестве основного и обеспечить автоматическое переключение с него на резервный ввод в случае нарушения электроснабжения.
Преобразователь частоты для электропривода непрерывного действия, содержащий основной и резервный выпрямители, входы которых подключены к основному и резервному вводам электропитания соответственно, а выходы через емкостной фильтр соединены с входами инвертора напряжения, выход которого подключен к двигателю переменного тока, отличающийся тем, что он снабжен блоком управления, два входа которого подключены к основному и резервному вводам электропитания, выход блока управления подключен к основному выпрямителю, который выполнен активным.
