Взаимосвязанный синхронизированный электропривод текстильной машины (варианты)
Полезная модель относится к области электротехники и позволяет снизить установленную мощность привода, повысить КПД и энергетические показатели в рабочем режиме. Электропривод содержит N параллельно соединенных каналов 1, каждый канал состоит из инвертора напряжения 2 и М синхронных гистерезисных двигателей 3, где N и М целые числа и равны, по крайней мере, двум, фазные выходы инвертора 2 соединены с входными клеммами коммутаторов 4, выходные клеммы которых подключены к соответствующему двигателю 3, блок управления 5 инвертора 2 соединен с выходом задатчика частоты 6. Регулятор возбуждения 7 содержит разрядный блок 8, систему управления регулятора возбуждения 9, а также блок задания частоты намагничивающих импульсов 10, при этом блок 8 входами соединен с двумя фазными выходами соответствующего инвертора 2, а выходами подключен к входным клеммам коммутаторов 5. Блок 9 синхронизирующими входами подключен к выходам инвертора напряжения 2, тактирующими входами соединен с выходом блока 10, а выходами подключен к блоку 8. Входы каждого инвертора 2 соединены с выходом выпрямителя 11. Задатчик 6 каждого канала входами соединен с генератором 12. В другом варианте выполнения электропривода каждый канал 1 содержит блоки формирования частот намагничивающих импульсов 13, которые одним выходом подключены к входу соответствующего блока задержки 14, выходы которого соединены с входом блока 13 следующего канала 1. Выход блока задержки 14 N-го канала соединен с входом блока формирования частоты намагничивающих импульсов 13 первого канала, а вторые выходы подключены к блоку 10 своего канала 1, управляющий вход первого блока 13 соединен с блоком включения импульсов 15. 2 н.п.ф. 3 илл.
Полезная модель относится к области электротехники и предназначена для использования в качестве электропривода приемно-наматывающего устройства машин формования, а также в ряде текстильных машин.
Наиболее близким по технической сущности к полезной модели является взаимосвязанный синхронизированный электропривод текстильной машины (описанный в патенте Германии МКИ 5 Н02Р 5/46; D01H 1/244/Budig. Peter-Klaus. N4224755.1, от 1992.02.27, опубл. 1994.02.03 - 475), содержащий N параллельно соединенных каналов, каждый канал включает инвертор напряжения и М синхронных двигателей, где N и М целые числа и равны, по крайней мере, двум, при этом каждый двигатель соединен с выходными клеммами соответствующего коммутатора, входы каждого инвертора соединены с выходом общего выпрямителя, входы которого предназначены для подключения к сети переменного тока, один фазный выход инвертора напряжения соединен с соответствующей входной клеммой коммутатора, информационный вход инвертора напряжения соединен с выходом блока управления инвертора, вход которого подключен к выходу задатчика частоты, входы задатчиков частоты каждого канала соединены с выходом общего задающего генератора.
Однако такой электропривод имеет низкий коэффициент полезного действия и низкие энергетические показатели двигателей в рабочем режиме.
Технической задачей полезной модели является снижение установленной мощности привода, повышение КПД и энергетических показателей в рабочем режиме.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показана структурная схема электропривода, на фиг.2 изображен другой вариант выполнения структурной схемы электропривода, на фиг.3 показаны
временные диаграммы формирования импульсов во времени в каждом канале.
Эта техническая задача достигается тем, что в известном взаимосвязанном синхронизированном электроприводе текстильной машины, содержащем задающий генератор, выпрямитель, входы которого предназначены для подключения к сети переменного тока, N параллельно соединенных каналов, каждый канал включает инвертор напряжения и М двигателей, где N и М целые числа и равны, по крайней мере, двум, при этом каждый двигатель соединен с выходными клеммами соответствующего коммутатора, входы каждого инвертора соединены с выходом выпрямителя, входы которого предназначены для подключения к сети переменного тока, один фазный выход инвертора напряжения соединен с соответствующей входной клеммой коммутатора, информационный вход инвертора напряжения соединен с выходом блока управления инвертора, вход которого подключен к выходу задатчика частоты, вход задатчика частоты каждого канала соединен с выходом задающего генератора, каждый канал снабжен регулятором возбуждения, выполненным в виде последовательно включенных блока задания частоты намагничивающих импульсов, блока управления регулятора возбуждения, разрядного блока, два других входа разрядного блока соединены с двумя другими выходами инвертора, а выходы разрядного блока подключены к соответствующим клеммам коммутаторов, синхронизирующий вход блока управления регулятора возбуждения подключен к одному из фазных выходов инвертора напряжения и одному из двух входов разрядного блока, при этом синхронные двигатели выполнены в виде синхронных гистерезисных двигателей.
В другом варианте выполнения известный взаимосвязанный синхронизированный электропривод текстильной машины, содержащий задающий генератор, выпрямитель, входы которого предназначены для подключения к сети переменного тока, N параллельно соединенных каналов, каждый канал включает инвертор напряжения и М синхронных двигателей,
где N и М целые числа и равны, по крайней мере, двум, при этом каждый двигатель соединен с выходными клеммами соответствующего коммутатора, входы каждого инвертора соединены с выходом выпрямителя, входы которого предназначены для подключения к сети переменного тока, один фазный выход инвертора напряжения соединен с соответствующей входной клеммой коммутатора, информационный вход инвертора напряжения соединен с выходом блока управления инвертора, вход которого подключен к выходу задатчика частоты, вход задатчика частоты каждого канала соединен с выходом задающего генератора, снабжен блоком включения импульсов, а в каждый канал введен регулятор возбуждения, блок формирования частот намагничивающих импульсов, блок задержки, регулятор возбуждения выполнен в виде последовательно включенных блока задания частоты намагничивающих импульсов, блока управления регулятора возбуждения, разрядного блока, два другие входа разрядного блока соединены с двумя другими выходами инвертора, а выходы разрядного блока подключены к соответствующим клеммам коммутаторов, синхронизирующий вход блока управления регулятора возбуждения подключен к одному из фазных выходов инвертора напряжения и одному из двух входов разрядного блока, один выход блока формирования частот намагничивающих импульсов подключен к входу блока задержки, выход которого соединен с входом блока формирования частоты намагничивающих импульсов следующего канала, другой выход блока формирования частот намагничивающих импульсов подключен к входу блока задания частоты намагничивающих импульсов, управляющий вход блока формирования частоты намагничивающих импульсов первого канала соединен с блоком включения импульсов, выход блока задержки N-го канала соединен с входом блока формирования частоты намагничивающих импульсов первого канала, при этом двигатели выполнены в виде синхронных гистерезисных двигателей.
Взаимосвязанный синхронизированный электропривод текстильной машины содержит N параллельно соединенных каналов 1, каждый канал 1 состоит из инвертора напряжения 2 и М двигателей 3, где N и М целые числа и равны, по крайней мере, двум, фазные выходы инвертора 2 связаны с входными клеммами коммутаторов 4, выходные клеммы которых подключены к соответствующему двигателю 3, блок управления 5 инвертора 2 соединен с выходом задатчика частоты 6, при этом двигатели 3 выполнены в виде синхронных гистерезисных двигателей, регулятор возбуждения 7 синхронного гистерезисного двигателя 3 содержит разрядный блок 8, систему управления регулятора возбуждения 9, а также блок задания частоты намагничивающих импульсов 10, при этом разрядный блок 8 входами соединен с двумя фазными выходами соответствующего инвертора напряжения 2, а выходами подключен к входным клеммам коммутаторов 5. Блок управления 9 синхронизирующими входами подключен к выходам инвертора напряжения 2, тактирующими входами соединен с выходом блока задания частоты намагничивающих импульсов 10, а выходами подключен к разрядному блоку 8. Входы каждого инвертора 2 соединены с выходом общего выпрямителя 11, входы которого предназначены для подключения к сети переменного тока. Задатчик частоты 6 каждого канала 1 входами соединен с общим задающим генератором 12.
В другом варианте выполнения взаимосвязанного синхронизированного электропривода текстильной машины каждый канал дополнительно содержит блок формирования частот намагничивающих импульсов 13, который одним выходом подключен к входу блока задержки 14, выход которого соединен с входом блока формирования частоты намагничивающих импульсов 13 следующего канала 1. Выход блока задержки 14 N-го канала соединен с первым входом блока формирования частоты намагничивающих импульсов 13 первого канала 1, а второй его выход подключен к блоку задания частоты импульсов намагничивания 10 своего канала 1, управляющий вход блока формирования частоты
намагничивающих импульсов 13 первого канала 1 соединен с блоком включения импульсов 15.
Взаимосвязанный синхронизированный электропривод текстильной машины работает следующим образом.
Подключение каждого синхронного гистерезисного двигателя 3 к инвертору 2 своему канала 1 через коммутатор 4 обеспечивает как самостоятельный пуск синхронного гистерезисного двигателя 3 каждого рабочего места текстильной машины, так и одновременный пуск всех двигателей при подаче напряжения питания на инвертор 2. Пуск может быть прямой с номинальным напряжением питания, форсированный с повышенным уровнем напряжения (потока в двигателе 3) или частотный. При номинальном напряжении магнитная система статора и ротора двигателя 3 насыщена (обычно уровень составляет 0,8÷0,85 от максимального значения). Наличие блока регулирования возбуждения 7 в цепи питания двигателей 3 обеспечивает намагничивание ротора двигателя 3 в синхронном режиме, так как блок регулирования возбуждения 7 двигателя 3 создает дополнительные кратковременные импульсы напряжения в этой цепи питания. При этом разрядный блок 8 формирует импульс напряжения по сигналу от блока управления 9, который выдает импульсы в соответствии с сигналами блока задания частоты намагничивающих импульсов 10. Блок управления 5 формирует алгоритм работы ключей инвертора 2, что создает напряжение требуемой формы и частоты. Частота работы инвертора 2 каждого канала 1 и частота вращения двигателей 3 обеспечивается задатчиком частоты 6, являющимся делителем опорной частоты, в соответствии с технологическим циклом. Задающий генератор 12 формирует сигнал заданной частоты, которая является опорной для задатчика частоты 6 каждого канала 1. Питание инверторов напряжения 2 осуществляется от выпрямителя 11, который подключен к сети переменного тока.
В другом варианте выполнения происходит разнесение намагничивающих импульсов каждого канала 1 во времени, как видно из
приведенных диаграмм, что обеспечивает предотвращение бросков тока в цепи питания инверторов 2, возникающих при одновременном прохождении импульсов во всех каналах 1. Для этого намагничивающие импульсы задаются в каждом канале отдельно со сдвигом во времени от других каналов. Блок формирования частот намагничивающих импульсов 13 выдает сигнал на блок задания частоты намагничивающих импульсов 10 и на блоки задержки 14 своего канала 1. По сигналу от блока 13 блок задания частоты намагничивающих импульсов формирует сигнал на похождение импульса. Блок задержки 14 формирует временную задержку и по ее истечении выдает сигнал на разрешение намагничивающего импульса в следующем канале 1. Этот сигнал поступает на вход блока формирования частоты намагничивающих импульсов 13 следующего канала. При прохождении намагничивающего импульса в последнем (N) канале разрешающий импульс выдается на блок формирования частот намагничивающих импульсов 13 первого канала. Таким образом, импульсы во всех каналах разнесены во времени, что не приводит к повышению тока в цепи питания инверторов. Для обеспечения синхронизации работы схемы, каждый канал имеет не менее двух параллельно соединенных каналов, в каждом из которых используется не менее двух синхронных гистерезисных двигателей.
Наличие не менее двух каналов позволяет обеспечить необходимый режим протяжки нити в текстильной машине, синхронизация работы которых обеспечивается наличием не менее двух синхронных гистерезисных двигателей.
Использование полезной модели обеспечивает снижение установленной мощности синхронизированного привода, повышение энергетических показателей в рабочем режиме.
1. Взаимосвязанный синхронизированный электропривод текстильной машины, содержащий задающий генератор, выпрямитель, входы которого предназначены для подключения к сети переменного тока, N параллельно соединенных каналов, каждый канал включает инвертор напряжения и М двигателей, где N и M-целые числа и равны, по крайней мере, двум, при этом каждый двигатель соединен с выходными клеммами соответствующего коммутатора, входы каждого инвертора соединены с выходом выпрямителя, один фазный выход инвертора напряжения соединен с соответствующей входной клеммой коммутатора, информационный вход инвертора напряжения соединен с выходом блока управления инвертора, вход которого подключен к выходу задатчика частоты, вход задатчика частоты каждого канала соединен с выходом общего задающего генератора, отличающийся тем, что каждый канал снабжен регулятором возбуждения, выполненным в виде последовательно включенных блока задания частоты намагничивающих импульсов, блока управления регулятора возбуждения и разрядного блока, при этом два других входа разрядного блока соединены с двумя другими выходами инвертора, а выходы разрядного блока подключены к соответствующим клеммам коммутаторов, синхронизирующий вход блока управления регулятора возбуждения подключен к одному из фазных выходов инвертора напряжения и одному из двух входов разрядного блока, при этом синхронные двигатели выполнены в виде синхронных гистерезисных двигателей.
2. Взаимосвязанный синхронизированный электропривод текстильной машины, содержащий задающий генератор, выпрямитель, входы которого предназначены для подключения к сети переменного тока, N параллельно соединенных каналов, каждый канал включает инвертор напряжения и М двигателей, где N и М-целые числа и равны, по крайней мере, двум, при этом каждый двигатель соединен с выходными клеммами соответствующего коммутатора, входы каждого инвертора соединены с выходом выпрямителя, один фазный выход инвертора напряжения соединен с соответствующей входной клеммой коммутатора, информационный вход инвертора напряжения соединен с выходом блока управления инвертора, вход которого подключен к выходу задатчика частоты, вход задатчика частоты каждого канала соединен с выходом задающего генератора, отличающийся тем, что он снабжен блоком включения импульсов, а каждый канал снабжен регулятором возбуждения, блоком формирования частот намагничивающих импульсов, блоком задержки, регулятор возбуждения выполнен в виде последовательно включенных блока задания частоты намагничивающих импульсов, блока управления регулятора возбуждения, разрядного блока, другие два входа разрядного блока соединены с другими двумя выходами инвертора, а выходы разрядного блока подключены к соответствующим клеммам коммутаторов, синхронизирующий вход блока управления регулятора возбуждения подключен к одному из фазных выходов инвертора напряжения и одному из двух входов разрядного блока, один выход блока формирования частот намагничивающих импульсов подключен к входу блока задержки, выход которого соединен с входом блока формирования частоты намагничивающих импульсов следующего канала, другой выход блока формирования частот намагничивающих импульсов подключен к входу блока задания частоты намагничивающих импульсов, управляющий вход блока формирования частоты намагничивающих импульсов первого канала соединен с блоком включения импульсов, выход блока задержки N-го канала соединен с входом блока формирования частоты намагничивающих импульсов первого канала, при этом двигатели выполнены в виде синхронных гистерезисных двигателей.
