Асинхронный вентильный каскад

 

АСИНХРОННЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ КАСКАД , содержащий асинхронный двигатель с фазным ротором, одни выводы обмоток статора которого.имеют клеммы для подключения к источнику пита ,ния, выводы обмотки ротора подключены к входу управляемого вьтрямителъно-инверторкого блока, выход которого подключен к.вторичной обмотке согласуницего трансформатора, одни выводы первичной обмотки которого имеют клеммы для подключения к источнику питания, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, в него введены два управляемых коммутатора, каждый из которых содержит мостовой вьтрямитель , к выходу которого подключеньг зашунтированные конденсатором последовательно соединенные тиристор и коммутирукиций дроссель с общим сердечником , при этом трехфазный вывод одного управляемого коммутатора подключен к другим выводам обмоток ста-тора , а трехфазный вывод другого управляемого коммутатора подключен к другим вьшодам первичной обмотки согласукяцего трансформатора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦ14%ЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1100704 ась Н 02 Р 7 62

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГООУДФРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГПФ (21) 3557531/24-07 (22) 25.02.83 (46) 30.06.84. Бюл. В 24 (72) Х.Г.Каримов и А.А.Азизов (71) Ташкентский ордена Дружбы народов политехнический институт им. А.Р.Бируни (53) 621.316.718.5(088.8) (56)- 1. Патент CIA В 36883251, кл. Н 02 Р 7/62. опублик. 1972.

2. Шикуть Э.В., Крайцберг М.И., Фукс П.В., Газганов А.Э. Импульсный регулируемый электропривод с фаэными электродвигателями. И,, "Энергия", 1972 с. 18. (54)(57) АСИНХРОННЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ КАСКАД, содержащий асинхронный двигатель с фазным ротором, одни выводы обмоток статора которого,имеют"клеммы для подключения к источнику пита,ния, выводы обмотки ротора подключены к входу управляемого выпрямительно-инверторного блока, выход которого подключен к.вторичной обмотке согласующего трансформатора, одни выводы первичной обмотки которого имеют клеммы для подключения к источнику питания, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, в него введены два управляемых коммутатора, каждый из которых содержит мостовой выпрямитель, к выходу которого подключены зашунтированные конденсатором последовательно соединенные тиристор и коммутирующий дроссель с общим сердечником, при этом трехфазный вывод g одного управляемого коммутатора под, ключен к дрУГим. выводам обмоток ста тора, а трехфазный вывод другого управляемого коммутатора подключен к другим выводам первичной обмотки р согласующего трансформатора.

00704

35

45

55

1 11

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах промышленных установок, например, с вентиляторной характеристикой нагрузки.

Известен асинхронный вентильный каскад, содержащий асинхронный двигатель с фазным ротором, трехфазньй мостовой роторный выпрямитель, зависимый трехфазный мостовой инвертор, согласующий трансформатор и тиристорный коммутатор в цепи постоянного тока, управляемый по напряжению 51 3.

Недостатком этого электропривода является низкий коэффициент мощности при регулировании скорости вращения механизма с вентиляторным моментом нагрузки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является асинхронный вентильный каскад, содержащий асинхронный двигатель с фазным ротором, одни выводы обмоток статора которого имеют клеммы для подключения к источнику питания; выводы обмоток ротора подключены к входу управляемого выгрямительно-инверторного блока, выход которого подключен к вторичной обмотке согласующего трансформатора, одни выводы первичной обмотки которого имеют клеммы для подключения к источнику питания 2 .

Известный каскад характеризуется недостаточно высокими энергетическими показателями.

Цель изобретения . — улучшение энергетических показателей.

Укаэанная цель достигается тем, что в асинхронный вентильный каскад, содержащий асинхронный двигатель с фаэным ротором, одни выводы обмоток статора которого имеют клеммы для подключения к источнику питания, выводы обмотки ротора подключены к входу управляемого выпрямительно-инверторного блока, выход которого подключен к вторичной обмотке согласующего трансформатора, одни выводы первичной обмотки которого имеют клеммы для подключения к источнику питания, введены два управляемых коммутатора,,каждый иэ которых содержит мостовой выпрямитель, к выходу которого подключены зашунтированные конденсатором последовательно соединенные тиристор и коммутирующий дроссель с общим сердечником, при этом трезфазный вывод одного управляемого коммутатора подключен к другим выводам обмоток статора, а трехфазный Вывод другого управляемого коммутатора подключен к другим выводам первичной обмотки согласующего трансформатора.

На чертеже представлена схема асинхронного вентильного каскада.

Асинхронный вентильный каскад содержит асинхронный двигатель с фазным ротором, обмотка статора 1 которого с одной стороны подключена к источнику питания, а с другой — к трехфазному мостовому выпрямителю 2, выход которого нагружен на тиристор 3, первичную обмотку 4 коммутирующего дросселя с общим сердечником 5 и коммутирующий конденсатор 6. Роторная обмотка 7 асинхронного двигателя подключена к трехфазному мостовому выпрямителю 8, выход которого через сглаживающий дроссель 9 подключен на вход зависимого трехфазного мостовбго инвертора 10. Выход инвертора 10 подключен к вторичной обмотке 11 согласующего трансформатора 12. Первичная обмотка 13 трансформатора 12 с одной стороны подсоединена к трехфазному мостовому выпрямителю 14, выход которого нагружен на тиристор 15, вторичную обмотку 16 коммутирующего дросселя с общим сердечником 5 и коммутирующий конденсатор 17, а с другой стороны подключена к источнику питания.

Блок 18 управления формирует управляющие импульсы тиристоров 3 и 15.

Блок 19 управления формирует управля. ющие импульсы инвертора 10, мостовой выпрямитель 2, тиристор 3, обмотка 4 коммутирующего дросселя с общим сердечником 5 и конденсатор 6 образуют один управляемый коммутатор 20, а мостовой выпрямитель 14, тиристор 15, обмотка 16 коммутирующего дросселя с общим сердечником 5 и конденсатор 17 образуют другой управляемый коммутатор 21.

Асинхронный вентильный каскад работает следующим образом.

При поступлении с блока 18 управления сигналов на управляющие электроды тиристоров 3 и 15 имеет место поочередное циклическое отпирание тиристоров 3 и 15 на выход выпрямителей 2 и 14 и их поочередное циклическое запиранне обратными напряжениями, наводимыми в обмотках 4 и 16 коммутирующего дросселя 5, при переСоставитель И.Волошиновский

Редактор Л.Алексеенко Техред 0.Веце Корректор И.Муска

Заказ 4594/42 Тираж 667, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам, изобретений и открытий

113035, Москва, ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 11007 зарядке коммутирующих конденсаторов 6 и 17. Регулирование угловой скорости каскада и величины напряжения статора 1 асинхронного двигателя осуществляется изменением отно5 сительной длительности замкнутого состояния тиристоров 3 и 15 при постоянстве периода или частоты их коммутации. При этом напряжение первичной обмотки 13 согласующего транс- 1р форматора 12 определяется выражением

01 =0„ у, а напряжение статора 1

1тр Н асинхронного двигателя — выражением ,U1=Uн(1 Т) э где UH — номинальное напряжение источника питания;

° à — скважность работы.тиристора 15.

При вентиляторном моменте нагрузки, например, целесообразен линейный закон изменения напряжения асинхронного двигателя, поэтому может быть принято y=S (S — скольжение асинхронного двигателя), а указанные выражения примут вид 25

U1, =Цн S и U1=U H(1-S) °

Обеспечение этого закона регулиро1 вания напряжения статора асинхронногб двигателя осуществляется путем изменения относительной длительности замкнутого состояния тиристора 15 (т.е. широтно-импульсным методом), гарантирует работу асинхрон04 4 ного двигателя с высоким коэффициентом мощности, например, при вентиляторном моменте нагрузки.

Ширина импульсов управления тиристоров инверторной группы составляет 120 эл.град. и для облегчения передачи, подобных широких импульсов, применяется высокочастотное заполнение. В предложенном устройстве управление инвертором 10 в рабочих режимах осуществляется на минимальном фиксированном угле управления (р,„ „ =сопвй), который обеспечивает минимальное потребление реактивной энергии.

Функция регулирования напряжения, подводимого к статору асинхронного двигателя, и противо-ЭДС инвертора возлагается на блок t8 управления тиристоров 3 и 15 управляемых коммутаторов. Система 18 управления построена по принципу широтно-импульсной модуляции.

В зависимости от:величины постоянной составляющей момента, диапазона регулирования, параметров электро:нривода и т.д. закон g=f(S) может отличаться от укаэанного.

Применение предложенного асинхронно-вентильного каскада благодаря широтно-импульсному управлению позволяет обеспечить высокую экономичность работы электропривода.