SU974531A1 - Устройство дл торможени трехфазного асинхронного электродвигател - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и мозадтгбыть иснользовано в частотно-регулируемом электроприводе с асинхронным короткозамкнутым электродвигателем и преобразователем частоты автономного электрического под щкного состава.

Известно устройство дл  торможени  трехфазного асинхронного электродвигател , к фазан которого подключен выход автономного инвертора с блоком управлени , содержащее цепь торможени  выполненную в виде выпр мительной группы и тормозного резистора 1..

Однако такое устройство сложно, так как регулирование тормозного резистора осуществл етс  путем изменени  времени задержки момента формировани  импульса управлени  очередным тиристором относительно момента очередной коглмутации в соответствукмдей фазе инвертора.

Известно также устройство дл  торможени  трехфазного асинхронного электродвигател , содержащее автономный инвертор, вход которого подключен к источнику питани , а выход к фазам статорной бгютки электродвигател , соединенной по схеме звезда , цепь торможени , выполненную из тиристорови активного элемента, - один вывод которой подключен к выходу автономного инвертора, компаратор, выход которого соединен с блоком управлени  тиристорами цепи торможени  23.

Однако известное устройство нмеет р д недостатков, например низкую эф10 фективность торможени  и малую надежность , обусловленную тем, что тормозной резистор включен последовательно с катодной (или анодной) группой обратных вентилей инвертора

15 и поэтому последние должны быть рассчитаны на пропускание предельного тормозного тока асинхронной машины , что приводит к существенному увеличению установленной мощности обрат20 ных вентилей по сравнению с т говым режимом.

Целью изобретени   вл етс  увеличение эффективности торможени  и повышение надежйости.

25

Указанна  цел-ь достигаетс  тем, что в устройстве дл  торможени  трехфазного асинхронного электродвигател  другой вывод цепи торможени  соединен с нулевой точкой звезды обмот30 ки статора.

На фиг. 1 представлена схема устройства дл  торможени  трехфазного асинхронного электродвигател , в котором активный элемент выполнен в виде одного резистора; на фиг. 2 LcxeMa устройства дл  торможени  Tpejg фазного асинхронного электродвигател , в котором активный элемент выполнен в виде трех резисторов.

Устройство дл  управлени  трехфаз ным асинхронным электродвигателем 1 содержит автономный инвертор 2, вход которого подключен к источнику питани  3, а выход - к фазам статорной обмотки электродвигател ,, соединенной по схеме звезда, цепь 4 торможенин , выполненную из тиристоров 5, 6, 7 и из активного элемента 8, один вывод цепи 4 подключен к выходу, инвертора 2, а другой - к нулевой точке звозды обмотки статора электродви гател  1, компара- ор 9, выход которого соединен с блоком 10 управлени  тиристорами 5, б, 7, который содержит оптронную пару 11, диоды 12, 13 и 14 и резистор 15.

В устройстве, изображенном на :фиг. 2, блок 16 управлени  тиристорами автономного инвертора 2 роеди нен с блоком 10.

Устройство работает следуюрдим образом .

При переходе электропривода в тормозной режим на вход компаратора 9 подаетс  сигнал Ус:т-авкй - U, светодиод оптронной парнТ начинает обтекатьс  током и включает фототиристор оптронной пары, благодар  чему создаетс  цепь дл  протекани  тока через управл юьдае переходы тиристоров 5, б и 7. Диоды 12, 13, 14 обеспечивают протекание тока через управл ющий переход того тиристора, на катоде которого в данный момент времени присутствует наибольший отрицательный потенциал. Источником тока управлени  тиристоров 5,6, 7  вл етс  их анодное напр жение, определ емое выходным напр жением автономного инвертора 2. Если, например, наибольший отрицательный потенциал при сутствует вданный момент времени на катоде тиристора 5, то ток управлени  этого тиристора протекает по цепи, анод тиристора 5 - резистор 15фототиристор оптронной пары 11 - разделительный диод 12 - упрсшл ющий электрод тиристора 5 - катод тиристора 5. Таким образом, наличие разделительных диодов обеспечивает синхронизацию моментов включени  тиристоров 5, б, 7 тормозного регул тора с моментами перехода через нуль соответствующих кривых фазных напр жений асинхронной мамины. Тиристоры 5, 6, 7 работают при этом как диоды, в режиме естественной коммутации посредством выходного напр жени  инвертора Поскольку последнее имеет, как правило , пр моугольно-ступенчатую форму то в отличие от случа  питани  синусоидальным напр жением, длительность проводимости каждого тиристора регул тора за период выходного напр жени  инвертора равна 180 ал.град., из которых 60 эл. град он проводит ток тормозного резистора 8 самосто тельно и по 60 зл.град, совместно с каждым из двух других тиристоров регу1л тора .

Итак, при переходе в тормозной режим управл ема  выпр мительна  группа из тиристоров 5, б, 7 выполн ет роль тормозного контакта, подключающего резистор 8 к зажимам тормоз щегос  асинхронного электродвигател  1. Благодар  включению тормозного резистора между выходными зажимами инвертора и нулевой точкой ста торной обмотки асинхронной машины составл юща  активной мощности,развиваемой асинхронной магшной, передаетс  в тормозной резистор непосредственно через тиристоры 5,б, 7 регул тора , не нагружа  тормозным током вентили инвертора, как в известных устройствах . Длительность проводимости главных и обратных вентилей инвертора примерно соответствует т говому режиму, что позвол ет, во-первых, сохранить неизменным алгоритм управлени  инвертором в т говом и тормозном режимах, и, во-вторых, производить выбор обратных вентилей инвертора на существенно меньшие токи, чем в известных устройствах.

Регулирование эквивалентного сопротивлени  тормозного резистора, поключенного к зажимам асинхронной машины, осуществл етс  путем изменени  ссотногаени  длительностей открытого и закрытого состо ний регул тпра на тиристорах 5, 6, 7 в функции отклонени  сигнала обратной св зи UQC на входе компаратора 9 от заданного сигнала уставки Uy. В качестве сигнала обратной св зи могут использоватьс  сигналы, пропорциональные одному из электромагнитных параметров электропривода, например, входному току инвертора i, фазному току асинхронной машины i, току тормозного резистора i(фиг, 1). Управл ема  тиристорна  группа 5, б, 7 работает в этом случае в качестве тириторно-импульсного регул тора, обеспечивающего периодическое подключение тор.мозного резистора 3 к электродвигателю 1 на врем , необходимое дл  стабилизации выбранного параметра электропривода на уровне, заданном сигналом уставки.

Дл  сохранени  тормозного момента посто нным,а частоты скОльжени  на

номинальном уровне, относительна  длительность открытого состо ни  регул тора увеличиваетс  по мере, снижени  частоты вращени  так, чтобы среднее значение тока тормозного резистора оставалось посто нным. При этом в качестве сигнала обратной св зи UQJ; на вход компаратора 9 поступает сигнал, пропорциональный среднему значению тока тормозного резистора 14 а сопротивление резистора 8 выбираетс  таким образом, чтобы минимальной скорости торможени  соответствовало ;полностью открытое состо ние тиристоров 5, б , 7 .

В устройстве, изображенном на фиг. 2, регулирование резистора осуществл етс  путем изменени  времени задержки момента формировани  импульса управлени  очередным тиристором цепи 4 торможени  относительно момента очередной комг утации в соответствующей фазе инвертора. Дл  этого на вход блока 10 от блока 16 подаютс  три сдвинутые на 120 эл.град.по .следовательности синхронизирующих импульсов, соответствующих моментам коммутации- в анодной группе главных вентилей инвертора. Компаратор 9 работает в этом случае в режиме усилител , выходное напр жение которого определ етс  рассогласованием между сигналами уставки И и обратной св зи Ugcи однозначно св зано с требуемым временем задержки.

Схема управлени  по фиг. 2 функционально сложнее, чем приведенна  на фиг. 1, однако позвол ет обеспечить более равномерное распределение тока тормозного резистора между тиристорами 5, б, 7 тормозного регул тора.

Таким образом, в устройстве Обеспечиваетс  наличие посто нной составл ющей в фазных токахасинхронной машины в режиме электрического торможени . Благодар этому сутлмарный тормозной момент на валу асинхронной машины равен сумме двух составл ющих: генераторного и динамического торможени . При полностью открытом регул торе 5, б, 7 в зоне малых частот вращени , rjie динамическое торможение наиболее эффективно, значение

посто нной составл ющей тока в фазах асинхронной машины равно 1/3 тока тормозного резис- ора. Таким образом, включение резистора между выходными зажимами инвертора и нулевой точкой статорной обмотки асинхронной машины позвол ет повысить тормозной момент на валу асинхронной машины, особенно при торможении до полной остановки .

Дополнительным положительным качеством предлагаемого включени  тормоного резистора  вл етс  исключение возможности скачкообразного измененени  тока через тиристоры регул тора , поскольку цепочка, состо ща  из тормозного резистора и тиристоров регул тора , включена последовательно с фазами асинхронной машины, имеющими значительную индуктивность. Это позвол ет упростить схему регул тора за счет отсутстви  специальных дросселей дл  ограничени  скорости нарастани  тока в цепи тиристоров, что упpomaieT устройство и повыь1ает его надежность .

Claims (2)

1.Патент ФРГ 1763871, кл. Н 02 Р 3/22, 1976.

2.Патент ФРГ 1638611, кл. Н 02 Р 3/2271974.

(

I

I jW

Т

ад

Uoc