Електропривод змінного струму

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах переменного тока на базе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором при регулировании частоты вращения вала двигателя. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для импульсного регулирования скорости трехфазного асинхронного двигателя, содержащее трехфазный управляемый мост, вход которого подключен к ротору или концам статора обмотки двигателя, а выход к дросселю, тахогенератор, генератор импульсов, блок управления, цепь, состоящую из последовательно включенных второго дросселя и диода и подключенных параллельно первому дросселю, причем катод диода соединен с положительным выходом моста. Существенным недостатком указанного устройства является сложная схема управления и коммутации тиристоров, что снижает надежность работы электропривода из-за частых отказов системы. В основу изобретения поставлена задача в электроприводе переменного тока путем изменения его схемы получить новый технический результат, выражающийся в повышении надежности за счет исключения отказов системы. Поставленная задача решается следующим образом. В известном электроприводе переменного тока, содержащем асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, начала обмоток статора которого предназначены для подключения к сети переменного тока, а концы их - ко входу мостового несимметричного выпрямителя, диодный вывод которого соединен с его катодным выводом через резистор, блок определения частоты вращения с положительным и отрицательным выходными выводами, согласно предлагаемому изобретению в него введены трехфазный трансформатор, три распределительных диода, регулируемый резистор, первый вывод которого подключен к катодному выводу мостового несимметричного выпрямителя, первичная обмотка трехфазного трансформатора предназначена для подключения к сети переменного тока, первые выводы вторичной обмотки трехфазного трансформатора через три разделительных диода подключены к соответствующим управляющим выводам мостового несимметричного выпрямителя, вторые выводы вторичной обмотки трехфазного трансформатора объединены в общую точку и подключены к второму выводу регулир уемого резистора и к положительному выходному выводу блока определения частоты вращения, отрицательный вывод которого подключен к третьему выходу регулируемого резистора. На фиг. 1 представлена функциональная схема электропривода переменного тока; на фиг.2а - форма импульса управления преобразователем; на фиг.2б - форма импульса управления при регулировании частоты вращения вала двигателя. Электропривод переменного тока содержит асинхронный двигатель 1 с короткозамкнутым ротором начала обмоток статора которого подключены к сети переменного тока, концы обмоток статора подключены к несимметричному мостовому полууправляемому выпрямителю 2, состоящему из диодов 10,12,14, и тиристоров 11,13,15. Анодная и катодная группы преобразователя подключены к резистору 3. Для управления преобразователем используется схема управления, включающая трехфазный трансформатор 5, выполненный по схеме соединения l/l0 при этом вторичные обмотки трансформатора 5 через разделительные диоды 6,7,8 подключены к управляющим электродам тиристоров 11,13,15 соответственно. Нулевая точка вторичной обмотки трансформатора 5 соединена с первым концом регулируемого сопротивления 9 и выводом "плюс"' блока определения частоты вращения вала двигателя 4, регулируемый движок сопротивления 9 подключен к катодам управляемых вентилей 11, 13, 15, второй конец регулируемого сопротивления 9 соединен с выводом "минус" блока определения частоты вращения вала двигателя 4. Электропривод переменного тока работает следующим образом. В исходном состоянии обмотки двигателя 1 подключены к сети переменного тока. На трансформатор 5 напряжение сети не подается, на сопротивление 9 напряжение обратной связи по частоте вращения вала не подается. При отсутствии управляющих импульсов на тиристорах 11,13,15 ток по обмотке статора двигателя не протекает. Двигатель готов к п уску. При пуске двигателя трансформатор 5 подключается к сети. Напряжение вторичных фазных обмоток Еп. в соответствии с фазировкой А. В, С питающей сети подается на управляющие электроды тиристоров 11.13,15. По обмотке двигателя будет протекать ток и двигатель будет разгоняться по естественной механической характеристике. Угол управления тиристоров (фиг.2а) устанавливается равным нулю, т.е. в точке естественного зажигания тиристоров. При необходимости регулирования частоты вращения вала двигателя и ее стабилизации при изменении механической нагрузки, к резистору 9 подключается напряжение обратной связи по частоте вращения Еала двигателя (тахогенератора) Uтг. Величина напряжения Uрег устанавливает требуемую частоту вращения вала. Угол управления преобразователя устанавливает величину частоты вращения вала двигателя. С увеличением напряжения обратной связи по частоте вращения вала U тг соответственно увеличивается угол α (фиг.26), уменьшается величина тока, протекающего по обмотке статора двигателя Механические характеристики двигателя при увеличении угла соответствуют искусственным механическим характеристикам двигателя при регулировании напряжения питающей сети вниз от номинального. При изменении механической нагрузки на валу двига теля частота вращения при установленной меньше номинальной стабилизируется посредством изменения напряжения обратной связи по частоте вращения Uтг При увеличении нагрузки на валу, напряжение U тr уменьшается, что приведет к уменьшению угла а, уменьшению напряжения U (фиг.26) и уменьшению тока по обмоткам,статора двигателя, и, наоборот, при уменьшении нагрузки напряжения тахогенератора увеличивается на величину UΤΓ, следовательно, соответственно увеличивается и угол α на величину Δd, что приведет к стабилизации частоты вращения вала двигателя относительно к необходимому установившемуся режиму работы. Остановка двигателя осуществляема либо изменением Uрег больше напряжения U2 трансформатора 5, либо отключением трансформатора 5 от сети, при этом в обоих случаях управляющие импульсы с тиристоров 11,13.15 снимаются, тиристоры закрываются, следовательно, ток в обмотках двигателя будет отключен. Двигатель готов к повторному пуску. Таким образом, выполнение схемы управления в виде трехфазного трансформатора, выполненного по схеме l/l 0 и регулируемого сопротивления, подключенного к блоку определения частоты вращения вала обеспечивает надежную работу электропривода при значительном упрощении схемы преобразователя. Кроме того обеспечивается стабилизация частоты вращения двигателя, на частоте вращения меньше подсинхронной. В качестве мостового преобразователя может быть применен и симметричный управляемый преобразователь при двухкратном увеличении обмоток управления трансформатора 5.