Пристрій для гальмування частотно-регульованого асинхронного електродвигуна

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в химической, горнодобывающей, металлургической и других отраслях промышленности Целью изобретения является повышение эффектив ности торможения при уменьшении установ ленной емкости силового фильтра Указанная цель достигается введением в устройство для торможения частотно-регулируемого асинхронного электродвигателя импуль сно-аналогового преобразователя (ИАП) 9 и выполнением широтно импульсного прерыва теля (ШИП) 5 тока с двумя тополнительными в>одами Один дополнительный вход ШИП 5 непосредственно, а другой его дополнительный вход через ИАП 9 подключены к соответствующему выходу системы 8 управления инвертором 2 Это позволяет обеспечить наряду с широтно-импульсным и фазовое управление подключением тормої ного резистора 6 и стабилизацию в режиме инверторного торможения магнитного потокосцепления В ре-*>льтате исключаются неблагоприятные зоны включения тормозного резистора 6 2 мі ••о 1элдВ 00 СО Фиг.1 1 1339850 Изобретение относится к электротехнике, в частности к частотно-регулируемым электроприводам, и может быть использовано в различных отраслях промышленности химической, горнодобывающей, металлургической й других — для торможения частотнорегулируемых электроприводов без устройств рекуперации энергии в сеть Целью изобретения является повышение эффективности торможения частотно-регулируемого электропривода при уменьшении установленной емкости силового фильтра преобразователя частоты. На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства для торможения частотно-регулируемого электропривода; на фиг. 2 — временные диаграммы работы Устройство для торможения частотнорегулируемого асинхронного электродвигателя 1 содержит инвертор 2, связанный своими входами через силовой фильтр 3 с выходом нереверсивного управляемого выпрямителя 4, а выходом — с асинхронным электродвигателем 1, широтно-импульсный прерыватель 5 тока, посредством которого тормозной резистор б подсоединен к входу инвертора 2. Вход широтно-импульсного прерывателя 5 соединен с выходом блока 7 регулирования. Устройство содержит также систему 8 управления выпрямителем 4 и систему 9 управления инвертором 2, снабженную выходами 10 и подключенную к задатчику 11 частоты, импульсно-аналоговый преобразователь 12 При этом широтно-импульсный прерыватель 5 подсоединен вторым входом непосредственно, а третьим входом через импульсно-аналоговый преобразователь 12 к соответствующему выходу системы управления инвертором 9 Вход системы 8 управления выпрямителем 4 подключен к выходу блока 7 регулирования. Широтно-импульсный прерыватель 5 тока тормозного резистора 6 содержит последовательно подключенный силовой ключ 13, связанный своим управляющим входом через компаратор 14 с одним из входов генератора 15 пилообразного напряжения, при этом второй вход компаратора 14, первый и второй входы генератора 15 пилообразного напряжения являются соответственно первым, вторым и третьим входами широтно-импульсного прерывателя 5, а вторые выводы тормозного резистора 6 и силового ключа 13 являются выходами широтно импульсного прерывателя 5 тока тормозного резистора 6 На фиг 2 приведены сравнительные вре менные диаграммы работы предлагаемого и известного устройств, где С/ц, la — фазные напряжения и ток электродвигателя 1; 7\ Г1 диаграмма включения широтно-импульсного прерывателя 5 соответственно в предлагаемом и известном устройствах Uc, ы и ll'c, / — напряжение на конденсаторе С силои вого фильтра 3 и входной ток инвертора 2 соответственно в предлагаемом и известном устройствах; Uj, U\ь — выходные сигналы соответственно блока 7 регулирования и генератора 15 пилообразного напряжения; Ug — выходной сигнал системы 9 управ5 ления инвертором 2. Устройство работает следующим образом. Командой на режим торможения частотно-регулируемого электропривода является изменение на положительную полярность выходного сигнала блока 7 регулиро10 вания, в качестве выходного регулятора которого, могут использоваться регуляторы напряжения, тока ЭДС или частоты вращения, применяемые в унифицированных системах подчиненного регулирования. При • 5 изменении на положительную полярность выj ходного сигнала блока 7 регулирования нереверсивный выпрямитель 4 путем воздействия на систему 8 управления выпрямителем 4 переводится в инверторную зону углов управления, находится и удерживается 20 в непроводящем состоянии При этом задатчик 11 частоты уменьшает выходную частоту инвертора до значения, при котором частота становится меньше частоты вращения ротора электродвигателя. Накопленная приводом кинематическая 2 5 энергия переводит возбужденный магнитным полем асинхронный электродвигатель 1 в генераторный режим Вследствие этого генерируемая электродвигателем 1 электрическая энергия через основные тиристоры и диоды 3Q обратного моста инвертора 2 поступает в звено постоянного тока, где накапливается на конденсаторе С силового фильтра 3 и рассеивается в виде электрических потерь на тормозном резисторе 6, подключенном к входу инвертора посредством силового ключа 13 35 С целью регулирования интенсивности темпа торможения электропривода (за счет воздействия на величину средней мощности рассеивания электрических потерь в тормозном резисторе 6) подключение тормоч40 ного резистора 6 осуществляется широтно-импульсным способом с помощью широтно-импульсного прерывателя 5. В широтноимпульсном прерывателе 5 совмещаются функции широтного и фазового управления - включением тормозного резистора 6 На первый вход генератора 15 пилообразного напряжения поступают с второго выхода системы 9 управления узкие импульсы 6'э шестикратной (по отношению к выходной) частоты, совпадающие по времени с момен50 тами включения основных тиристоров инвертора 2 Указанные импульсы Uq синхронизируют работу генератора 15 пилообразного напряжения, в котором заряд интегрирующего элемента (в интервале времени между соседними импульсами ІІц) осуществляется 55 от аналогового сигнала, поступающего с выхода импульсно-аналогового преобразователя 12 и пропорционального выходной частоте электропривода Выходной пилообразный 1339850 сигнал t/is генератора 15 своим началом и окончанием связан с моментами переключения основных тиристоров инвертора 2, а амплитуда сигнала Ui$ остается неизменной при различных значениях выходной частоты. На компараторе 14 осуществляется сравнение амплитуд «опорной» пилы (У|й и управляющего сиі нала U-t, поступающего с выхода блока 7 регулирования При увеличении амплитуды выходного сигнала 0? блока 7 регулирования увеличивается скважность 10 выходных импульсов Т компаратора 14, а следовательно, и скважность подключения (посредством силового ключа 13) тормозного резистора 6. Таким образом, осуществляется широтно-им- 15 пульсное регулирование времени включения тормозного резистора 8, а значит средней мощности электрических потерь, рассеиваемых на тормозном резисторе. Фазовое управление включением тормозного резистора заключается в том, что, изме- 20 няя свою длительность при широтно-импульсном регулировании, импульсы Т управления силовым ключом 13 широтно-импульсного прерывателя 5, расширяясь вправо, сохраняют определенное фазовое положение /о 25 фронта начала импульса (совпадающее с моментом времени включения основных тиристоров инвертора 2) В результате использования дополнительного фазового управления широтно-импульсным прерывателем 5 в предлагаемом устройстве обеспечивается исклю- 30 чение неблагоприятной зоны включения тормозного резистора (в частности, интервала времени ti—t