Система приводу або приводів змінного струму

1. Система приводу або приводів змінного струму, яка містить затискачі трьох лінійних фаз розподільчої мережі, комутатор напруги та струму, перетворювач частоти та електричний двигун змінного струму, а також засоби вимірювання напруг мережі та керування, причому вихідні виводи перетворювача частоти приєднані до вхідних виводів електричного двигуна змінного струму головного приводу, вхідні виводи перетворювача частоти приєднані через комутатор напруги та струму до затискачів лінійних фаз розподільчої мережі, яка відрізняється тим, що введено затискач нульової фази розподільчої мережі, фільтр струмів нульової послідовності та додаткові механізми, наприклад, потужного конвеєра для переміщення залізорудних мас, при цьому додаткові механізми оснащені допоміжними приводами та/або контакторами, та/або блоками керування, та/або засобами захисту, та/або засобами сигналізації, вхідні виводи яких приєднані до виводів лінійних та нульової фаз комутатора напруги та струму, один з виводів цього комутатора приєднаний до затискача нульової фази, 2 (19) 1 3 Система приводу або приводів змінного струму призначена для використання в електроенергетиці, а саме в електричному приводі змінного струму низьковольтних 0,4 кВ та середніх 3 кВ -10 кВ напруг розподільчої мережі. Система належить до частотно-регульованого приводу, силова частина якого містить електричний двигун та перетворювач частоти. Відоме застосування "простого" приводу змінного струму машин та механізмів, при якому пуск здійснюється прямим включенням двигуна при номінальній напрузі розподільчої мережі. Перехідний процес при такому пуску визначається механічними характеристиками двигуна і його навантаження. При прямому пуску електродвигуна змінного струму по його обмотках протікають великі пускові струми. Крім того, для зміни швидкості обертання такого двигуна проектувались спеціальні редукторні механізми, що мало місце, наприклад, у верстатобудуванні. Тому у даний час простий привід витісняється системою приводу або системою приводів. Відома система приводу або приводів змінного струму, яка містить перетворювач частоти та двигун. У такому приводі перетворювач частоти виконаний у вигляді циклоконвертора [1], або складається із послідовного з'єднання керованого випрямляча та інвертора, які з'єднані між собою або безпосередньо, або з допомогою проміжних ланок. Кожна така проміжна ланка виконує роль фільтра вищих гармонік, накопичувача енергії та компенсатора швидких перехідних струмів на протязі періоду основної частоти у живильній мережі [2,3]. Указані фільтри виконані за Т-подібною схемою, або схемою фільтра L-C-L. Недолік цієї системи приводу або приводів змінного струму: зниження стійкості керування приводом змінного струму. Відома система приводу або приводів змінного струму, яка складається з регульованого випрямляча, фільтру змінного струму, інвертора, контролера, зворотних зв'язків за напругою та двигуна змінного струму. Всі частини такої системи працюють у неперервному режимі (on-line) [4-7]. Недолік системи приводу змінного струму: відмова роботи системи приводу при обриві проводу однієї з лінійних фаз. Відома система приводу або приводів змінного струму, яка складається з регульованого випрямляча, фільтра змінного струму, інвертора, контролера, зворотних зв'язків за напругою та струмом, а також двигуна змінного струму, причому не всі ланки системи працюють у неперервному режимі (of-line) [8,9]. У режимі пуску двигун приводу живиться від перетворювача частоти. При необхідності кутова швидкість двигуна регулюється інвертором. Але при наближенні частоти обертання двигуна до підсинхронного значення мотор приводу відмикають від інвертора і приєднують його безпосередньо до розподільчої мережі, або інвертор переводять у режим закоротки (бай-пас). Недолік системи приводу або приводів змінного струму: втрата працездатності системи приводу при обриві проводу однієї з лінійних фаз розподільчої мережі. 97216 4 Відома система приводу або приводів змінного струму, яка складається з регульованого випрямляча, фільтра змінного струму, інвертора, контролера та двигуна змінного струму, причому система містить зворотні зв'язки за струмом двигуна та зворотні зв'язки за напругою розподільчої мережі, а також засоби перемикання двигуна у режимі пуску [10-15]. У режимі пуску двигун приводу живиться від перетворювача частоти і напруги (пускового інвертора), роль якого виконує інвертор частоти. Величина напруги, яка прикладається до двигуна у процесі пуску збільшується від нуля до номінального значення. Але при наближенні частоти обертання двигуна до підсинхронного значення мотор приводу відмикається від інвертора і приєднується до розподільчої мережі, або інвертор переводять у режим закоротки (бай-пас). Недолік системи приводу змінного струму: втрата працездатності системи приводу при обриві проводу однієї з лінійних фаз розподільчої мережі. Відома система приводу або приводів змінного струму - прототип [16], яка містить затискачі трьох лінійних фаз розподільчої мережі, комутатор напруги та струму, перетворювач частоти за схемою широтно-імпульсної модуляції та електричний двигун змінного струму, а також комутатор напруг та струмів, блоки вимірювання напруг мережі та керування, причому вихідні виводи перетворювача частоти приєднані до вхідних виводів електричного двигуна змінного струму головного приводу, вхідні виводи перетворювача частоти приєднані через комутатор напруги та струму до затискачів лінійних фаз розподільчої мережі. Крім цього, система містить контролер та три зворотні зв'язки, які пов'язані з вимірюванням та порівнянням рівня діючих та миттєвих значень фазних та лінійних напруг перетворювача частоти з допустимими миттєвими значеннями компараторів. Недолік прототипу: втрата працездатності системи приводу або приводів при обриві проводу однієї з лінійних фаз розподільчої мережі; можливе порушення стійкості керування "у великому"; можливість виникнення генерації вищих гармонік широкого спектру, а також можливе порушення порядку чергування фаз вихідної системи напруг перетворювача частоти. Задачею винаходу є забезпечення живучості системи приводу або приводів змінного струму при обриві однієї з лінійних фаз розподільчої трифазної мережі та при глибоких посадках напруги мережі, а також підвищення надійності роботи указаної системи приводу або приводів. Указана задача вирішена шляхом введення жорсткого міжфазного електромагнітного зв'язку між лінійними та нульовою фазами розподільчої мережі, а також завдяки використанню нульової фази розподільчої мережі як резервного джерела, а саме тим, що: до системи приводу або приводів змінного струму, яка містить затискачі трьох лінійних фаз розподільчої мережі, комутатор напруги та струму, перетворювач частоти та електричний двигун змінного струму, а також засоби вимірювання напруг мережі та керування, причому вихідні виводи перетворювача частоти приєднані до вхідних ви 5 97216 6 водів електричного двигуна змінного струму голонульової послідовності (ФСНП); 3 - перетворювач вного приводу, вхідні виводи перетворювача часчастоти; 4 - двигун головного приводу; 5 - приводи тоти приєднані через комутатор напруги та струму допоміжних механізмів, контактори, блоки керудо затискачів лінійних фаз розподільчої мережі, вання та автоматики, засоби захисту та сигналізавведено затискач нульової фази розподільчої ції. мережі, фільтр струмів нульової послідовності та На фіг. 2 позначені: 6 - триполюсний комутадодаткові механізми, наприклад, потужного конветор напруг та струмів; 7 - перетворювач частоти: 8 єру для переміщення залізорудних мас, при цьому - керований випрямляч; 9 - нульовий та фазний додаткові механізми оснащені допоміжними припровідники живлення стабілізованою напругою водами та/або контакторами, та/або блоками кесхеми управління керованого випрямляча; 10 рування, та/або засобами захисту, та/або засобанульовий та фазний провідники живлення стабіліми сигналізації, вхідні виводи яких приєднані до зованою напругою схеми управління інвертора; 11 виводів лінійних та нульової фаз комутатора на- інвертор; 12 - двигун головного приводу; 13 - двипруги та струму, один з виводів комутатора приєдгуни допоміжних приводів змінного струму та/або наний до затискача нульової фази, контактори, та/або засоби автоматики, та/або закожен вивід лінійних фаз фільтра струмів нусоби захисту, та/або засоби сигналізації; 14 льової послідовності приєднаний по одному до фільтр струмів нульової послідовності (ФСНП); 15виводу лінійної фази комутатора напруги та стру17 - однофазні стабілізатори напруги. му, вивід нульової фази фільтра струмів нульової На фіг. 3 позначено: 18 - інвертор плавного послідовності приєднаний до виводу нульової фапуску двигуна головного приводу; решта познази комутатора та до затискача нульової фази розчень фіг. 3 співпадає з позначеннями фіг. 1. подільчої мережі, На фіг. 4 позначено: 19 - триполюсний комутаа двигуни змінного струму приводів допоміжтор напруг та струмів з двома вхідними трифазниних механізмів та/або контактори, та/або блоки ми чотирипровідними виводами 20 - джерело рекерування, та/або засоби автоматизації, та/або зервного та/або гарантованого живлення; А1, В1, засоби захисту, та/або засоби сигналізації приєдС1,01 - вихідні виводи джерела резервного та/або нані до вихідних виводів комутатора напруги та гарантованого живлення; решта позначень фіг. 4 струму. співпадає з позначеннями фіг. 2. Перетворювач частоти виконаний у вигляді Склад і будова системи приводу або приводів циклоконвертора. змінного струму. Перетворювач частоти містить керований виУ першому варіанті виконання системи привопрямляч, фільтр та інвертор частоти, які з'єднані ду або приводів змінного струму, показаної на фіг. між собою послідовно. 1, система містить: затискачі лінійних фаз А, В, С, До системи приводу або приводів введені три затискач нульової фази 0, триполюсний комутатор однофазні стабілізатори напруги, кожен з яких напруг та струмів 1, фільтр струмів нульової посввімкнений у розсічку проводу однієї з лінійних лідовності (ФСНП) 2, перетворювач частоти 3 та фаз двигунів змінного струму приводів допоміжних двигун головного приводу 4. Вхідні виводи трипомеханізмів та/або контакторів, та/або блоків керулюсного комутатора напруг та струмів 1 приєднані вання, та/або засобів автоматизації, та/або засобів до затискачів розподільчої мережі А, В, С, а вихідзахисту, та/або засобів сигналізації. ні виводи триполюсного комутатора напруг та Перетворювач частоти виконаний у вигляді інструмів 1 приєднані до перетворювача частоти 3, вертора плавного пуску та/або плавного гальмувихідні виводи якого з'єднані із вхідними виводами вання. двигуна головного приводу 4. Приводи допоміжних До системи внесені другі вхідні виводи комутамеханізмів, контактори, блоки керування та автотора, трифазне джерело резервного живлення матики, засоби захисту та сигналізації 5 приєднані та/або джерело неперервного живлення з нульодо вихідних виводів триполюсного комутатора 1. вою фазою, вихідні виводи яких приєднані до друДо вихідних виводів триполюсного комутатора 1 гих вхідних виводів комутатора. також приєднані виводи лінійних фаз фільтра Для пояснення суті винаходу подані кресленструмів нульової послідовності 2, вивід нульової ня, розміщені на фіг. 1 - фіг. 4. фази якого приєднаний до виводу нульової фази На фіг. 1 подана блок-схема системи приводу комутатора 1. Триполюсний комутатор 1 системи або приводів змінного струму з фільтром струмів приводу або приводів, показаної на фіг. 1 - фіг. 3, нульової послідовності. виконує роль вимикача трифазної системи напруг На фіг. 2 показана блок-схема системи приво(та струмів). ду або приводів змінного струму з трьома однофаУ другому варіанті виконання системи приводу зними стабілізаторами фазних напруг. або приводів змінного струму, показаної на фіг. 2, На фіг. 3 представлена блок-схема системи система містить: затискачі лінійних фаз А, В, С, приводу або приводів змінного струму, у якій перезатискач нульової фази 0, триполюсний комутатор творювач частоти виконаний у вигляді інвертора напруг та струмів 6, фільтр струмів нульової посплавного пуску головного приводу. лідовності 14, перетворювач частоти 7, двигун На фіг. 4 показана блок-схема системи привоголовного приводу 12, три стабілізатори фазних ду або приводів змінного струму, яка містить дженапруг 15-17, приводи допоміжних механізмів, рело резервного або гарантованого живлення. або/та контактори, або/та блоки керування та авНа фіг. 1 позначені: А, В, С - затискачі лінійних томатики, або/та засоби захисту або/та засоби фаз; 0 - затискач нульової фази; 1 - триполюсний сигналізації 13. Перетворювач частоти 7 складакомутатор напруг та струмів; 2 - фільтр струмів ється з керованого випрямляча 8 та інвертора 11. 7 97216 8 Стабілізована система напруг подається парами Основною проблемою асинхронних двигунів є проводів 9 та 10 зі стабілізаторів однофазної нанеможливість узгодження обертового моменту із пруги15 та 16 до керованого випрямляча 8 та інобертовою швидкістю ні під час пуску, ні під час вертора 11. Вхідні виводи триполюсного комутатотривалої роботи. Обертовий момент під час пуску ра напруг та струмів 6 приєднані до затискачів за частки секунди досягає від 100 % до 200 % від розподільчої мережі А, В, С, а вихідні виводи триномінального значеннями і сприймається кінемаполюсного комутатора напруг та струмів 6 приєдтичними парами приводу як удар і по двигуну принані до керованого випрямляча 8, вихідні виводи воду, і по кінематичному механізму його навантаякого приєднані через фільтр вищих гармонік (на ження. фіг. 2 не показано) до інвертора 11, який живить Через це у останні 20-30 років увага розробнидвигун головного приводу 12. Від стабілізованої ків прикута до систем приводу або приводів, у яких трифазної системи напруг, утвореної на виході двигун живиться від перетворювача частоти, вихіоднофазних стабілізаторів 15-17 живляться також дна трифазна напруга якого змінюється майже приводи допоміжних механізмів або/та контактори, пропорційно до зростання частоти. Такі системи або/та блоки керування та автоматики, або/та заприводу мають широкі функціональні можливості: соби захисту, або/та засоби сигналізації 13. Кожрегулювання швидкості обертання, високу екононий із однофазних стабілізаторів напруги 15-17 мічність, удвічі менші пускові струми і т. і. Через це ввімкнений у розсічку проводів лінійних фаз, які такі системи набули широкого застосування, особживлять приводи допоміжних механізмів або/та ливо у поточних технологічних лініях автоматизоконтактори, або/та блоки керування та автоматики, ваного виробництва. Але розподільча мережа не або/та засоби захисту, або/та засоби сигналізації зазнала змін за майже ста років, не вдосконалю13. валась. І навпаки, зростання кількості споживачів У третьому варіанті виконання системи привота коефіцієнта завантаження розподільчої мережі ду або приводів змінного струму, показаної на фіг. привело до погіршення якості трифазних напруг як 3, система містить: затискачі лінійних фаз А, В, С, у низьковольтних, так і у середньовольтних розпозатискач нульової фази 0, триполюсний комутатор дільчих мережах. Серед загроз електропостачання напруг та струмів 1, фільтр струмів нульової посбільш частими стали обриви проводів лінійних та лідовності 2, інвертор плавного пуску 18 та двигун нульових фаз, у тому числі і відгорання нульового головного приводу 4. проводу у місцях контактів проводів. Крім того, у У четвертому варіанті виконання системи прирозподільчих мережах почастішали: посадки наводу або приводів змінного струму, показаної на пруг, викликані, наприклад, пусками асинхронних фіг. 4, система містить крім елементів, описаних двигунів; короткочасні імпульси напруги, викликані на фіг. 1 - фіг. 3, джерело резервного або гарантокомутаційними та грозовими імпульсами напруги, ваного живлення 20, вихідні виводи якого приєда також частими незначними короткими замиканнані до других вхідних виводів триполюсного комунями в устаткуванні споживачів; почастішали змітатора 19. Для цього комутатор 19 облаштований щення потенціалу нульового проводу, викликані другими вхідними виводами. Триполюсний комунесиметричними навантаженнями та не зовсім татор 19 системи приводу або приводів, показаної глухими однофазними короткими замиканнями, і т. на фіг. 4, виконує роль перемикача схеми живлені. ня системи приводу від розподільчої мережі до Всі перераховані тут збурення якості електриджерела резервного живлення або гарантованого чної енергії негативно впливають на роботу електживлення у випадку обриву (розриву) двох проворичного приводу, викликаючи збої у роботі. Найбідів і більше фаз розподільчої мережі. льшим і найважливішим недоліком сучасного Робота системи приводу або приводів змінноелектропостачання є обрив проводу лінійної або го струму. Основним недоліком простого приводу нульової фази, або двох проводів розподільчої змінного струму, який складається лише з двигуна, мережі, що приводить до втрати працездатності є вкрай складне керування швидкістю обертання, системи приводу. В мовах зростання коливань через що ще до недавнього часу застосовувались напруги у трифазній мережі можливе порушення системи приводу "двигун - генератор постійного стійкості керування перетворювачів частоти у суструму - двигун постійного струму" або "керований часних системах приводу. Крім того, в перетворювипрямляч - двигун постійного струму". Через це вачах частоти зростає ймовірність виникнення керування швидкістю обертання малопотужних генерації вищих гармонік широкого спектра, а таприводів, наприклад, у верстатобудуванні здійскож можливість порушення порядку чергування нювали за допомогою механічного редуктора. Такі фаз вихідної системи напруг перетворювача чассистеми приводу мають низький коефіцієнт користоти. ної дії, малі швидкодію та надійність. З економічної Задачею винаходу є забезпечення живучості точки зору простий привід переважає за економічроботи системи приводу або приводів змінного ністю та надійністю, але він має істотні недоліки: струму при обриві однієї з лінійних фаз живильної неможливість регулювання швидкості обертання трифазної мережі та при глибоких посадках напрута п'яти-восьмикратні пускові струми. За таких ги мережі, а також підвищення надійності роботи струмів динамічні зусилля між провідниками обмоуказаної системи приводу або приводів. ток двигуна зростають у 40-60 раз. В результаті Ця задача вирішена завдяки: термічних та динамічних ударів на ізоляцію вона - внесенню фільтра струмів нульової послідопередчасно висихає, кришиться та обсипається, вності (ФСНП) до системи приводу або приводів, термін служби такого двигуна скорочується. що приводить до появи жорсткого міжфазного 9 97216 10 електромагнітного зв'язку між лінійними та нульоособливість заявленого приводу - перехід роботи вою фазами розподільчої мережі; приводу з трифазного режиму при відсутності об- а також завдяки використанню нульової фази риву фаз до трифазного режиму при обірваному розподільчої мережі як резервного джерела. проводі однієї з лінійних фаз відбувається без пеПокажемо, що названі дії дозволяють виріширехідного процесу, тобто ідеально: напруги та ти поставлену задачу. На фіг. 1 подана блок-схема струми першого режиму дорівнюють напругам та першого варіанта виконання системи приводу або струмам наступного режиму. приводів змінного струму з фільтром струмів нуДалі розглянемо випадок, при якому обрив льової послідовності та нульовою фазою трифазпроводу стався у нульовій фазі 0 розподільчої меної розподільчої мережі. Після приєднання систережі. Така аварія розподільчої мережі тягне за ми приводу або приводів змінного струму до собою особливо тяжкі наслідки, після яких приводи розподільчої мережі вмикають контактор або аввсіх типів не тільки зупиняються, а й виходять з томатичний вимикач комутатора напруг та струмів ладу. Після відокремлення нульової фази приводу 1. Напруга частотою 50 або 60 Гц подається на від нейтральної точки живильного трансформатоперетворювач частоти 3. У перетворювачі 3 трира, причому указана нейтральна точка є заземлефазна напруга з частота 50 або 60 Гц при пуску ною, фазні напруги можуть досягати будь-яких приводу перетворюється у низьку частоту, значно величин у діапазоні від нуля до 380 вольт при номеншу за 50 Гц. Причому величина та частота мінальному значенні 220 вольт. Статистика покатрифазної напруги при пуску неперервно збільшузує, що з цієї причини дві третини однофазних ються від деякого малого значення до номінальнонавантажень в лічені хвилини перегорають. При го значення. Це означає, що при пуску одночасно цьому аварія електричної системи приводу привозі зростанням швидкості обертання двигуна плавдить до збоїв та аварій механічної частини привоно зростає і частота напруги і величина напруги, ду, наприклад, металорудних конвеєрів. Але і в яка прикладається до обмотки статора двигуна аваріях цього виду ФСНП параметрично генерує у змінного струму. При цьому за допомогою зворотфазі 0 нульовий потенціал, який електрично і жорного зв'язку контролюються струми обмоток двигустко зв'язаний з потенціалом нульової фази підсна, унаслідок чого пусковий струм двигуна зментанції та потенціалом землі. Нагадуємо, що це шується з 5-8-кратного значення до 1,5-2,0відбувається при фізичному розриві проводу нукратного значення номінального значення. При льової фази, але цей розрив (як і у випадку обриву досягненні підсинхронної або синхронної кутової проводу лінійної фази) повністю компенсується швидкості виконується плавне регулювання швиддією ФСНП, і в цьому випадку перехід до роботи кості обертання валу двигуна здебільшого вниз від приводу до роботи зі штучною нульовою фазою номінального значення відповідно до програми розподільчої мережі відбувається параметрично, виробничого процесу, як це може бути проілюстмиттєво і без перехідного процесу. Дія ФСНП наровано на прикладі роботи пральної машини з стільки ефективна, що ні приймачі електроенергії, програмним керуванням. ні їх експлуатаційний персонал місяцями навіть не Робота сучасної промислової системи приводу здогадуються, що вони успішно експлуатують свої або приводів змінного струму можлива до тих пір, установки при обриві однієї з фаз. поки на привід подається напруга, параметри якої Розглянемо третій випадок - глибока посадка задовольняють нормам стандартів. Але експлуафазної напруги у одній із лінійних фаз розподільтаційні процеси розподільчої мережі неминуче чої мережі, наприклад, у фазі А (фіг. 1). І у цьому включають режим обриву однієї з фаз розподільвипадку завдяки сумісній дії ФСНП 2 та нульовій чої мережі. Припустимо, що у фазі А розподільчої фазі 0 у фазі А генерується додаткова напруга, мережі стався обрив проводу. За цієї умови на яка компенсує глибокі провали та посадки фазної перетворювач частоти 3 подається не трифазна, а напруги розподільчої мережі. Зауважимо, що у однофазна напруга, яка робить роботу двигуна третьому випадку ефективна компенсація має місголовного приводу неможливою. Привід зупиняце при умові, що потужність ФСНП має бути співється або через деякий час виходить з ладу. Так мірною із сумарною потужністю фази А розподільвідбувається робота приводу без фільтра струмів чої мережі. нульової послідовності (без ФСНП). Натурні випробування ФСНП повністю підтвеРозглянемо роботу системи приводу або прирдили викладені вище твердження. водів, блок-схема якої показана на фіг. 1 при обОтже задача винаходу, тобто забезпечення риві фази А. Фазні напруги у фазах В та С залиживучості роботи системи приводу або приводів шились незмінними і близькими до номінальних змінного струму при обриві однієї з лінійних фаз значень. При такій умові ФСНП 2 параметрично живильної трифазної мережі та при глибоких погенерує у фазу А напругу, яка була у фазі А перед садках напруги мережі, а також підвищення надійобривом її проводу. "Параметрично" означає ності роботи указаної системи приводу або привомиттєво і без участі людини та засобів автоматики дів, є доведеною теоретично і практично. та кібернетики. Отже ФСНП 2 разом з нульовим Розглянемо другий варіант виконання системи проводом розподільчої мережі миттєво відновлює приводу або приводів, блок-схема якого показана працездатність перетворювача частоти, і приводу на фіг. 2 і яка додатково містить три стабілізатори в цілому, враховуючи сюди і працеспроможність однофазних напруг 15-17. Розподільча мережа, приводів допоміжних механізмів, контакторів, блозатискачі якої позначені як А, В та С, є мережею ків керування та автоматики, а також засобів захизагального призначення, до якої можуть бути присту та сигналізації допоміжних механізмів. Необєднані і електроприймачі з різко змінних характехідно звернути увагу ще на одну важливу ром навантаження. Такі приймачі викликають у 11 97216 12 розподільчій мережі глибокі симетричні посадки намічні удари по ізоляції обмоток двигуна зменнапруги, величина яких сягає 100-120 вольт. За шуються не менше ніж у 16 разів, через що розтрітаких умов живучість головного приводу досягаскування та висипання ізоляції обмоток двигуна ється введенням зворотного зв'язку за напругою у уповільнюється не менше ніж у 50 разів. системі автоматичного регулювання системи приАле така ефективність інвертора плавного пуводу або приводів змінного струму. Але в привоску приводу може бути досягнута тільки при задодах допоміжних механізмів, контакторах, блоках вільній якості напруг розподільчої мережі. У випакерування та автоматики, а також засобах захисту дку обриву однієї з лінійних фаз розподільчої та сигналізації відбувається збій у роботі, що примережі головний та допоміжні приводи зупиняютьводить до малопередбачуваних наслідків. Так, при ся, а технологічна лінія припиняє свою роботу. У цьому виникає відключення контакторів допоміжцьому випадку система приводу набуває живучості них механізмів, що, наприклад, призводить до зутільки після приєднання виводів лінійних фаз фіпинки частини залізорудного конвеєру і т. і. У дрультра струмів нульової послідовності (ФСНП) 2 до гому варіанті виконання системи приводу або вихідних виводів комутатора 1. Так, при виникненприводів, блок-схема якого показана на фіг. 2, у ні обриву проводу лінійної фази А у розподільчій систему внесені три стабілізатори однофазних мережі у нульовій фазі ФСНП протікає потрійний напруг 15-17. Робота їх полягає у наступному: при струм, а у проводах лінійних В та С струм збільвиникненні глибоких симетричних посадок напруг шується у корінь з трьох раз порівняно з симетристабілізатори 15-17 з допомогою зворотного зв'язчним режимом, який мав місце при відсутності ку порівнюють поточне значення напруги із задаобриву лінійної фази. Вказані струми через жорстним значенням і зі швидкодією 30-100 вольт на кий міжфазний зв'язок трансформують в обірвану період основної частоти піднімають всі три фазні фазу напругу та струми, які є достатніми для утвонапруги до номінального значення. Цим самим рення на вихідних виводах ФСНП симетричної усувається загроза виникнення аварійної обстаносистеми напруг, яка забезпечує нормальну роботу вки як головного приводу 12 (через стабільне живінвертора плавного пуску і приводу в цілому. Отже, лення блоків керування керованого випрямляча 8 введення ФСНП та нульової фази розподільчої та інвертора 11, наприклад, від стабілізаторів фаз мережі у систему приводу або приводів рівнознач15 та 16 з допомогою пар провідників 9 та 10), так і не введенню додаткового джерела живлення, що підвищується живучість приводів допоміжних мепідвищує надійність функціонування головного та ханізмів, контакторів, реле, блоків керування та допоміжних приводів механізмів. автоматики, а також засобів захисту та сигналізаУ третьому варіанті був розглянутий випадок ції. обриву або знеструмлення однієї з фаз. Але його Розглянемо третій варіант виконання системи недолік полягає у тому, що при обриві двох лінійприводу або приводів, блок-схема якого показана них фаз або нульової та однієї з лінійних фаз сисна фіг. 3, у якій перетворювач частоти виконаний у тема приводу або приводів відключається від мевигляді інвертора плавного пуску 18 двигуна 4 режі, а технологічна лінія зупиняється. З метою та/або його плавного гальмування. Інвертор 18 підвищення живучості системи приводу або привиконує дві основні функції: плавне регулювання водів до неї внесені додаткові джерела живлення. напруги та частоти. Розглянемо ці функції детальРозглянемо четвертий варіант виконання сисніше. Плавне підвищення лише напруги від знижетеми приводу або приводів, блок-схема якої поканого до номінального значення без зміни частоти зана на фіг. 4 і до якої внесено резервне джерело напруг інвертора саме по собі дозволяє здійснити енергії або/та джерело гарантованого живлення плавний розгін двигуна до номінальної швидкості 20. Така система приводу або приводів продовжує обертання при зменшенні пускових струмів у 1,5свою роботу і при обриві двох чи трьох проводів 2,0 рази. Використання цієї властивості у промисрозподільчої мережі. Вихідні виводи А1, В1, С1 та ловому приводі уже є економічно доцільним. Але 01 резервного та/або гарантованого джерела живвикористання функції плавної зміни лише частоти лення 20 приєднані до других виводів комутатора дає ще більший економічний ефект. Цей ефект напруг та струмів 19, причому перші вхідні виводи дозволяє знизити пускові струми ще удвічі. Оскількомутатора напруг та струмів 19 приєднані до заки інвертор плавного пуску ці дві функції суміщає, тискачів розподільчої мережі А, В, С. У випадку то у сумі пусковий струм зменшується приблизно у розриву двох проводів розподільчої мережі комучотири рази. Зазначимо, що обертовий момент на татор 19 перемикає живлення приводу спочатку на валу двигуна при його пуску практично не зменшугарантоване джерело, а потім на резервне джереється. ло живлення, і тому привід продовжує безаварійну Використання інвертора плавного пуску дороботу системи приводу або приводів. Внесення зволяє знизити електромагнітні, теплові, вібраційФСНП 14 у систему приводу або приводів дозвоні, механічні та гідравлічні удари на головний та ляє компенсувати несиметрію напруг та струмів за допоміжні приводи. Якщо привід оснащено мікронульовою послідовністю, а також усувати вищі цифровими блоками керування, то такий привід гармоніки нульової послідовності, які виникають у значно знижує втрати енергії, тобто є засобом гарантованому джерелі живлення, і тим самим економії електричної енергії. Ще одна додаткова зменшувати втрати енергії в гарантованому та корисність інвертора полягає у збільшенні терміну резервному джерелі живлення 20, інверторі 8 та служби (ресурсу) устаткування. Найбільший технідвигуні 12 головного приводу та у приводах допоко-економічний ефект виникає при живленні насоміжних механізмів 13. При виникненні обриву просних та вентиляційних установок, термін служби воду, наприклад, у фазі А резервного джерела 20 яких підвищується у 2,0-2,5 рази. Термічні та диФСНП 14 параметрично генерує фазну напругу у 13 97216 14 зниклій фазі, в результаті чого живучість системи 6.Jadric I., Schnetzka H.Control loop and method приводу або приводів зростає. for variable speed drive ride-through capability Основна перевага системи приводу - парамеimprovement.Patent USA N6686718, МПК Н02Р трична генерація напруги, яка близька до номіна5/34, Публіковано 3.02.2004. льного значення у знеструмленій фазі, яка відбу7.Skaug K., Toennes M., Harvest N.-O., Krogh вається миттєво і без перехідного процесу. E., Aupke A.Frequency converter for different mains Додаткові переваги: підвищення якості електричvoltages.Patent USA N2005/0068001, МПК Н02Р них напруг; приглушення вищих гармонік; приглу5/34. Публіковано 31.03.2005. шення високовольтних імпульсів та високовольт8.Lee R.H., Levran A.L., Mak Chi, Smith G.L., них коливань напруги; захист системи приводу від Marcinkowski J.J. Synchronous motor torque control постійної складової струму у системі приводу або device. Patent USA N4931715, МПК Н02Р 1/24. Пуприводів; захист від ЕМІ. бліковано 5.06.1990. Система приводу призначена для використан9.Bixel P.S., Carter R.W., Dick B.E. Method and ня у таких галузях: військовій та медичній техніці, apparatus for deriving characteristics of a utility signal насосах, вентиляторах, ліфтах, складських холоin an AC machine drive system.Patent USA дильниках, у прокатних станах та збагачувальних N6384565, МПК Н02Р 1/46. Публіковано 7.05.2002. технологічних лініях металургії; важких конвеєрах, 10.Unida Hideroshi.Apparatus for driving an AC у системах приводу, в яких вихід з ладу одного motor at variable speeds.Patent USA N5608302, механізму може стати причиною зупинки всього МПК Н02Р 5/34. Публіковано 4.03.1997. виробництва і завдати значних збитків. 11.Horn G.W., Clement W., Pyke A.L., Anthony Джерела інформації: C.M. Asynchronous soft converter System.Patent 1.Garces L.J., John V., Sanza P. С, Szezesny USA N6047812, МПК B65G47/29. Публіковано P.M. Method and system for detecting a zero current 11.04.2000. level in a line commutated converter. Patent USA 12.Yao Yixin, Zheng Bing, Huang Y.-Y.Advanced N6385066, МПК Н02М 5/42. Публіковано 7.05.2002. smooth transition switch.Patent USA N7109608, МПК 2.Heinrich T.M. Method of operating A-C drive Н01Н 9/54. Публіковано 19.09.2006. with parallel connected D-C link power converters. 13.Schnetzka H.R., Jadric I.A ride-through Patent USA N4849870, МПК Н02М 5/45. Публіковаmethod and system for Hvac &R Chillers.Patent USA но 18.07.1989. N2007/0063668, МПК Н02Р 3/18. Публіковано 3.Schnetzka H.R., Jadric I., Manoor A.Common 22.03.2007. mode & differential mode filter for variable speed 14.Schnetzka H.R., Manoor S.A. System and drive. Patent USA N7746020, МПК G05DM23/275. method to extend synchronous operation of an active Публіковано 29.06.2010. converter in a variable speed drive.Patent USA 4.Chausse B.P., Espelage P.M., Lippitt D.L., N7764041, МПК Н02Р 27/04. Публіковано Tupper L.C. Transitioning between multiple modes of 27.07.2010. inverter control in a load commutated inverter motor 15.Bilac M., Fan C, Terricciano P.AC motor drive.Patent USA N4443747, МПК Н02Р 1/46. Публіcontroller.Patent USA N7791307, МПК H02P 1/26. ковано 17.04.1984. Публіковано 7.09.2010. 5.Lee K., Becker S.K., Schmidt K.J. Method and 16.Yamamoto E., Ishii S., Hara H., Watanabe E., compensation modulator for dynamically controlling Yamasaki Т., Tanaka K.PWM cycloconverter and induction machine regenerating energy flow and power fault detector.Patent USA N2003/0052544, direct current bus voltage for an adjustable frequency МПК H02J 9/00. Публіковано 20.03.2003. drive system. Patent USA N6768284, МПК H02D 5/40, Публіковано 27.06.2004. 15 97216 16 17 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 97216 Підписне 18 Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601