ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД


RU (11) 2293432 (13) C1

(51) МПК
H02P 25/22 (2006.01)
H02P 27/06 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2007.02.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005123757/09 
(22) Дата подачи заявки: 2005.07.26 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.07.26 
(45) Опубликовано: 2007.02.10 
(56) Аналоги изобретения: Энергоснабжение и высоковольтные преобразователи частоты./ Новости приводной техники. 2002, № 9, с.2-3. RU 2069033 C1, 10.11.1996. RU 29420 U1, 10.05.2003. SU 316168 A1, 01.01.1971. SU 1494191 A1, 15.07.1989. SU 1421271 A3, 07.10.1982. SU 1700738 A1, 23.12.1991. GB 1353759 A, 22.05.1974. US 3717807 A, 20.02.1973. US 2004/0075406 A1, 14.04.2004. FR 2509546 A1, 14.01.1983. WO 2005034333 A1, 14.04.2005. 
(72) Имя изобретателя: Малахов Алексей Петрович (RU); Музалевский Леонид Викторович (RU); Малышев Артем Олегович (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Новосибирский государственный технический университет (RU) 
(98) Адрес для переписки: 630092, г.Новосибирск, пр-кт Карла Маркса, 20, НГТУ 

(54) ЧАСТОТНО-РЕГУЛИРУЕМЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в частотно-регулируемом электроприводе. Техническим результатом является повышение надежности частотно-регулируемого привода. Частотно-регулируемый электропривод содержит источник питания, частотно-регулируемые инверторы и приводной электродвигатель, емкостной фильтр. Источник питания выполнен в виде выпрямителя, параллельно которому подключен емкостной фильтр. Приводной электродвигатель выполнен из N=1, 2, 3, ... трехфазных систем обмоток, каждая из которых соединена с N последовательно соединенными трехфазными частотно-регулируемыми инверторами, которые подключены к выпрямителю. Каждый частотно-регулируемый инвертор снабжен параллельно соединенными между собой стабиловольтом, резистором и конденсатором, которые параллельно подключены к питающим шинам частотно-регулируемых инверторов. В многополюсных приводных электродвигателях количество трехфазных обмоток кратно числу полюсов или пар полюсов. 1 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к силовой промышленной электронике, а именно к частотно-регулируемым электроприводам (ЧРЭ).

Известен ЧРЭ [Толстов Ю.Г. Высоковольтные тиристорные преобразователи для частотно-регулируемого электропривода // Автоматизированный электропривод, силовые полупроводниковые приборы, преобразовательная техника (Актуальные проблемы и задачи). - М.: Энергоатомиздат, 1983. - С.402-409], в котором содержится высоковольтный выпрямитель и трехфазный инвертор регулируемых выходных частоты и напряжения.

Недостатком такого ЧРЭ является сложность силовой части и невысокая надежность из-за высокого рабочего напряжения двигателя и силовой части выпрямительно-инверторного преобразователя.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является ЧРЭ [Энергосбережение и высоковольтные преобразователи частоты // Новости приводной техники, 2002. - №9. - С.2-3], являющийся прототипом, в котором содержится входной источник питания - трансформатор. Вторичные обмотки трансформатора разделены на три группы по шесть обмоток в каждой группе. Каждая выходная вторичная обмотка трансформатора присоединена к выпрямителю своего частотно-регулируемого инвертора. Частотно-регулируемый инвертор состоит из выпрямителя, выполненного по трехфазной мостовой схеме, параллельно соединенного конденсатора и однофазного инвертора. К каждой фазе высоковольтного трехфазного приводного электродвигателя подключается последовательно большое количество однофазных частотно-регулируемых инверторов.

Недостатком этого ЧРЭ является большое количество однофазных преобразователей частоты, напряжения которых последовательно складываются и их сумма в трехфазном виде прикладывается к обмоткам двигателя, что существенно усложняет конструкцию и снижает надежность работы ЧРЭ в целом.

Задачей изобретения является повышение надежности работы ЧРЭ и упрощение электропривода.

Указанная задача достигается тем, что в ЧРЭ, содержащем входной источник питания, частотно-регулируемые инверторы и приводной электродвигатель, отличающийся тем, что частотно-регулируемый электропривод снабжен емкостным фильтром, входной источник питания выполнен в виде выпрямителя, параллельно которому подключен емкостной фильтр, указанный приводной электродвигатель выполнен из N=1, 2, 3, ... трехфазных систем обмоток, каждая из которых соединена с N последовательно соединенными трехфазными частотно-регулируемыми инверторами, которые подключены к выпрямителю, а каждый частотно-регулируемый инвертор в свою очередь снабжен дополнительными, параллельно соединенными между собой стабиловольтом, резистором и конденсатором, также параллельно подключенными к питающим шинам частотно-регулируемых инверторов.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема предлагаемого частотно-регулируемого электропривода.

ЧРЭ содержит входной силовой выпрямитель 1 с параллельно подключенным к нему емкостным фильтром 2, N трехфазных систем фазных обмоток 3 приводного электродвигателя 4, N последовательно соединенных трехфазных частотно-регулируемых инверторов 5, 6, 7, каждый частотно-регулируемый инвертор снабжен параллельно к нему подключенными, дополнительными, также параллельно соединенными между собой конденсаторными фильтрами 8, резисторами 9 и стабиловольтами 10, а каждый частотно-регулируемый инвертор своими трехфазными выходами подключен к приводному электродвигателю 4, выполненному соответственно из N трехфазных обмоток.

Предлагаемый частотно-регулируемый электропривод работает следующим образом.

Подается напряжение на входной силовой выпрямитель 1, его напряжением заряжается емкостной фильтр 2 и конденсаторы 8 инверторов 5, 6, 7. Равномерность напряжений инверторов выполняется резисторами 9 и стабиловольтами 10. Затем синхронно подается управление на инверторы 5, 6, 7, которые одинаковыми токами запитывают соответствующие трехфазные катушечные группы 3(1-N) приводного электродвигателя 4. Во всех фазах инверторов 5, 6, 7 и двигателя 4 формируются одинаковые по величине и с соответствующим сдвигом по фазе токи и двигатель работает так же, как и при питании этих обмоток в высоковольтном варианте.

Таким образом, в предлагаемом изобретении по сравнению с прототипом при сохранении всех качественных показателей в силовой части отсутствует дорогостоящий согласующий трансформатор, уменьшается как минимум в 3 раза количество инверторов, а двигатель, выполняемый из N катушечных групп, становится низковольтным, что значительно повышает надежность работы ЧРЭ и одновременно упрощает его силовую схему.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Частотно-регулируемый электропривод, содержащий входной источник питания, частотно-регулируемые инверторы и приводной электродвигатель, отличающийся тем, что частотно-регулируемый электропривод снабжен емкостным фильтром, входной источник питания выполнен в виде выпрямителя, параллельно которому подключен емкостной фильтр, указанный приводной электродвигатель выполнен из N=1, 2, 3, ... трехфазных систем обмоток, каждая из которых соединена с N последовательно соединенными трехфазными частотно-регулируемыми инверторами, которые подключены к выпрямителю, а каждый частотно-регулируемый инвертор в свою очередь снабжен дополнительными, параллельно соединенными между собой стабиловольтом, резистором и конденсатором, также параллельно подключенными к питающим шинам частотно-регулируемых инверторов.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru