SU1339850A1 - Apparatus for braking frequency-controlled induction motor - Google Patents
Apparatus for braking frequency-controlled induction motor Download PDFInfo
- Publication number
- SU1339850A1 SU1339850A1 SU853905322A SU3905322A SU1339850A1 SU 1339850 A1 SU1339850 A1 SU 1339850A1 SU 853905322 A SU853905322 A SU 853905322A SU 3905322 A SU3905322 A SU 3905322A SU 1339850 A1 SU1339850 A1 SU 1339850A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- braking
- inverter
- output
- pulse
- frequency
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y02P80/116—
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
- Stopping Of Electric Motors (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в химической , горнодобываюи1ей, металлургической и других отрасл х промышленности. Целью изобретени вл етс повыи1ение эффективности торможени при уменьшении установленной емкости си,1ового фильтра. Указанна цель достигаетс введением в устройство дл торможени частотно-регу.чируе- .чюго асинхронного электродвигател имнуль- сно-аналоговэго преобразовател (ИАН) 9 и выполнением нпфотно-импульсного прерывател (ШИН) 5 тока с двум дополнительными в.одам11. Один дополнительный вход ШИП b ь еносредственно, а другой его дополнительный вход через ИАП 9 подключены к соответствуюнгему выходу системы 8 управ,лени инвертором 2. Это нозво.чиет обеспечить нар ду с широтно-импу.мьсным и фазовое управление подключением тормозного резистора 6 и стабилизацию в режиме инверторного торможени магнитного иото- косцеплени . В результате исключаютс неблагопри тные зоны включени тормозного резистора 6. 2 ил. ( Vuz.1 э/.5. СлЭ СО CD 00 сл оThe invention relates to electrical engineering and can be used in the chemical, mining, metallurgical and other industries. The aim of the invention is to improve the braking performance while reducing the installed capacity of the C, first filter. This goal is achieved by introducing into the device for braking a frequency-regul.chiru- .yy asynchronous motor of an impulse-analogue-ego converter (IAN) 9 and performing a p-pulse interrupter (BUS) 5 current with two additional signals in 11. One additional input SHIP b directly, and the other its additional input through PAI 9 is connected to the corresponding output of the system 8 control, laziness by an inverter 2. This considers it to provide, along with the pulse-width and phase control connection of the braking resistor 6 and stabilization in the mode of inverter deceleration of the magnetic linkage. As a result, unfavorable switching zones of the braking resistor 6 are excluded. 2 Il. (Vuz.1 e / .5. CLE CO CD 00 cl o
Description
Изобретение относитс к электротехнике, в частности к частотно-регулируемым электроприводам , и может быть использовано в различных отрасл х промышленности: химической , горнодобывающей, металлургической и других - дл торможени частотно- регулируемых электроприводов без устройств рекуперации энергии в сеть.The invention relates to electrical engineering, in particular, to frequency-controlled electric drives, and can be used in various industries: chemical, mining, metallurgical and others - for braking frequency-controlled electric drives without energy recovery devices into the network.
Целью изобретени вл етс повышение эффективности торможени частотно-регулируемого электропривода при уменьшении установленной емкости силового фильтра преобразовател частоты.The aim of the invention is to increase the braking efficiency of the variable frequency drive while reducing the installed capacity of the power filter of the frequency converter.
На фиг. 1 приведена функциональна схема устройства дл торможени частотно-регулируемого электропривода; на фиг. 2 - временные диаграммы работы.FIG. 1 shows a functional diagram of a device for braking a variable frequency drive; in fig. 2 - time diagrams of work.
Устройство дл торможени частотно- регулируемого асинхронного электродвигател 1 содержит инвертор 2, св занный своими входами через силовой фильтр 3 с выходом нереверсивного управл емого выпр мител 4, а выходом - с асинхронным электродвигателем 1, широтно-импульсный прерыватель 5 тока, посредством которого тормозной резистор 6 подсоединен к входу инвертора 2. Вход широтно-импульсного прерывател 5 соединен с выходом блока 7 регулировани . Устройство содержит также систему 8 управлени выпр мителем 4 и систему 9 управлени инвертором 2, снабженную выходами 10 и подключенную к за- датчику 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 управлени инвертором 9. Вход системы 8 управлени выпр мителем 4 подключен к выходу блока 7 регулировани . Широтно-импульсный прерыватель 5 тока тормозного резистора 6 содержит последовательно подключенный силовой ключ 13, св занный свои.м управл ющим входом через компаратор 14 с одним из входов генератора 15 пилообразного напр жени , при этом второй вход компаратора 14, первый и второй входы генератора 15 пилообразного напр жени вл ютс соответственно первым, вторым и третьим входами широтно-импульсного прерывател 5, а вторые выводы тормозного резистора 6 и силового ключа 13 вл ютс выходами широтно-импульсного прерывател 5 тока тормозного резистора 6.A device for braking a frequency-controlled asynchronous motor 1 contains an inverter 2, connected by its inputs through a power filter 3 to an output of a non-reversible controlled rectifier 4, and the output to an asynchronous motor 1, a pulse-width current interrupter 5, by means of which the braking resistor 6 connected to the input of the inverter 2. The input of the pulse-width chopper 5 is connected to the output of the control unit 7. The device also contains a rectifier control system 8 and an inverter 2 control system 9, equipped with outputs 10 and connected to a frequency sensor 11, a pulse-analog converter 12. At the same time, a pulse-width chopper 5 is connected by a second input directly and by a third input pulse-analog converter 12 to the corresponding output of the inverter control system 9. The input of the control system 8 of the rectifier 4 is connected to the output of the control unit 7. The pulse width chopper 5 of the current of the braking resistor 6 contains a series-connected power switch 13 connected with its control input through a comparator 14 to one of the inputs of the sawtooth generator 15, the second input of the comparator 14, the first and second inputs of the generator 15 The sawtooth voltage is the first, second and third inputs of the pulse width breaker 5, respectively, and the second terminals of the braking resistor 6 and the power switch 13 are the outputs of the brake width breaker 5. o resistor 6.
На фиг. 2 приведены сравнительные временные диаграммы работы предлагаемого и известного устройств, где Ua, Л, - фазные напр жени и ток электродвигател 1; Г, Г - диаграмма включени широтно-импульсного прерывател 5 соответственно в предлагае мом и известном устройствах Не, i«, и (7с, /и - напр жение на конденсаторе С силового фильтра 3 и входной ток инвертора 2 соответственно в предлагаемом и известномFIG. Figure 2 shows the comparative timing diagrams of the operation of the proposed and known devices, where Ua, L, are the phase voltages and current of the electric motor 1; G, G - switching diagram of the pulse-width chopper 5, respectively, in the proposed and known devices He, i ", and (7c, / and - voltage on the capacitor C of the power filter 3 and the input current of the inverter 2, respectively, in the proposed and known
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
устройствах; (У, L/is - выходные сигналы соответственно, блока 7 регулировани и генератора 15 пилообразного напр жени ; Ug - выходной сигнал системы 9 управлени инвертором 2.devices; (Y, L / is - output signals, respectively, of control unit 7 and generator 15 of sawtooth voltage; Ug - output signal of inverter control system 9 2.
Устройство работает следующим образо.м.The device works as follows.
Командой на режим торможени частотно-регулируемого электропривода вл етс изменение на положительную пол рность выходного сигнала блока 7 регулировани , в качестве выходного регул тора которого , могут использоватьс регул торы напр жени , тока ЭДС или частоты вращени , примен емые и унифицированных системах подчиненного регулировани . При изменении на положительную пол рность выходного сигнала блока 7 регулировани нереверсивный выпр митель 4 путем воздействи на систему 8 управлени выпр мителем 4 переводитс в инверторную зону углов управлени , находитс и удерживаетс в непровод щем состо нии. При этом задат- чик 11 частоты уменьшает выходную частоту инвертора до значени , при котором частота становитс меньше частоты вращени ротора электродвигател .The deceleration mode command of the variable frequency drive is a change in the positive polarity of the output signal of the control unit 7, as the output regulator of which voltage, current, or rotation frequency regulators used by unified slave control systems can be used. When the output signal of the control unit 7 is changed to a positive polarity, the irreversible rectifier 4, by acting on the control system 8 of the rectifier 4, is transferred to the inverter zone of the control angles, and is kept in a non-conducting state. In this case, the frequency knob 11 reduces the output frequency of the inverter to a value at which the frequency becomes less than the rotor speed of the electric motor.
Накопленна приводом кинематическа энерги переводит возбужденный магнитным полем асинхронный электродвигатель 1 в генераторный режим. Вследствие этого генерируема электродвигателем 1 электрическа энерги через основные тиристоры и диоды обратного моста инвертора 2 поступает в звено посто нного тока, где накапливаетс на конденсаторе С силового фильтра 3 и рассеиваетс в виде электрических потерь на тормозном резисторе 6, подключенном к входу инвертора посредством силового ключа 13.Accumulated kinematic energy drives an asynchronous electric motor 1 excited by a magnetic field into generator mode. As a consequence, the electrical energy generated by the electric motor 1 through the main thyristors and the reverse bridge diodes of the inverter 2 enters the DC link, where it accumulates on the capacitor C of the power filter 3 and is dissipated as electrical losses on the braking resistor 6 connected to the input of the inverter by means of the power switch 13 .
С целью регулировани интенсивности темпа торможени электропривода (за счет воздействи на величину средней мощности рассеивани электрических потерь в тормозном резисторе 6) подключение тормозного резистора 6 осуществл етс ujHpoT- но-импульсным способом с помощью широтно-импульсного прерывател 5. В широтно- импульсном прерывателе 5 сов.мещаютс функции 1пиротного и фазового управлени включением тормозного резистора 6. На первый вход генератора 15 пилообразного напр жени поступают с второго выхода системы 9 управлени узкие импульсы L/ g шестикратной (по отношению к выходной) частоты, совпадающие по времени с моментами включени основных тиристоров инвертора 2. Указанные импульсы (Уд синхронизируют работу генератора 15 пилообразного напр жени , в котором зар д интегрирующего элемента (в интервале времени между соседними импульсами Ug) осуществл етс от аналогового сигнала, поступающего с выхода импульсно-аналогового преобразовател 12 и пропорционального выходной частоте электропривода. Выходной пилообразныйIn order to control the intensity of the braking rate of the electric drive (due to the effect on the average power dissipation in the braking resistor 6), the braking resistor 6 is connected in the ijHpoT-pulsed manner using a pulse-width chopper 5. In a pulse-width chopper 5 The functions of 1-phase and phase-controlled switching of the braking resistor 6 are placed. To the first input of the saw-tooth generator 15, a narrow pulse is received from the second output of the control system 9 L / g s are six times (with respect to the output) frequency, coinciding in time with the switching on moments of the main thyristors of the inverter 2. The pulses indicated (Beats synchronize the operation of the sawtooth generator 15, in which the charge of the integrating element (in the time interval between adjacent pulses Ug ) is carried out from the analog signal from the output of the pulse-analog converter 12 and proportional to the output frequency of the electric drive. Output sawtooth
сигнал t/ir, генератора 15 своим началом и окончанием св зан с моментами переключени основных тиристоров инвертора 2, а амнлитуда сигнала is остаетс неизменной при различных значени х выходной частоты . На компараторе 14 осуществл етс сравнение амплитуд «опорной пилы f/is и управл ющего сигнала (У, поступающего с выхода блока 7 регулировани / При увеличении амплитуды выходного сигнала Uj блока 7 регулировани увеличиваетс скважность выходных импульсов Т компаратора 14, а следовательно, и скважность подключени (посредством силового ключа 13) тормозного резистора 6. Таким образом, осуществл етс широтно-им- пульсное регулирование времени включени тормозного резистора 8, а значит средней мощности электрических потерь, рассеиваемых на тормозном резисторе.the signal t / ir of generator 15 is connected with the beginning and end of the switching times of the main thyristors of inverter 2, and the signal amplitude is remains unchanged at different values of the output frequency. The comparator 14 compares the amplitudes of the support saw f / is and the control signal (V coming from the output of the control unit 7). As the amplitude of the output signal Uj of the control unit 7 increases, the duty cycle of the output pulses T of the comparator 14 and, consequently, the duty ratio (by means of the power switch 13) of the braking resistor 6. Thus, the pulse-width regulation of the turn-on time of the braking resistor 8, and hence the average power of electrical losses dissipated by bremsstrahlung resistor.
Фазовое управление включением тормозного резистора заключаетс в том, что, измен свою длительность при широтно-импуль- сном регулировании, импульсы Г управлени силовым ключом 13 щиротно-импульсного прерывател 5, расшир сь вправо, сохран ют определенное фазовое положение /о фронта начала импульса (совпадающее с моментом времени включени основных тиристоров инвертора 2). В результате использовани дополнительного фазового управлени щиротно-импульсным прерывателем 5 в предлагаемом устройстве обеспечиваетс исключение неблагодпри тной зоны включени тормозного резистора (в частности, интервала времени , фиг. 2). Это достигаетс посредством определенного фазового формировани импульсов управлени , св занных передними фронтами с фронтами импульсов переключени основных тиристоров инвертора , и ограничени максимальной длительности указанных импульсов управлени на уровне /о-/1. Последнее обеспечиваетс соответствующим ограничением максимального значени выходного сигнала U- блока 7 регулировани (на уровне Ui.Phase control of the braking resistor is based on the fact that, by varying its duration with pulse width control, the pulses G controlling the power switch 13 of the pulse width breaker 5, spreading to the right, retain a certain phase position / on the front of the beginning of the pulse (coincident with the moment of switching on the main thyristors of the inverter 2). As a result of the use of an additional phase control of the pulse-width interrupter 5 in the proposed device, the exclusion of an unfavorable switching-on zone of the braking resistor (in particular, the time interval, Fig. 2) is provided. This is achieved by a certain phase formation of control pulses associated with the leading edges of the switching pulses of the main thyristors of the inverter, and limiting the maximum duration of said control pulses at the level of / 0- / 1. The latter is ensured by a corresponding limitation of the maximum value of the output signal of the U-control block 7 (at the level Ui.
Задатчик 11 частоты в режиме инвер- торного торможени частотно-регулируемого электропривода (т. е. с рассеиванием ранее накопленной кинетической энергии привода на тормозном резисторе), воздейству на систему 9 управлени инвертором 2, задает такое текущее значение выходной частоты напр жени инвертора 2, при котором поддерживаетс на за данном (обычно равном номинальному значению) уровне магнитное по- токосцепление ср двигател . В качестве примера технической реализации задатчика 11 частоты можно привести его выполнение в виде последовательно соединенных элементов: датчика ЭДС электродвигател и задающего генератора, выход последнего вл етс выходом задатчика частоты. В этом случае выходна частота / электропривода задаетс пропорционально фактической ЭДСThe frequency adjuster 11 in the inverter braking mode of the variable frequency drive (i.e., dissipating the previously accumulated kinetic energy of the drive on the braking resistor) affects the inverter control system 9, sets this current value of the output frequency of the inverter voltage 2, which is maintained at a given (usually equal to the nominal value) level magnetic flux coupling cf the motor. As an example of the technical implementation of the frequency setting unit 11, it can be implemented in the form of series-connected elements: the EMF sensor of the electric motor and the master oscillator, the output of the latter being the output of the frequency setting unit. In this case, the output frequency / drive is set proportionally to the actual emf.
электродвигател , что означает реализацию закона частотного управлени : ЭДС// соп51 ф. Стабилизаци в переходных режимах торможени магнитного возбуждени electric motor, which means the implementation of the law of frequency control: EMF // conn. f. Stabilization in transient modes of magnetic inhibition
электродвигател на уровне номинального значени способствует развитию электродвигателем максимальных значений перегрузочного тормозного электромагнитного момента . За счет исключени неблагопри тной зоны подключени тормозного резистора (интервал времени /i-/2, фиг. 2), характеризующейс провалами электромагнитного тормозного момента и увеличением пульсаций напр жени на конденсаторе силового фильтра , стабилизируютс мгновенные значени the motor at the level of the nominal value contributes to the development by the motor of maximum values of the overload braking electromagnetic moment. By eliminating the unfavorable braking resistor connection area (time interval (i- / 2, fig. 2)), characterized by electromagnetic braking voltage dips and an increase in voltage pulsations on the capacitor of the power filter, instantaneous values are stabilized
5 тормозного электромагнитного момента двигател и снижаютс пульсации на конденсаторе силового фильтра в режиме торможени электропривода. В результате использовани благопри тных зон подключени тормозного резистора (в периоде выход0 ного напр жени ) и применени дополнительной стабилизации магнитного потоко- сцеплени электродвигател в режиме торможени (с помощью задатчика 11 частоты) в предлагаемом техническом решении обесr печиваютс увеличение среднего значени тормозного момента электродвигател и устойчивый (т. е. без срывов) режим инвер- торного торможени электропривода в широком диапазоне частот и нагрузок с нормируемым значением электромагнитного мо0 мента в функции в функции сигнала ун- равлени .5 of the braking electromagnetic moment of the motor and the pulsations on the capacitor of the power filter are reduced in the mode of braking of the electric drive. As a result of the use of favorable zones for connecting the braking resistor (in the output voltage period) and applying additional stabilization of the magnetic flux of the electric motor in the braking mode (using the frequency setting unit 11), the proposed technical solution ensures an increase in the average motor torque and stable (i.e., without stalls) mode of inverter braking of the electric drive in a wide range of frequencies and loads with a normalized value of the electromagnetic mode in that function in signal functions un- systematic way.
Возможность нормировани среднего значени тормозного электромагнитного момента электродвигател от сигнала управлени (т. е. от выходного сигнала блока 7 регу5 лировани ) при неизменной величине нанр - жени на силовом фильтре (или на входе инвертора) обусловлена повтор емостью и фазовой однозначностью расположени в .межкоммутационный период инвертора, равенствами амплитуды и сквазности тока, протекаюахего (в процессе возвращени энергии от двигател через инвертор) в тормозной резистор. Вследствие нормировани амплитуды опорной пилы L/in генератора 15 заданно.му неизменному сигналуThe possibility of normalizing the average value of the braking electromagnetic moment of the electric motor from the control signal (i.e., from the output signal of the regulating unit 7) at a constant value of the power filter (or at the inverter input) is due to the reproducibility and phase unambiguity of the location in the switching commutation period the inverter, the equalities of the amplitude and wellness of the current flowing through it (in the process of returning energy from the motor through the inverter) to the brake resistor. Due to the normalization of the amplitude of the support saw L / in generator 15, the given constant signal is given
5 управлени U- соответствует неизменна скважность подключени тормозного резистора на различных выходных частотах инвертора . Однако вследствие изменени (с изменением выходной частоты) напр жени на силовом фильтре примерно пропорционально5 of the control U- corresponds to the same duty cycle of the braking resistor at different output frequencies of the inverter. However, due to a change (with a change in the output frequency), the voltage on the power filter is approximately proportional to
0 с указанным напр жением измен ютс амплитуда тока, протекающего через тормозной резистор, и, следовательно, среднее значение тормозного электромагнитного .момента, развиваемого электродвигателем.0 with the indicated voltage, the amplitude of the current flowing through the braking resistor and, therefore, the average value of the braking electromagnetic moment developed by the electric motor.
При необходимости в предлагаемом устройстве нормировани среднего зиаче)1и электромагнитного тормозного момента при изменении напр жени на входе инвертора в ц ироких пределах используетс извест0If necessary, the proposed rationing device for the average charge of the electromagnetic braking moment with a change in the voltage at the input of the inverter in the wide range uses known
5five
ное выполнение блока 7 регулировани (в частности, введением в него блока делени выходного сигнала Uj на сигнал, пропорциональный напр жению на входе инвертора , измеренный на силовом фильтре). Таким образом в предлагаемом устройстве может быть достигнута нормируемость среднего значени электромагнитного тормозного момента электродвигател в функции сигнала управлени независимо от изменени напр жени на входе инвертора и изменени частоты вращени двигател .The execution of the control unit 7 (in particular, by introducing into it a dividing unit of the output signal Uj by a signal proportional to the voltage at the input of the inverter measured on the power filter). Thus, in the proposed device, the normalizability of the average value of the electromagnetic braking torque of an electric motor as a control signal can be achieved regardless of the voltage variation at the input of the inverter and the frequency variation of the motor rotation.
В результате торможени частота вращени электродвигател 1 достигает заданного установивщегос значени , при этом выходной сигнал блока 7 регулировани измен ет пол рность на отрицательную, а задатчик 11 частоты задает неизменное значение новой установившейс частоты инвертора . При этом на входах компаратора 14 щиротно-импульсного прерывател 5 амплитуда выходного сигнала И генератора 15 пилообразного напр жени посто нно превы- щает амплитуду выходного сигнала Ui блока 7 регулировани , вследствие чего выходной сигнал Т компаратора 14 равен нулю и силовой ключ 13 находитс посто нно вAs a result of braking, the frequency of rotation of the electric motor 1 reaches a predetermined setting value, with the output signal of the control unit 7 changing the polarity to negative, and the frequency setting unit 11 sets the constant value of the new set frequency of the inverter. At the same time, at the inputs of the comparator 14, the pulse-pulsed interrupter 5, the amplitude of the output signal AND generator 15 of the sawtooth voltage constantly exceeds the amplitude of the output signal Ui of the control unit 7, as a result of which the output signal T of the comparator 14 is zero and the power switch 13 is constantly
разомкнутом состо нии, т. е. тормозной 25 ни выходной частоты в предлагаемом устрезистор 6 отключен. Одновременно с изменением на отрицательную пол рность выходного сигнала Uj блока 7 регулировани посредством воздействи через систему управлени выпр мителем 4 нереверсивный выройстве обеспечиваетс нормирование среднего значени тормозного электромагнитного момента двигател от сигнала управлени . Осуществление стабилизации (на уровне номинального значени ) магнитного потопр митель 4 переводитс в «выпр митель- косцеплени электродвигател в режиме инную зону углом управлени ; что определ ет токонровод щее состо ние силовых тиристоров выпр мител 4. В результате указанной работы через открытый выпр митель 4 осуществл етс необходима токова подпитка энергией конденсатора С силового 5 фильтра 3 и инвертора 2, вследствие чего электродвигатель 1 переводитс и устанавливаетс в двигательном режиме работы при новом установившемс значении частотыthe open state, i.e., the braking 25 and the output frequency in the proposed resistor 6 is disabled. Simultaneously with the change in the negative polarity of the output signal Uj of the control unit 7, by acting through the control system of the rectifier 4 a non-reversible device, the average value of the engine braking electromagnetic moment from the control signal is normalized. The implementation of the stabilization (at the level of the nominal value) of the magnetic circuit 4 is translated into a "rectifying-coupling of the electric motor in the zone of a different angle by the control angle; what determines the current-conducting state of the power thyristors of the rectifier 4. As a result of this work, through the open rectifier 4 the necessary current is fed by the energy of the capacitor C of the power 5 of the filter 3 and of the inverter 2, as a result of which the electric motor 1 is transferred and installed in the motor mode of operation The new frequency setting
верторного торможени позвол ет увеличить значени перегрузочного тормозного момента электропривода. Таким образом, вследствие обеспечени высоких значений перегрузочной способности, стабилизации, уменьшени пульсаций и нормировани от сигнала управлени электромагнитного тормозного момента электродвигател существенно улучшены динамические характеристики частотно-регулируемого электропривовращени . Предлагаемое техническое реще- 40 режиме торможени (в частности, соние обеспечивает как подтормаживание электропривода до любого значени пониженной частоты вращени , так и торможение до нулевой частоты вращени (т. е. останов ) при реактивном характере момента статистического сопротивлени на валу электродвигател .reverse braking allows to increase the values of the overload braking torque of the electric drive. Thus, due to the provision of high values of overload capacity, stabilization, reduction of pulsations and normalization from the control signal of the electromagnetic braking torque of an electric motor, the dynamic characteristics of the frequency-controlled electromotive rotation are significantly improved. The proposed technical response to the braking mode (in particular, sonia provides both braking of the electric drive to any value of a lower rotational frequency, and braking to zero rotational frequency (i.e., stopping) with the reactive nature of the moment of statistical resistance on the motor shaft.
Предлагаемое техническое решение повышает эффективность торможени частотно- регулируемого электропривода при умень45The proposed solution improves the braking efficiency of the variable frequency drive with a decrease in
кращено врем переходных режимов торможени на 20-30%) и достигнута устойчивость режима инверторного торможени электропривода в рабочем диапазоне частот и нагрузок.the time of transient deceleration modes was shortened by 20-30%) and the stability of the inverter deceleration mode of the electric drive was achieved in the working frequency and load range.
В результате управлени подключением тормозного резистора только в разрешенных временных зонах (достигаемого посредством фазового управлени ) и исключени «неблагопри тных зон подключени , характеришении установленной емкости силового гп зующихс высокими значени ми пульсаций фильтра преобразовател частоты.напр жени на конденса-горе силового фильтра (из-за процесса разр да конденсатора фильтра одновременно на тормозной резистор и через инвертор на возбуждаемый электродвигатель), в предлагаемом устройст- мозного резистора, а также за счет осу- 55 уменьшена величина пульсаций на кон- цествени в режиме инверторного торможе-денсаторе силового фильтра. В частности,As a result of controlling the connection of the braking resistor only in the allowed time zones (achieved by phase control) and eliminating "unfavorable connection zones, characterization of the installed capacity of the power generator, high values of filter pulsations of the frequency converter. Voltage on the condensation of the power filter (due to during the process of discharge of the filter capacitor simultaneously to the brake resistor and through the inverter to the excited motor), in the proposed device resistor, and Also, due to the specificity of the pulsations, the magnitude of the pulsations is reduced to an end in the mode of the inverter deceleration of the power filter. In particular,
ни стабилизации на уровне номинальногопри равной установленной емкости конден .значени магнитного потокосцеплени элек-саторов известного и предлагаемого устУказанные преимущества в предлагаемом устройстве достигаетс за счет применени нар ду с щиротно-импульсн э1м дополнительно фазового управлени подключение.м тортродвигател . В результате фазового управлени подключением тормозного резистора исключаютс неблагопри тные зоны подключени тормозного резистора, в которых осуществл етс потребление энергии инвертором от силового фильтра дл возбуждени электродвигател , характеризующиес высокими значени ми пульсаций и колебаний электромагнитного тормозного момента двигател . При этом разрещаютс толькоStabilization at the level of the nominal equal installed capacitance of the magnetic flux linking of the electrosators of the known and proposed set of the above advantages in the proposed device is achieved by using, in addition to the pulse-width, the phase control of the motor of the torto motor. As a result of phase control of the braking resistor connection, unfavorable braking resistor connecting zones are eliminated, in which the inverter consumes energy from the power filter to drive the motor, characterized by high pulsations and vibrations of the electromagnetic braking torque of the motor. In this case, only
0 благопри тные зоны включени тормозного резистора, в которых осуществл етс непосредственно возвращение электромагнитной энергии от электродвигател через инвертор в звено посто нного тока, и рассеивание указанной энергии в виде электрических потерь0 favorable switching zones for the braking resistor, in which the direct return of electromagnetic energy from the motor through the inverter to the DC link, and the dissipation of this energy in the form of electrical losses
на тормозном резисторе 5. При управлении в данных разрещенных интервалах пульсации мгновенного значени тормозного электромагнитного момента двигател существенно снижены. В результате определенного фазоQ вого формировани (т. е. фазовой синхронизации ) импульсов включени тормозного резистора по отнощению к процессам коммутации в инверторе, а также вследствие стабилизации скважности указанных импульсов управлени независи.мо от изменени выходной частоты в предлагаемом устройстве обеспечиваетс нормирование среднего значени тормозного электромагнитного момента двигател от сигнала управлени . Осуществление стабилизации (на уровне номинального значени ) магнитного потокосцеплени электродвигател в режиме инверторного торможени позвол ет увеличить значени перегрузочного тормозного момента электропривода. Таким образом, вследствие обеспечени высоких значений перегрузочной способности, стабилизации, уменьшени пульсаций и нормировани от сигнала управлени электромагнитного тормозного момента электродвигател существенно улучшены динамические характеристики частотно-регулируемого электроприво5 on the braking resistor 5. When controlling in the given allowed intervals, the pulsations of the instantaneous value of the braking electromagnetic torque of the engine are significantly reduced. As a result of a certain phase formation (i.e., phase synchronization) of switching on the braking resistor with respect to switching processes in the inverter, as well as due to the stabilization of the duty cycle of said control pulses, the proposed device ensures the normalization of the average value of the braking electromagnetic engine torque from control signal. The implementation of stabilization (at the level of the nominal value) of the magnetic flux linkage of the electric motor in the inverter braking mode allows increasing the values of the overload braking torque of the electric drive. Thus, due to the provision of high values of overload capacity, stabilization, reduction of pulsations and normalization from the control signal of the electromagnetic braking torque of an electric motor, the dynamic characteristics of the frequency-controlled electric drive are significantly improved.
кращено врем переходных режимов торможени на 20-30%) и достигнута устойчивость режима инверторного торможени электропривода в рабочем диапазоне частот и нагрузок.the time of transient deceleration modes was shortened by 20-30%) and the stability of the inverter deceleration mode of the electric drive was achieved in the working frequency and load range.
В результате управлени подключением тормозного резистора только в разрешенных временных зонах (достигаемого посредством фазового управлени ) и исключени «неблагопри тных зон подключени , характериройств в данном техническом решении амплитуда пульсаций на конденсаторе силового фильтра за счет стабилизации тока через конденсатор, ниже примерно на 30%. Выбор суммарной емкости электролитических конденсаторов силового фильтра преобразовател частоты осуществл етс исход из максимально допустимых (разрешенных правилами эксплуатации) пульсаций напр жени на них. Исход из услови равных пульсаций напр жени на конденсаторах фильтра в известном и предлагаемом устройствах, соответствующих длительной безаварийной работе преобразовател частоты, при уменьшении амплитуды пульсаций на конденсаторах фильтра уменьшаетс емкость фильтра пропорционально уменьшению амплитуды пульсаций на фильтре . Следовательно, установленна емкость силового фильтра в предлагаемом устройстве может быть уменьшена примерно на 30%. Это позвол ет уменьшить стоимость, массу и габариты устройства в целом примерно на 4-5%.As a result of controlling the connection of the braking resistor only in the allowed time zones (achieved by phase control) and eliminating unsuitable connection zones, characteristics of this technical solution, the amplitude of the pulsations on the capacitor of the power filter due to the stabilization of the current through the capacitor is lower by about 30%. The choice of the total capacitance of the electrolytic capacitors of the power filter of the frequency converter is based on the maximum permissible (allowed by the rules of operation) voltage pulsations on them. Based on the condition of equal voltage pulsations on the filter capacitors in the known and proposed devices corresponding to the long trouble-free operation of the frequency converter, as the amplitude of the pulsations on the filter capacitors decreases, the filter capacitance decreases in proportion to the decrease of the pulsation amplitude on the filter. Therefore, the installed capacity of the power filter in the proposed device can be reduced by about 30%. This reduces the cost, weight, and overall dimensions of the device as a whole by about 4-5%.
Применение предлагаемого технического решени в качестве устройства торможени промышленных частотно-регулируемых электроприводов позволит за счет уменьшени времени торможени вследствие увеличени среднего значени тормозного электромагнитного момента повысить производи5The application of the proposed technical solution as a braking device for industrial variable frequency drives will allow, by reducing the braking time due to an increase in the average value of the braking electromagnetic moment, to increase production.
00
5five
телыюсть рабочих механизмов, работающих в длительных тормозны.ч режимах при снижении стоимости и улушиени массо-габаритных показателей электроприводов.body movement of operating mechanisms operating in long-term braking modes with a reduction in the cost and improvement of the mass-dimensional parameters of electric drives.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU853905322A SU1339850A1 (en) | 1985-04-09 | 1985-04-09 | Apparatus for braking frequency-controlled induction motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU853905322A SU1339850A1 (en) | 1985-04-09 | 1985-04-09 | Apparatus for braking frequency-controlled induction motor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1339850A1 true SU1339850A1 (en) | 1987-09-23 |
Family
ID=21180731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU853905322A SU1339850A1 (en) | 1985-04-09 | 1985-04-09 | Apparatus for braking frequency-controlled induction motor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1339850A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5146148A (en) * | 1988-11-04 | 1992-09-08 | Europe Patent Ltd. | Process and a device for changing the effective speed of a polyphase asynchronous motor and a suitable motor system for the application of the process |
| RU2506691C2 (en) * | 2008-09-01 | 2014-02-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Alternating-current valve inverter with distributed braking resistors |
-
1985
- 1985-04-09 SU SU853905322A patent/SU1339850A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 1100696, кл. Н 02 Р 3/22, 1983. Авторское сгзидетельство СССР № 1241391, кл. Н 02 Р 3/22, 20.10.82. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5146148A (en) * | 1988-11-04 | 1992-09-08 | Europe Patent Ltd. | Process and a device for changing the effective speed of a polyphase asynchronous motor and a suitable motor system for the application of the process |
| RU2506691C2 (en) * | 2008-09-01 | 2014-02-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Alternating-current valve inverter with distributed braking resistors |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4879639A (en) | Power converter for driving an AC motor at a variable speed | |
| CA2010673C (en) | Current chopping strategy for switched reluctance machines | |
| JP2634306B2 (en) | Inverter drive circuit | |
| US3526819A (en) | Current limit for motor control systems | |
| SU1339850A1 (en) | Apparatus for braking frequency-controlled induction motor | |
| JP2728998B2 (en) | Electric vehicle control device and control method thereof | |
| Mahendran et al. | Fuzzy based power factor correction for BLDC motor using hybrid inverter | |
| EP0079169A1 (en) | A power controller | |
| Xu et al. | High performance DC chopper speed and current control of universal motors using a microcontroller | |
| Arunraj et al. | A novel zeta converter with pi controller for power factor correction in induction motor | |
| US5596490A (en) | Converter circuit for generating direct current with selectable polarity | |
| JPH09261963A (en) | Converter circuit | |
| JPH11252987A (en) | Inverter circuit drive device | |
| Waghare et al. | PWM controlled high power factor single phase Fan regulator | |
| SU974531A1 (en) | Device for breaking three-phase induction electric motor | |
| CN211630100U (en) | Motor start control circuit and electrical equipment | |
| US8416594B2 (en) | Power converter with a controlled current source and connected in single-phase mode | |
| WO2022149214A1 (en) | Power conversion device, air conditioner, and refrigeration cycle application device | |
| JPH05137365A (en) | Dc braking method | |
| Krishnan et al. | Design and Analysis of Soft Switching Variable Speed Drive | |
| JPH01318577A (en) | Inverter | |
| JPH10127046A (en) | Control circuit for step-up converter | |
| EP0051780A1 (en) | An electric power saver for starting and controlling three phase three wire a.c. induction motors | |
| RU1778894C (en) | Ac converter for inductor supply | |
| Patil et al. | Three phase ac drive using single phase supply |