專利名稱:交流電機(jī)兩重式交交變頻調(diào)速裝置的制作方法
本發(fā)明是一種交流電動(dòng)機(jī)交交變頻無(wú)級(jí)調(diào)速裝置。
國(guó)內(nèi)外交交變頻裝置普遍采用“余弦波交截”法的控制方式，在主回路中多采用典型的三相橋式(附圖1、d)或兩個(gè)三脈沖結(jié)線方式(附圖1、C)。三相橋式主結(jié)線適于單臺(tái)電動(dòng)機(jī)供電，對(duì)多臺(tái)電動(dòng)機(jī)供電就必須引出六根電源線向所有電動(dòng)機(jī)供電，否則變頻器必須有三個(gè)獨(dú)立的三相電源。至于兩個(gè)三脈沖結(jié)線，在兩組變頻器之間有環(huán)流產(chǎn)生，必須增添三臺(tái)體積龐大的限流電抗器。同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)無(wú)環(huán)流安全運(yùn)轉(zhuǎn)，在檢測(cè)輸出電流的極性上尚有困難。
本發(fā)明的目的是提供一種控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單，操作維修方便，調(diào)頻范圍寬而平滑、穩(wěn)定可靠，輸出電流大，并能簡(jiǎn)便檢測(cè)輸出電流極性的兩重式交交變頻調(diào)速裝置。
本發(fā)明是按照新的連續(xù)移相原理研制而成。是在研制的“三分之一工頻交交變頻裝置“成果(1979年榮獲國(guó)家發(fā)明三等獎(jiǎng))基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展。按連續(xù)移相原理來(lái)實(shí)現(xiàn)交流-交流直接變頻，就是借助晶閘管作為開(kāi)關(guān)，直接將電源電壓作任意等速的相角連續(xù)位移，以改變交流電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)速度，達(dá)到平滑調(diào)節(jié)交流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的。連續(xù)移相實(shí)質(zhì)上就是變頻。輸出頻率從0～25HZ，平滑可調(diào)。本裝置在主回路接線上采用兩重式接線方式，即由兩個(gè)三相零式三脈沖主回路并聯(lián)運(yùn)行方式(見(jiàn)附圖2)，只需引出三根電源線，并在兩個(gè)三脈沖主回路之間無(wú)環(huán)流產(chǎn)生。本裝置不需要在主回路中增添任何元件，也不需要直接檢測(cè)主回路電流，就能準(zhǔn)確地檢測(cè)出輸出電流的極性。其原理見(jiàn)附圖5，實(shí)際的結(jié)線圖見(jiàn)圖6。
本發(fā)明的兩重式交交變頻調(diào)速裝置，輸出頻率從0～25HZ，平滑可調(diào)。在控制電路中沒(méi)有調(diào)頻調(diào)壓的正弦波，只需兩種容易取得的簡(jiǎn)單方波的邏輯組合，使控制電路大大簡(jiǎn)化，即容易實(shí)現(xiàn)又使操作維修都方便。本裝置的輸出電流在相同條件下為三相橋式的兩倍。本裝置的主結(jié)線方式使兩重之間無(wú)環(huán)流產(chǎn)生，從而省掉了三臺(tái)體積龐大的限流電抗器。裝置任意一只可控硅發(fā)生故障時(shí)不會(huì)停止工作，能可靠地保障生產(chǎn)。同時(shí)本裝置不需在主回路中增加任何元件，也不需要直接檢測(cè)主回路的電流，就能準(zhǔn)確可靠地檢測(cè)出輸出電流的極性。用本裝置對(duì)舊旋轉(zhuǎn)變頻機(jī)進(jìn)行改造，投資可節(jié)省一半(約5萬(wàn)元)，每年可節(jié)電7.7萬(wàn)度，節(jié)電率達(dá)28.5%，占地面積小(只有原來(lái)的1/4)，還有噪音低，維護(hù)工作量少和操作方便等優(yōu)點(diǎn)。
附圖1、國(guó)外交交變頻主結(jié)線方式(單相輸出);
圖2、兩重式交交變頻主結(jié)線系統(tǒng);
圖3、兩重式交交變頻調(diào)速系統(tǒng)原理圖;
圖4、兩重式交交變頻調(diào)速系統(tǒng)主要部分的波形;
圖5、輸出電流極性檢測(cè)原理示意圖;
圖6、輸出電流極性檢測(cè)結(jié)線圖。
圖3表示了本發(fā)明的具體裝置系統(tǒng)。圖中主回路功率組件1，詳細(xì)構(gòu)成如附圖2所示;函數(shù)發(fā)生器2起著補(bǔ)償?shù)皖l壓降和調(diào)節(jié)(u/f)變換器合適比例關(guān)系的作用;電壓調(diào)節(jié)器3采取積分電路，積分時(shí)間常數(shù)為3.3mS;移相器4其正半波和負(fù)半波是分開(kāi)的;環(huán)形計(jì)數(shù)器5它的輸出波形詳見(jiàn)圖4;零電流檢測(cè)器6是取主回路晶閘管的管壓來(lái)構(gòu)成全關(guān)斷鑒別器;邏輯電路組成的脈沖形成環(huán)節(jié)7其輸入為移相器4、環(huán)形計(jì)數(shù)器5以及全關(guān)斷鑒別器6三個(gè)部分的輸出波，實(shí)際上它主要是4和5兩個(gè)方波的邏輯組合，全關(guān)斷鑒別器6是作為無(wú)環(huán)流的一個(gè)組成部分，以實(shí)現(xiàn)輸出電流的極性檢測(cè)和保證無(wú)環(huán)流運(yùn)行。脈沖形成7的輸出經(jīng)功放后，即為分別觸發(fā)各相晶閘管的觸發(fā)脈沖。
兩重式交交變頻調(diào)速系統(tǒng)主要部分的波形如圖4所示。圖中最上端是兩個(gè)互差60°電角的三相電源電壓波，其中A、B、C為第Ⅰ重三相電源電壓，-C、-A、-B為第Ⅱ重三相電源電壓，分別以細(xì)實(shí)線和細(xì)虛線表示，符號(hào)為Vi1和Vi2。往下第二欄為移相器4各電源相的輸出方波，它們的正半波和負(fù)半波是分開(kāi)的，分別以+A、+B、+C和-A、-B、-C表示。當(dāng)電壓調(diào)節(jié)3輸出電壓達(dá)限幅值時(shí)，α設(shè)定為30°電角，即移相器4的輸出方波最大寬度為120°電角。第三至第八欄為環(huán)形計(jì)數(shù)器5的輸出方波，分別以H1、H2、H3、H4、H5和H6表示，其中H1、H3和H5，分別同移相器4輸出方波±A、±B和±C經(jīng)與門(mén)功放后的輸出電壓，即為觸發(fā)第Ⅰ重各對(duì)應(yīng)相晶閘管的觸發(fā)脈沖，同樣環(huán)形計(jì)數(shù)器5輸出方波H2、H4和H6，分別同移相器4輸出方波±C、±A和±B經(jīng)與門(mén)功放后的輸出電壓，即為觸發(fā)第Ⅱ重各對(duì)應(yīng)相晶閘管的觸發(fā)脈沖。圖4中只示出了第Ⅰ重和第Ⅱ重u相輸出電壓波形，即最上端第一欄u1(粗實(shí)線)和u2(粗虛線)所示。兩重中u、V、W各輸出相與之對(duì)應(yīng)的環(huán)形計(jì)數(shù)器5輸出方波編號(hào)及電源相位(即移相器4輸出方波的相位)，詳見(jiàn)下表①文件名稱 頁(yè) 行 補(bǔ)正前 補(bǔ)正后說(shuō)明書(shū) 2 6 ……可調(diào)。在控…… ……可調(diào)，輸出功率可達(dá)兆瓦級(jí)。在控……2 7 ……簡(jiǎn)化，即容易…… ……簡(jiǎn)化，既容易……2 14 ……萬(wàn)元)，每年…… ……萬(wàn)元)，每套裝置每年……
按照連續(xù)移相原理研制成的兩重式交交變頻調(diào)速裝置，其變頻器的輸出頻率最佳范圍從0～25HZ，可平滑調(diào)整。根據(jù)目前我國(guó)晶閘管元件容量水平，當(dāng)輸出頻率在25HZ時(shí)的輸出功率為700KVA，輸出電流2000A，輸出電壓200V。當(dāng)我國(guó)可控硅制造水平提高后，輸出功率可進(jìn)一步提高。
權(quán)利要求
1.一種由主回路晶閘管、控制插件等組成的交流電動(dòng)機(jī)交交變調(diào)速裝置其特征是(1)按連續(xù)移相原理設(shè)計(jì)的控制電路僅由兩個(gè)簡(jiǎn)單方波組成；(2)主回路接線采用兩重式主接線方式；(3)采用了輸出電流極性檢測(cè)器。
2.按權(quán)利要求
1所述變頻調(diào)速裝置，其特征是輸出最佳頻率從0～25HZ，輸出功率可從10KVA至兆瓦級(jí)。
專利摘要
本發(fā)明是一種交流電動(dòng)機(jī)交交變頻無(wú)級(jí)調(diào)速裝 置。采用新的連續(xù)移相原理研制成的兩重式無(wú)環(huán)流 交交變頻調(diào)速系統(tǒng)，輸出頻率從0～25H
文檔編號(hào)H02M5/02GK86106905SQ86106905
公開(kāi)日1988年2月3日 申請(qǐng)日期1986年10月29日
發(fā)明者王興亞 申請(qǐng)人:冶金部重慶鋼鐵設(shè)計(jì)研究院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan