Результат интеллектуальной деятельности: ЧАСТОТНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в электроприводе.

Широко известный электропривод [1] содержит трехфазный преобразователь (тиристорный), вход которого предназначен для присоединения к сети, а выход подключен к электродвигателю, нулевая точка обмоток статора которого подключается к нулевому проводу сети. Использование такой связи в частотном электроприводе увеличивает потери и нагрев электродвигателя, особенно если преобразователь частотный.

Наиболее близким по структуре является [2] трехфазный асинхронный электропривод, содержащий трехфазный электродвигатель, обмотки которого соединены треугольником и трехфазную конденсаторную батарею. Недостаток проявляется в режиме частичных отказов, например, при обрыве фазы обмотки двигателя. В этом случае двигатель теряет работоспособность.

Техническим результатом предложения является повышение надежности.

Заявленный результат достигается за счет того, что двигатель снабжен отводами от средин обмоток, к которым присоединены выводы трехфазной конденсаторной батареи, соединенной звездой, нулевая точка которой соединена со средней точкой последовательно включенных конденсаторов фильтра.

На чертеже приведена схема частотного электропривода. Три обмотки 1, 2, 3 электродвигателя соединены треугольником. Обмотки 1, 2, 3 снабжены отводами от средины и присоединены к конденсаторам 4, 5, 6, которые соединены звездой. Концы и начала обмоток 1, 2, 3 подключены к инвертору 7, который полюсами присоединен к выпрямителю 8 и фильтру, состоящему из двух последовательно соединенных конденсаторов 9, 10 и шунтирующих их резисторов 11, 12. Сетевой коммутатор 13 подключен к входу выпрямителя 8.

Электропривод работает следующим образом. При включенном коммутаторе 13 переменное напряжение сети выпрямителем 8 преобразуется в постоянное и фильтруется (сглаживается) конденсаторами 9, 10. Конденсаторы 9 и 10 образуют конденсаторный фильтр. Резисторы 11 и 12, подключенные к ним параллельно способствуют равномерному делению напряжения (пополам) между конденсаторами 9 и 10, а также обеспечивают разряд конденсаторов при отключении электропривода от сети коммутатором 13. Инвертор 8 напряжения известным образом преобразует постоянное напряжение в переменное требуемой частоты и величины. Под действием последнего двигатель вращается. В нормальном режиме новая введенная связь на работу двигателя практически не влияет, если не учитывать частичной компенсации реактивной мощности. В нештатном режиме, например при обрыве обмотки двигателя, а по статистике это составляет до 30% всех отказов двигателей, новая введенная связь сообщает двигателю новые свойства. Благодаря ей в фазе двигателя, где имеется обрыв обмотки, протекает ток в полу обмотке. Такой двигатель незначительно теряет в мощности - не более 20% номинальной, так как в работе не участвует только половина обмотки, т.е. 1/6 обмоток. Обычно двигатели выбираются с некоторым запасом. Так, например, привода трубопроводной арматуры должны обеспечивать работу при понижении напряжения до 80%, когда мощность двигателя снижается до 64% (пропорционально квадрату напряжения).

Таким образом, предложенная схема обеспечивает надежную работу электродвигателя, что важно для ответственных электроприводов, например пожарные насосы, вентиляторы, задвижки и т.п.

Источники информации:

1. Шубенко В.А., Браславский И.Я. Тиристорный асинхронный электропривод с фазовым управлением. М., «Энергия», 1972, стр.10, рис.1-3.

2. Патент РФ №2067352.