[go: up one dir, main page]

RU2465714C1 - Method to control variable frequency drive - Google Patents

Method to control variable frequency drive Download PDF

Info

Publication number
RU2465714C1
RU2465714C1 RU2011124129/07A RU2011124129A RU2465714C1 RU 2465714 C1 RU2465714 C1 RU 2465714C1 RU 2011124129/07 A RU2011124129/07 A RU 2011124129/07A RU 2011124129 A RU2011124129 A RU 2011124129A RU 2465714 C1 RU2465714 C1 RU 2465714C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
motor
converter
network
capacitor
frequency
Prior art date
Application number
RU2011124129/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Игоревич Кузькин (RU)
Виктор Игоревич Кузькин
Валерий Николаевич Мелешкин (RU)
Валерий Николаевич Мелешкин
Николай Викторович Московец (RU)
Николай Викторович Московец
Сергей Вячеславович Мясищев (RU)
Сергей Вячеславович Мясищев
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Электропривод и силовая Электроника"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Электропривод и силовая Электроника" filed Critical Закрытое акционерное общество "Электропривод и силовая Электроника"
Priority to RU2011124129/07A priority Critical patent/RU2465714C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2465714C1 publication Critical patent/RU2465714C1/en

Links

Landscapes

  • Motor And Converter Starters (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: frequency converter (FC) comprises a rectifier (2), a capacitor (3) and an inverter (4) and serves to speed up an electric motor (6). In these modes switchboards (1) and (5) are on, and (7) is open, and the electric motor (6) receives supply from the FC. After speed-up and during operation of the motor (6) with the fixed grid frequency the switchboard (7) is on. If required to stop the motor 6, control pulses are picked from the FC, and its outlet is connected to the motor (6) supplied from the grid. At the same time the capacitor (3) is charged due to "on" condition of the switchboard (1). Afterwards the switchboard (7) switches off. The capacitor (3), joined via a return diode bridge of an inverter (4) with the converter outlet reduces overvoltage on motor windings. Energy stored in inductances of the electric motor (6) is sent to the capacitor (3), which serves as a damper circuit.
EFFECT: reliability improvement.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и используется в электроприводах.The invention relates to the field of electrical engineering and is used in electric drives.

Широко известен способ /1/ управления частотно-регулируемым электроприводом, содержащим электродвигатель, связанный с преобразователем частоты, состоящий в регулировании частоты двигателя в зависимости от необходимой производительности.A widely known method / 1 / control of a variable frequency drive containing an electric motor associated with a frequency converter, which consists in controlling the frequency of the motor depending on the required performance.

Недостаток такого способа состоит в относительно большом расходе электроэнергии, так как двигатель постоянно питается от преобразователя.The disadvantage of this method is the relatively high power consumption, since the motor is constantly powered by a converter.

Наиболее близким по технической сути и достигаемым результатом является прототип /2/ - способ управления частотно-регулируемым электроприводом, содержащим электродвигатель и преобразователь частоты, который состоит из последовательно включенных выпрямителя, конденсатора и мостового инвертора напряжения, составленного из полностью управляемых вентилей, шунтированных обратными диодами, а также входной, сетевой и пусковой коммутаторы, так что входы преобразователя и двигателя связаны с сетью соответственно через входной и сетевой коммутаторы, а выход преобразователя подсоединен к двигателю через пусковой коммутатор, причем управление коммутаторами и преобразователем осуществляется от контроллера, обеспечивающего регулирование частоты двигателя, подключение его к сети или к преобразователю - в зависимости от необходимой производительности, так что после вывода преобразователя на максимальное или минимальное значение частоты двигатель соответственно подключают к сети или отключают от нее. Недостаток подобного способа состоит в низкой надежности, ибо при отключении двигателя от сети возникают перенапряжения. Прерывание тока механическими коммутационными аппаратами вызывает дугу в самих аппаратах и перенапряжения на обмотках двигателя. В установках напряжением 3-10 кВ с герметичными выключателями (вакуумными, элегазовыми) подобные перенапряжения могут быть значительными (в несколько раз выше номинала) и приводить к повреждению обмоток двигателей. Опасны и поэтому нежелательны коммутационные перенапряжения и в двигателях низкого напряжения.The closest in technical essence and the achieved result is the prototype / 2 / - a method of controlling a variable frequency drive containing an electric motor and a frequency converter, which consists of a series-connected rectifier, capacitor and bridge voltage inverter, composed of fully controlled valves, shunted by reverse diodes, as well as input, network and starting switches, so that the inputs of the converter and the motor are connected to the network through the input and network comm respectively utensils, and the output of the converter is connected to the engine through the starting switch, and the control of the switches and the converter is carried out from a controller that provides frequency control of the engine, connecting it to the network or to the converter, depending on the required performance, so that after the converter is brought to the maximum or minimum value frequency, the motor is respectively connected to the network or disconnected from it. The disadvantage of this method is its low reliability, because when the engine is disconnected from the network, overvoltages occur. Interruption of current by mechanical switching devices causes an arc in the devices themselves and overvoltage on the motor windings. In installations with a voltage of 3-10 kV with sealed circuit breakers (vacuum, gas-insulated), such overvoltages can be significant (several times higher than the nominal value) and lead to damage to the motor windings. Dangerous and therefore undesirable switching overvoltages in low voltage motors.

Целью изобретения является повышение надежности.The aim of the invention is to increase reliability.

Поставленная цель достигается за счет того, что перед отключением двигателя от сети к нему подключают выход преобразователя с отключенными управляющими сигналами, а после отключения двигателя от сети преобразователь отключают от двигателя.This goal is achieved due to the fact that before disconnecting the motor from the network, the converter output with the control signals disabled is connected to it, and after the motor is disconnected from the network, the converter is disconnected from the engine.

На чертеже приведена однолинейная схема электроустановки для реализации способа. К входному коммутатору 1 подсоединен вход выпрямителя 2, полюса которого соединены с фильтром-конденсатором 3 и инвертором напряжения 4. Инвертор 4 выполнен мостовым. В каждом плече такого моста имеется полностью управляемый вентиль (транзистор), шунтированный встречно параллельным диодом. Выпрямитель 2, конденсатор 3 и инвертор 4 образуют преобразователь частоты (ПЧ), выход которого через пусковой коммутатор 5 связан с электродвигателем 6, который через сетевой коммутатор 7 связан с сетью 8. Управление инвертором 4 и коммутаторами 1, 5, 7 осуществляется от микропроцессора 9 (или вручную).The drawing shows a single-line wiring diagram for implementing the method. The input of the rectifier 2 is connected to the input switch 1, the poles of which are connected to the filter-capacitor 3 and the voltage inverter 4. The inverter 4 is made bridge. Each arm of such a bridge has a fully controllable valve (transistor), shunted by a counter-parallel diode. The rectifier 2, the capacitor 3 and the inverter 4 form a frequency converter (IF), the output of which through the start switch 5 is connected to an electric motor 6, which is connected through a network switch 7 to the network 8. The inverter 4 and the switches 1, 5, 7 are controlled from the microprocessor 9 (or manually).

Заявленный способ осуществляется следующим образом. ПЧ служит для разгона электродвигателя 6 и обеспечения работы последнего с частотой, отличной от сетевой. В этих режимах коммутаторы 1 и 5 включены, а 7 - разомкнут и электродвигатель 6 получает питание от ПЧ. После разгона и при работе двигателя 6 с фиксированной сетевой частотой включен коммутатор 7, а коммутатор 5 отключен и ПЧ может использоваться для других целей (например, для разгона других электродвигателей). При необходимости остановки двигателя 6 с ПЧ снимаются импульсы управления и его выход присоединяется к питающемуся от сети двигателю 6. При этом конденсатор 3 заряжен благодаря включенному состоянию коммутатора 1. После этого отключается коммутатор 7. Конденсатор 3, связанный через обратный диодный мост инвертора 4 с выходом преобразователя, снижает перенапряжения на обмотках двигателя. Энергия, запасенная в индуктивностях электродвигателя 6, передается в конденсатор 3. Так как емкость конденсатора составляет сотни-тысячи микрофарад, то напряжение на конденсаторе повысится незначительно.The claimed method is as follows. The inverter serves to accelerate the electric motor 6 and ensure the operation of the latter with a frequency different from the network one. In these modes, switches 1 and 5 are turned on, and 7 is open and motor 6 is powered by the inverter. After acceleration and during operation of the engine 6 with a fixed network frequency, switch 7 is turned on, and switch 5 is turned off and the inverter can be used for other purposes (for example, to disperse other electric motors). If it is necessary to stop the motor 6 from the inverter, the control pulses are removed and its output is connected to the mains-powered motor 6. In this case, the capacitor 3 is charged due to the switched on state of the switch 1. After that, the switch 7 is turned off. The capacitor 3 is connected through the reverse diode bridge of the inverter 4 to the output converter, reduces overvoltage on the motor windings. The energy stored in the inductances of the electric motor 6 is transferred to the capacitor 3. Since the capacitance of the capacitor is hundreds to thousands of microfarads, the voltage across the capacitor will increase slightly.

Источники информацииInformation sources

1. Патент DE №3918246 А1, кл. Е03В 11/16.1. DE patent No. 3918246 A1, cl. EB03 11/16.

2. Патент RU №2154891 C1, кл. Н02Р 1/54, 1999.2. Patent RU No. 2154891 C1, cl. H02P 1/54, 1999.

Claims (1)

Способ управления частотно-регулируемым электроприводом, содержащим электродвигатель и преобразователь частоты, который состоит из последовательно включенных выпрямителя, конденсатора и мостового инвертора напряжения, составленного из полностью управляемых вентилей, шунтированных обратными диодами, а также входной, сетевой и пусковой коммутаторы, так что входы преобразователя и двигателя связаны с сетью соответственно через входной и сетевой коммутаторы, а выход преобразователя подсоединен к двигателю через пусковой коммутатор, причем управление коммутатором и преобразователем осуществляется от контроллера, обеспечивающего регулирование частоты двигателя, подключение его к сети или к преобразователю в зависимости от необходимой производительности, так что после вывода преобразователя на максимальное или минимальное значение частоты двигатель соответственно подключают к сети или отключают от нее, отличающийся тем, что перед отключением двигателя от сети к нему подключают выход преобразователя частоты с отключенными управляющими сигналами, а после отключения двигателя от сети преобразователь отключают от двигателя. The method of controlling a variable frequency drive containing an electric motor and a frequency converter, which consists of a series-connected rectifier, capacitor and a bridge voltage inverter, composed of fully controllable valves, shunted by reverse diodes, as well as input, network and starting switches, so that the inputs of the converter and the motor are connected to the network, respectively, through the input and network switches, and the output of the converter is connected to the motor through the start switch, p Moreover, the control of the switch and the converter is carried out from the controller, which regulates the frequency of the motor, connects it to the network or to the converter depending on the required performance, so that after the converter has reached the maximum or minimum value of the frequency, the motor is respectively connected to or disconnected from the network, characterized in that before disconnecting the motor from the network, the output of the frequency converter with the control signals turned off is connected to it, and after it is turned off The motor is disconnected from the mains by the inverter.
RU2011124129/07A 2011-06-15 2011-06-15 Method to control variable frequency drive RU2465714C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011124129/07A RU2465714C1 (en) 2011-06-15 2011-06-15 Method to control variable frequency drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011124129/07A RU2465714C1 (en) 2011-06-15 2011-06-15 Method to control variable frequency drive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2465714C1 true RU2465714C1 (en) 2012-10-27

Family

ID=47147642

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011124129/07A RU2465714C1 (en) 2011-06-15 2011-06-15 Method to control variable frequency drive

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2465714C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014075414A1 (en) * 2012-11-16 2014-05-22 中山大洋电机股份有限公司 Fan motor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3918246A1 (en) * 1989-06-05 1990-12-06 Eggs Elektrotechnik Water pressure intensifier system - incorporates single pump with adjustable capacity
RU2035840C1 (en) * 1992-12-24 1995-05-20 Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте Device for control over electric motor drive
RU2154891C1 (en) * 1999-12-29 2000-08-20 ЗАО "Электроприводмонтажсервис" Automatic-control station for adjustable- frequency ac drive

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3918246A1 (en) * 1989-06-05 1990-12-06 Eggs Elektrotechnik Water pressure intensifier system - incorporates single pump with adjustable capacity
RU2035840C1 (en) * 1992-12-24 1995-05-20 Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте Device for control over electric motor drive
RU2154891C1 (en) * 1999-12-29 2000-08-20 ЗАО "Электроприводмонтажсервис" Automatic-control station for adjustable- frequency ac drive

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014075414A1 (en) * 2012-11-16 2014-05-22 中山大洋电机股份有限公司 Fan motor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10218180B2 (en) Start-up of HVDC networks
CN106602947B (en) Electric drive device, chopper circuit, DC motor, and electric apparatus
US10270246B2 (en) Start-up of HVDC networks
CN106208071B (en) Hybrid AC and DC distribution system and method of use
US10770987B2 (en) Motor drive architecture for variable frequency alternating current loads
CA2568479A1 (en) Medium voltage inverter system
MX2007014842A (en) Inverter operation with over-modulation.
RU2465714C1 (en) Method to control variable frequency drive
WO2017125769A1 (en) System for dc link precharging in active front end frequency converters
US9673741B2 (en) System for supplying electrical power to a load and corresponding power supply method
CN204258614U (en) Voltage-source type multi-level frequency conversion device is from redundancy running topological system
JP2019140734A (en) Motor drive system including power storage part
RU115985U1 (en) ELECTRICAL INSTALLATION WITH FREQUENCY-REGULATED ELECTRIC DRIVE
CN105515476A (en) Device and method for improving short-circuit overload capacity of brushless electro-magnetic shaft-driven power generation system
RU2418356C1 (en) Electric drive with three-phase asynchronous motor
RU2565633C1 (en) Rectifier unit for electric locomotive excitement based on igbt module using switching overvoltage protection method
RU2457612C1 (en) Device for regulation and stabilisation of standalone multifunctional asynchronous generator voltage
US20190081475A1 (en) Arrangement and method for a power bus
Nikouie et al. Operation under fault conditions of the stacked polyphase bridges converter
RU2565634C1 (en) Method of switching overvoltage protection of rectifier unit for electric locomotive excitement based on igbt module and rectifier unit for electric locomotive excitement
US8598835B2 (en) Protection circuit for a drive circuit of a permanent magnet motor and corresponding system
RU2530532C1 (en) Asynchronous motor soft start-up device
RU2496219C2 (en) Control method of frequency-assisted electric drive
RU2548679C2 (en) Variable frequency and current electric drive and method of switching of gates in its circuit
RU2702761C2 (en) Low-vibration frequency-controlled electric drive and method of controlling said electric drive

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140616