专利名称:交流电机两重式交交变频调速装置的制作方法
本发明是一种交流电动机交交变频无级调速装置。
国内外交交变频装置普遍采用“余弦波交截”法的控制方式，在主回路中多采用典型的三相桥式(附图1、d)或两个三脉冲结线方式(附图1、C)。三相桥式主结线适于单台电动机供电，对多台电动机供电就必须引出六根电源线向所有电动机供电，否则变频器必须有三个独立的三相电源。至于两个三脉冲结线，在两组变频器之间有环流产生，必须增添三台体积庞大的限流电抗器。同时为了实现无环流安全运转，在检测输出电流的极性上尚有困难。
本发明的目的是提供一种控制系统简单，操作维修方便，调频范围宽而平滑、稳定可靠，输出电流大，并能简便检测输出电流极性的两重式交交变频调速装置。
本发明是按照新的连续移相原理研制而成。是在研制的“三分之一工频交交变频装置“成果(1979年荣获国家发明三等奖)基础上进一步发展。按连续移相原理来实现交流-交流直接变频，就是借助晶闸管作为开关，直接将电源电压作任意等速的相角连续位移，以改变交流电动机旋转磁场速度，达到平滑调节交流电动机转速的目的。连续移相实质上就是变频。输出频率从0～25HZ，平滑可调。本装置在主回路接线上采用两重式接线方式，即由两个三相零式三脉冲主回路并联运行方式(见附图2)，只需引出三根电源线，并在两个三脉冲主回路之间无环流产生。本装置不需要在主回路中增添任何元件，也不需要直接检测主回路电流，就能准确地检测出输出电流的极性。其原理见附图5，实际的结线图见图6。
本发明的两重式交交变频调速装置，输出频率从0～25HZ，平滑可调。在控制电路中没有调频调压的正弦波，只需两种容易取得的简单方波的逻辑组合，使控制电路大大简化，即容易实现又使操作维修都方便。本装置的输出电流在相同条件下为三相桥式的两倍。本装置的主结线方式使两重之间无环流产生，从而省掉了三台体积庞大的限流电抗器。装置任意一只可控硅发生故障时不会停止工作，能可靠地保障生产。同时本装置不需在主回路中增加任何元件，也不需要直接检测主回路的电流，就能准确可靠地检测出输出电流的极性。用本装置对旧旋转变频机进行改造，投资可节省一半(约5万元)，每年可节电7.7万度，节电率达28.5%，占地面积小(只有原来的1/4)，还有噪音低，维护工作量少和操作方便等优点。
附图1、国外交交变频主结线方式(单相输出);
图2、两重式交交变频主结线系统;
图3、两重式交交变频调速系统原理图;
图4、两重式交交变频调速系统主要部分的波形;
图5、输出电流极性检测原理示意图;
图6、输出电流极性检测结线图。
图3表示了本发明的具体装置系统。图中主回路功率组件1，详细构成如附图2所示;函数发生器2起着补偿低频压降和调节(u/f)变换器合适比例关系的作用;电压调节器3采取积分电路，积分时间常数为3.3mS;移相器4其正半波和负半波是分开的;环形计数器5它的输出波形详见图4;零电流检测器6是取主回路晶闸管的管压来构成全关断鉴别器;逻辑电路组成的脉冲形成环节7其输入为移相器4、环形计数器5以及全关断鉴别器6三个部分的输出波，实际上它主要是4和5两个方波的逻辑组合，全关断鉴别器6是作为无环流的一个组成部分，以实现输出电流的极性检测和保证无环流运行。脉冲形成7的输出经功放后，即为分别触发各相晶闸管的触发脉冲。
两重式交交变频调速系统主要部分的波形如图4所示。图中最上端是两个互差60°电角的三相电源电压波，其中A、B、C为第Ⅰ重三相电源电压，-C、-A、-B为第Ⅱ重三相电源电压，分别以细实线和细虚线表示，符号为Vi1和Vi2。往下第二栏为移相器4各电源相的输出方波，它们的正半波和负半波是分开的，分别以+A、+B、+C和-A、-B、-C表示。当电压调节3输出电压达限幅值时，α设定为30°电角，即移相器4的输出方波最大宽度为120°电角。第三至第八栏为环形计数器5的输出方波，分别以H1、H2、H3、H4、H5和H6表示，其中H1、H3和H5，分别同移相器4输出方波±A、±B和±C经与门功放后的输出电压，即为触发第Ⅰ重各对应相晶闸管的触发脉冲，同样环形计数器5输出方波H2、H4和H6，分别同移相器4输出方波±C、±A和±B经与门功放后的输出电压，即为触发第Ⅱ重各对应相晶闸管的触发脉冲。图4中只示出了第Ⅰ重和第Ⅱ重u相输出电压波形，即最上端第一栏u1(粗实线)和u2(粗虚线)所示。两重中u、V、W各输出相与之对应的环形计数器5输出方波编号及电源相位(即移相器4输出方波的相位)，详见下表①文件名称 页 行 补正前 补正后说明书 2 6 ……可调。在控…… ……可调，输出功率可达兆瓦级。在控……2 7 ……简化，即容易…… ……简化，既容易……2 14 ……万元)，每年…… ……万元)，每套装置每年……
按照连续移相原理研制成的两重式交交变频调速装置，其变频器的输出频率最佳范围从0～25HZ，可平滑调整。根据目前我国晶闸管元件容量水平，当输出频率在25HZ时的输出功率为700KVA，输出电流2000A，输出电压200V。当我国可控硅制造水平提高后，输出功率可进一步提高。
权利要求
1.一种由主回路晶闸管、控制插件等组成的交流电动机交交变调速装置其特征是(1)按连续移相原理设计的控制电路仅由两个简单方波组成；(2)主回路接线采用两重式主接线方式；(3)采用了输出电流极性检测器。
2.按权利要求
1所述变频调速装置，其特征是输出最佳频率从0～25HZ，输出功率可从10KVA至兆瓦级。
专利摘要
本发明是一种交流电动机交交变频无级调速装 置。采用新的连续移相原理研制成的两重式无环流 交交变频调速系统，输出频率从0～25H
文档编号H02M5/02GK86106905SQ86106905
公开日1988年2月3日 申请日期1986年10月29日
发明者王兴亚 申请人:冶金部重庆钢铁设计研究院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan