Вентильный двигатель

(39) 1)5 Н 02 К 29 0 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ57) Использование: реверсивный регулируемый двигатель для приводов поточных линий и других технологических установок в различных отраслях промышленности. Сущность; вентильный двигатель содержит инвертор с неявно выраженным звеном постоянного тока иэ трех анодных трехфазных групп тиристоров 1-3; 4-6; 7-9 и катодной группы тиристоров 13-15. Анодные группы тиристоров подключены к фазам трехфазной сети. Начала фаэ обмотки якоря 16 через катодную группу тиристоров и последовательную обмотку возбуждения 17 подключены к нулевому проводу трехфазной сети. Обмотка возбуждения шунтирована диодом 18. 1 ил.1786609 ристоры анодной и катодной групп которого управляющими выводами соединены с выходами датчика положения ротора, в цепь переменного тока инвертора включены секции якорной обмотки, последовательная обмотка возбуждения, шунтированная диодом, включена в цепь постоянного тока инвертора, каждый тиристор анодной группы инвертора снабжен выводом для подключения к одной из фаз трехфазной сети переменного тока и дополнительно снабжен двумя тиристорами, объединенные катоды которых подключены к катоду 30 нулем используется только положительная полуволна напряжения вентильной машины, что приводит к неиспользованию активных материалов,В качестве прототипа выбрано нэиболее близкое к предлагаемому вентильному двигател:о техническое решение, содержащее инвертор, к выходу которого подключены секции якорнол обмотки, обмотку возбукдения, включенную в цепь постоянтеля, а также в установившемся и переходных режимах его работы.В прототипе для обеспечения нормальной коммутации при пуске применены блокирующее устройство и система управления им, что усложняет конструкцию и увеличиваного тока и шунтированную диодом, для подключения к трехфазной сети переменного тока имеется управляемый выпрямитель.Недостатками прототипа являются большие масса и габариты, сложность схемы и конструкции, большие значения угла коммутации ( у = 45-60 эл,грэд) из-за исет его массу и габариты,Подключение анодной группы тиристоров в поедлагаемой силовой схеме к трехфазной сети пеоеменного токаэ катодной пользования в силовой схе;ж управляемого выпрямителя и инвертора, которые Формируют выходное линейное напряжение обмотки якоря из линейного напряжения сети.Цель изобретения - повышение коэффициента использования активных мэтери - к нулевому проводу сети через обмотку возбуждения, шунтированную диодом, позволяет в предлагаемом двигателе формировать линейные напряхения якорной обмотки из полуволн фазных напряжений алов синхронной машины путем уменьшения угла коммутации, упрощение конструкции и умен ьшенле массы и габаритов,сети, за счет чего угол коммутации уменьшается нэ ЭО эл,град.=- 15 - 30 эл,град) по сравнению с прототипом, что приводит к повышению коэффициента использования активных материалов синхронной машины,Поставленная цель достигается тем, чтов вентильном двигателе, содержащем синхронную машину с системой возбуждения и В прототипе линейное напряжение обдатчиком положения ротора и инвертор, ти- мотки якоря Формируется из линейных наИзобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в качестве реверсивного регулируемого двигателя для приводов поточных линий и других технологических установок в различных отраслях промышленности (текстильной, целлюлозной, нефтяной, газовой, металлургической, горнорудной и др )Известны вентильные двигатели с преобразователями частоты, содержащие последовательную обмотку возбуждения, три энодные и три катодные трехфазные группы управляемых тиристоров, а также вентильный двигатель, содержащий трехфазную синхронную машину с датчиком положения ротора, последовательную и независимую обмотку возбуждения, сглаживающий реактор, преобразователь частоть стремя анод- ными и одной катодной трехфазной группы управляемых тиристоров,К недостаткам указанных вентильных двигателей можно отнести наличие значительного количества силовых тиристоров преобразователя частоты, сравнительно большие массогабарлтные показатели сглаживающего реактора (три однофэзных или одлн трехфазн ый), Кроме того, недостатком устройства по патенту цРГ М 1275676 является то, что в его схеме с естественным 5 10 15 20 25 основного тиристорэ, а аноды предназначены для подключения к двум другим фазам сети переменного тока, обмотка возбуждения одним выводом подключена к объединенным катодам тиристоров катодной группы инвертора, а общая точка обмотки возбуждения и аноды шунтирующего диода предназначена для подключения к нулевому проводу сети переменного тока,Подкл,очение тиристоров анодной группы инвертора, снабженного выводом для подключения к одной из Фэз трехфазной сети переменного тока и дополнительно снабженного двумя тиристорами, объединенные катоды которых подключены к катоду основного тиристора, а аноды предназначены для подключения к двум другим фазам сети переменного тока, подключение обмотки возбуждения одним выводом к объединенным катодам тиристоров катодной группы инвертора, а общей точки обмотки возбуждения и анода шунтирующего диода - к нулевому проводу сети переменного тока обеспечивает хорошую коммутацию при пуске вентильного двига1786609 Суммарные токи обмоток якоря 16 и токи преобразователя, протекая по последовательной обмотке возбуждения 17, создают запас магнитной энергии, которая используется для создания основного магнитного потока машины и компенсации реакции якоря. Параллельно включенный диод 18 обеспечивает длительность разряда запаса магнитной энергии и сглаживает пульсации магнитного потока, а также создает контур для разряда наведенных ЭДС в обмотке возбуждения. Кроме того, обмотка возбуждения 17, включенная последовательно в нулевой провод сети, сглаживает ток якоря, ограничивает токи короткого замыкания сетевого трансформатора и синхронной машины. 51015 формула изобретения 20 Вентильный двигатель, содержащий синхронную машину с системой возбуждения и датчиком положения ротора и инвертор, тиристоры анодной и катодной группы которого управляющими выводами соединены с выходами датчика положения ротора, в цепь переменного тока инвертора включены секции якорной обмотки, а после 25 довательная обмотка возбуждения, шунтированная диодом, включена в цепь постоянного тока инвертора, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения коэффициента использования активных ма 30 териалов синхронной машины путем уменьшения угла коммутации, упрощения конструкции и уменьшения массогабаритных показателей, каждый тиристор анодной группы инвертора снабжен выводом для подключения к одной из фаэ трехфазной 35 40 сети переменного тока и дополнительно снабжен двумя тиристорами, объединенные катоды которых подключены к катоду основного тиристора, а аноды предназначены для подключения к двум другим фазам сети пения и анода шунтирующего диода предназначена для подключения к нулево 50 му и ров оду сети перемен ного тока. Составитель А.АсильбековТехред М.Моргентал Корректор И,Шмакова Редактор Л.Пигина Заказ 254 Тираж Подписное. ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва,Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент",г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 пряжений сети, поэтому угол коммутации в прототипе 45 - 60 эл,град, Затягивание угла коммутации в коммутирующем тиристоре прототипа происходит иэ-за естественной передачи противоположной полярности взаимодействующего тока с одной фазы на другую,На чертеже представлена схема вентильного двигателя.Двигатель содержит инвертор с неявно- выраженным звеном постоянного тока, состоящий из трех анодных трехфазных групп управляемых тиристоров 1 - 3; 4 - 6; 7 - 9, аноды которых подключены к фазам А, В, С трехфазной сети, а катоды соединены в общие точки 10 - 12, которые соединены с анодами катодной группы тиристоров 13 - 15. Начала фаз обмотки якоря 16 через катодную группу тиристоров 13 - 15 и последовательную обмотку возбуждения 17 подключены к нулевому проводу трехфаэной сети. Последовательная обмотка возбуждения шунтирована диодом 18. На подшипниковом щите двигателя установлен датчик положения ротора 20,Устройство работает следующим образом.При подаче напряжения на вход схемы в зависимости от длительности сигнала датчика положения ротора 20 включаются тиристоры 1 или 2, или 3, формируя положительную полуволну фазы А выходного напряжения преобразователя из фазных напряжений сетевого трансформатора, а тиристор 4 формирует отрицательную полуволну фазы В выходного напряжения преобразователя. Это напряжение является линейным и подается на две фазы А и В обмотки якоря, а за счет того, что оно сформировано из фазных напряжений сетевого трансформатора, переход тока через нуль осуществляется на 30 эл,град, раньше, чем при формировании выходных напряжений преобразователя из линейных напряжений сетевого трансформатора. Аналогично работают другие группы тиристоров, Коммутация в пределах одной группы тиристоров 1 - 3; 4-6; 7 - 9 осуществляется за счет напряжения сети, а между группами тиристоров - за счет прохождения тока через нуль и за счет противо- ЭДС машины. 45 ременного тока, обмотка возбуждения одним выводом подключена к объединенным катодам тиристоров катодной группы инвертора, а общая точка обмотки воэбужде