Устройство для управления частотой вращения асинхронного двигателя с фазным ротором

Союз Советских Социалистических Республикоединением заявкиГосударстеенный комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийн открытий(088,8) а опубликования исания 21,04,7 2) Автор изобретения Иностранец Зигфрид Тамм(ГДР) Иностранное предприятие Институт фюр Шиффбау, Росто1) Заявите 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЧАСТОТОЙ ВРАЩЕ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ С фАЗНЫМ РОТОРОМ 2ьно с каждой фазой роторключен дополнительный д ос Изобретение относится к регулируемымэлектроприводам с асинхронными двигателяИзвестны устроиства для управления частотой вращения асинхронных двигателей, содержащие преобразователь частоты со звеном постоянного тока, через который обмотка ротора связана с питающей сетью 1. Однако такие устройства имеют относительно низкий КПД из-за двойного преобразования энергии (в выпрямителе и инверторе) и большие габариты и вес из-за наличия трансформатора между преобразователем частоты и сетью.Известны также устройства для управления частотой вращения асинхронного двигателя с фазным ротором, содержащие в цепи ротора преобразователь частоты с непосредственной связью 121. Эти устройства также имеют значительные габариты и вес.Целью изобретения является уменьшение габаритов и расширение функциональных возможностей устройства, а также повышение его коэффициента мощности. Это достигается тем, что предлагаемое устройство дополнительно снабжено управляемыми вентилями и гасящим устройством, причем каждая фаза обмотки ротора соединена с каждой фазой источника питания и с каждым зажимом гасящего устройства через пары встречно-параллельно соединенных управляемых вентилей,Последователаможет быть в Р сель.Принцип действия устройства основан на 5 том, что при периодическом коротком замыкании и размыкании ветвей обмотки ротора возможно управление мощностью скольжения.Вентили, включенные между каждой ветвьюобмотки ротора и сети, должны быть в равной 10 мере управляемыми в обоих направлениях,например можно использовать пары встречно- параллельно включенных управляемых венти-.лей. Это позволяет в любой момент времени замкнуть цепь тока между двумя любыми вет вями ротора или между двумя любыми ветвямп ротора и двумя любыми ветвями сети.Если источником тока является одно- илимногофазный источник переменного тока, в такт частоте этого источника тока произво О дится переключение вентилей, обеспечивающих передачу энергии, направленной в источник тока. Короткое замыкание и размыкание ветвей ротора происходит с варьируемой частотой и свободно выбираемым отношением 25 времени замыкания к времени размыкания,вследствие чего достигается установка требуемой величины тока ротора двигателя. Гашение соответствующего короткоза мыкающего вентиля происходит любым из известных спо- ЗО сабо в.На чертеже дана электрическая схема описываемого устройства.Статорная обмотка 1 трехфазного асинхронного двигателя 2 с контактными кольцами непосредственно соединена с сетью трехфазноготока. Фазы обмотки ротора 3 через дополнительные индуктивности 4 - 6 и встречно-параллельно соединенные управляемые вентили 7 -24 соединены с сетью трехфазного тока. Управляемые вентили 25 - 36 вместе с гасящимконденсатором 37 представляют собой гасящее устройство, которое позволяет в любоевремя принимать ток между двумя любымивыходными зажимами 38 - 40 фаз ротора и гасить два любых вентиля из вентилей 7 - 24, например 8 и 13, которые до гашения проводилиток.При коротком замыкании на зажимах фазротора (например, на зажимах 38 и 39 черезуправляемые вентили 8 и 13), в обмотке ротора (и в соединенных последовательно с нейдросселях 4 и 5, если они имеются) накапливается электромагнитная энергия. При гашении одного из короткозамыкающих вентилей(например, вентиля 13) при помощи гасящегоустройства и открывания вентиля, принадлежащего другой фазе сети 41, например вентиля 15, накопленная энергия отдается в сеть,поскольку напряжение на зажимах 38 и 39резко возрастает. При этом накопленная энергия рекуперируется в источник без повышающего трансформатора,Управляя вентилями, например, по принципу широтно-импульсного регулирования, можно реализовать различные характеристикидвигателя.Для подавления высших гармоник напряжения сети со стороны сети устанавливают конденсаторы 42 с малой индуктивностью,Преимущество изобретения заключается втом, что оно позволяет осуществить емкостный 4режим преобразователя в отношении сети без дополнительных затрат. Кроме того, возможна равномерная нагрузка всех вентилей. Асинхронный двигатель с контактными кольцами, 5 работающий в предлагаемом устройстве, припостоянном соотношении длительностей замкнутого и разомкнутого состояний вентиля, замыкающего накоротко фазы обмотки ротора, имеет механическую характеристику, подоб ную характеристике двигателей постоянноготока с последовательным возбуждением.Изобретение позволяет регулировать частоту вращения нескольких асинхронных двигателей с роторами с контактными кольцами 15 при помощи одного общего устройства. Формула изобретения20 1. Устройство для управления частотой вращения асинхронного двигателя с фазным ротором, содержащее управляемые вентили, подключенные к многофазному источнику питания и обмотке ротора, отличающееся 25 тем, что, с целью повышения коэффициентамощности, оно дополнительно снабжено управляемыми вентилями и гасящим устройством, причем каждая фаза обмотки ротора соединена с каждой фазой источника питания и с 30 каждым зажимом гасящего устройства черезпары встречно-параллельно соединенных управляемых вентилей.2. Устройство по п. 1, отличающеесятем, что последовательно с каждой фазой ро тора включен дополнительный дроссель.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Г, Б. Онищенко Асинхронный вентильный каскад, М., Энергия, 1967, стр. 14 - 15.40 2. Г. Б. Онищенко Асинхронный вентильный каскад, М Энергия, 1967, стр. 28.