Способ управления гистерезисным электродвигателем

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеснублия 111974539(22) Заявлено 24 Д 230 (21) 3222037/24-07 51 М. Ки. з с присоединением заявки Мо Н 02 Р 7/36Н 02 К 19/08 Государственный комитет СССР по делам нзооретеннй н открытнй(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ГИСТЕРЕЗИСНЬЮ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМИзобретение относится к электротехнике, а точнее к управлению гистерезисным электродвигателем.Известен способ управления гистерезисным двигателем, состоящий в том, что после запуска двигателя повышают, а затем дискретно уменьшают напряжение питания двигателя 11 3.В процессе увеличения напряжения увеличивается магнитный поток в двн" гателе, что приводит к намагничива- . нию ротора. В результате снижения напряжения и при условии сохранения повьхаенной намагниченности ротора осуществляется относительно увеличение степени возбуждения двигателя и резко улучшаются его энергетические показатели.В практической реализации способ требует увеличения установленной мощности источника, используемого в синхронном режиме работы двигателя лишь для указанного намагничивания. Это в ряде случаев приводит к неоправданному увеличению габаритов 25 источника и снижению его КПД.Наиболее близким к изобретению является способ управления гистерезисным электродвигателем, согласно которому формируют последовательность пе риодических фаэных токов основной частоты питания, задают низкочастотную последовательность намагничивающих импульсов напряжения, с помощью которых формируют в указанной последовательности фазных токов однополярную последовательных намагничивающих токов (2 .Как при уменьшении, так н при увеличении импульса намагничивающей силы, согласно этому способу, в двигателе возникает переходный процесс, изменяющий равномерное вращение поля статора. В частности, после выключения импульсного источника в расточке двигателя возникает неподвижное в пространстве поле, которое постепенно за 2-3 периода частоты питания затухает. Суммарное поле вместо кругового становится эллиптическим с пе. ременной скоростью вращения внутри оборота. Инерционный ротор двигателя, как правило, не изменяет сколь-либо заметно скорость своего вращения за время переходного процесса, В результате имеет место взаимное скольжение рОтора и поля статора при уменьшении последнего по абсолютной величине, что приводит к размагничиванию рото-. ра, т.е. "стноается" намагниченность, 974539приобретенная при увеличении намагничивающей силы во время импульса й снижается эффективность перенозбуждения. При периодическом следовании немагяичивающих импульсов ротор начинает скользить, т.е. снижается его 5 ерегрузочная. способность,. ОсобенноЪто сказывается при управленни высокооборотными двигателями при частотепитания 1000 Гц и выше,1 ОЦелью изобретения является улучшение энергетических характеристик электродвигателя и пОнышение его перегрузочной способности,Поставленная цель достигается тем,1что согласно способу управления гистерезисным электродвигателем, при котором формируют последовательность периодических фазных токов основной частоты питания, задают. низкочастотную последовательность намагничивающих импульсов напряжения, с помощью которых Формируют в укаэанной последовательности фазных токов однополярную последовательность намагничивающих токов, Формируют дополнительную последовательность импульсов напряжения, противоположных по знаку намагничивающим, причем каждый дополнительный импульс подают в момент окончания намагничивающего импульса на- ЗОпряжения.На чертеже схематически представлено устройство.для реализации предлагаемого способа,Указанное устройство содержит 35гистерезисный двигатель 1, подключенный к основному источнику 2 питаниячерез разделительный ключ 3. Параллельно двум фазам двигателя 1 подключены основной импульсный источник 4 40через разрядный ключ 5 и дополнительный импульсный источник б черездополнительный разрядный ключ 7. Управление разрядным ключом 5 осуществляется от блока 8 управления длитель ностью, фазой и частотой импульсов,управление дополнительным разряднымключом 7 - от блока 9 управления.Управление разделительным ключом 3осуществляется блоками 8 и 9 черезлогический элемент 10 ИЛИ.Способ осуществляется. следующимрбразом.Импульсная модуляция напряженияпитания направлена на увеличениенамагниченности ротора, что обеспечивает высокие энергетические показатели гистерезисного двигателя.Любое дискретное изменение напряже-ния питания в цепи с индуктивностями вызывает появление апериодических 60составляющих тока и потока, создающих в расточке статора неподвижноеполе. Скорость затухания этого полязависит от электромагнитных постоянНых времени статораи приведенных 65 индуктивностей ротора, а также от внутреннего сопротивления источника питания. Для ускорения затухания этого поля необходимо формировать импульсы противоположного по знаку напряжения, которые могут быть созданы либо путем введения н цепи статора добавочных сопротивлений, либо путем отключения основного источника и подключения двигателя к дополнительным гасящим сопротивлениям, либо изменением полярности напряжения питания. Во всех случаях на зажимах двигателя образуется импульс напряжения протинополЫного знака, величина которого зависит от величины вводимого сопротинления и величины запасенной энергии в индуктивных цепях двигателя. Такой импульс обеспечивает ускоренное гашение поля двигателя.Практически достаточно иметь импульс обратного напряжения по амплитуде по отношению к амплитуде намагничинающего напряжения, равным 1-5. Длительность этого импульса менее 1/4 периода частоты питания основного источника.Б данном случае последовательность импульсов обратного по сравнению с намагничивающим знака создается с помощью дополнительного импульсного источника б, подключенного к фазам двигателя 1 через дополнительный разрядный ключ 7. Здесь между разделительным ключом 3 и фазой днигателя 1 подключена клемма импульсного источника б, имеющая знак "минус", т.е. полярность подключения дополнительного импульсного источника противоположна полярности подключения основного. Работой дополнительного разрядного ключа 7 управляет блок 9 управления, который определяет длительность дополнительных импульсов, Хаждый дополнительный импульс должен следовать за каждю намагничивающим. Поэтому частота следования и момент включения импульсов обратной полярности задаются через блок 9 управления блоком 8 управления длительностью, фазой и частотой импульсов. Для исключения замыкания импульсных токов через основной источник 2 питания используется разделительный ключ 3, который размыкает цепь при включении как намагничивающих импульсов, так и импульсов обратного знака. Управление разделительным ключом 3 осуществляется блоками 8 и 9 через логический элемент 10 ИЛИ. Таким образом, создание дополнительной последовательности импульсон противоположного знака с помощью дополнительных импульсного источника б, разрядного ключа 7 и блока 9 управле974539 Составитель Л. КрасновРедактор С.Тимохина Техред М.Коштура Корректор Н.Король Заказ 8731/75 Тираж 721 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Лроектнйя, 4 ния позволяет быстро погасить неподвижное поле двигателя, возникающеепосле прохождения намагничиваощнхимпульсов и тем самым повысить пере;грузочную способность и улучшитьэнергетические характеристики двигателя. Формула изобретения1 О 1. Способ управления гистерезисным электродвигателем, при котором формируют последовательность периодических фазных токов основной частоты питания, задают низкочастотную после довательность намагничивающих импульсов напряжений, с помощью которых формируют в укаэанной последовательности Фазных токов однополярную последовательность намагничиваюцих токов,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью улучшения энергетических характеристик электродвигателя и повышения его перегрузочной способности,Формируют дополнительную последовательность импульсов напряжения, пропротивоположных по знаку намагничиваюшим, причем каждый дополнительныйимпульс подают в момент окончаниянамагничиваюцего импульса напряжения,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 140881, кл. Н 02 К 19/08, 1962.2. Авторское свидетельство СССР9 455429, кл. Н 02 К 19/08, 1972.