Статический преобразователь с блоком импульсного перевозбуждения для питания гистерезисного электродвигателя

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 13. 07. 81 (21) 3314737/24-07с присоединением заявки Но(23) ПриоритетОпубликовано 23.1.282, Бюллетень Мо 47Дата. опубликования описания 23.12. 82 Р 1 М К з Н 02 Р 7/36Н 02 К 19/08 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий.Научно-исследовательский институт автоматикии электромеханики при Томском институтеавтоматизированных систем управления и радибэааектрониШ,.(54). СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ С БЛОКОМИМПУЛЬСНОГО ПЕРЕВОЗБУЖДЕНИЯ ДЛЯ ПИТАНИЯГИСТЕРЕЗИСНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ Изобретение относится к электротехнике, а.именно к синхронным элект роприводам, и может быть использовано для импульсного перевозбуждени гистерезисных электродвигателей.Известен статический преобразователь с устройством импульсного перевозбуждения, который содержит мостовой инвертор, импульсный источник, включающий последовательно соединенные конденсатор и диод, подключенные к,двум фазам двигателя и электронный ключ, обеспечивающий разряд конденсатора на фазы двигателя и отключение инвертора1).Недостатками этого преобразователя являются необходимость в дополнительном источнике питания, а также повышенный уровень пульсаций по цепи питания инвертора в момент подачи импульса перевозбуждения, что при параллельной работе нескольких преобразователей от источника ограниченной мощности весьма сложно.Известен также статический преобразователь . с,устройством импульсного перевозбуждения для питания гистереэисного электродвигателя, который содержит мостовой инвертор, диод, последовательно соединенный с одним из ключей стойки инвертора, управляемый ключ, через конденсатор подключенный к шине питания, причем обратный диод шунтирует этот ключ ( 2.Недостатком этого преобразователя является низкая надежность, обусловленная возможностью протекания сквозного тока при нарушении порядка коммутации ключей, При подключении конденсатора на разряд основной источникапитания инвертора и указанный конденсатор соединены последовательно,что приводит к увеличению суммарного внутреннего сопротивления и увеличению пульсаций по цепи питания инвертора.Наиболее близким к изобретению является статический преобразователь с блоком импульсного перевозбуждения гистерезисного двигателя, Статический преобразователь содержит мостовой инвертор, диод, последовательно соединенный с одним из ключей стойки инвертора, первый управляемый ключ, подключенный одним выводом через конденсатор к шине питания, формирователь импульсов, соединенный с управляющей цепью первого ключа, цепь, составленную из последовательно соединенных дополнительного кон 983963денсатора и двух диодов, второй управляемый ключ и токоограничивающийрезистор, причем между общей точкойдиода и ключа инвертора и вторым выводом конденсатора включена упомянутая цепь в прямом направлении относительно стойки инвертора, а первыйуправляемый ключ включен параллельноуказанным двум диодам, общие электроды диодов через второй управляемыйключ и токоограничивающий резисторподключены к шине подсоединения нагрузки этой же стойки инвертора,а управляющая цепь второго ключаподсоединена к формирователю импульсов . 3.Недостатком известного преобразователя является сложность, обусловленная тем, что структура устройства предусматривает обязательную гальваническую развязку по цепям управления ключей, кроме того,один иэ управляемых ключей долженпроводить ток в обоих направлениях.Недостатком преобразователя является также пониженная надежность,обусловленная тем, что заряд конденсаторов происходитчерез ключи инвертора.Целью изобретения является упрощение и повышение надежности преобразователя,Поставленная цель достигается тем,что в статическом преобразователес блоком импульсного перевозбуждения для питания гистереэисногодвигателя, содержащем мостовой инвертор, первый диод, последовательносоединенный с одним из ключей стойкиинвертора, первый управляемый ключ,подключенный .одним выводом к катодувторого диода и через первый конденсатор к отрицательной шине питания, а вторым выводом через второйконденсатор - к общей точке диодаи ключа инвертора, второй управляемыйключ подключен к первому токоограничивающему резистору, формировательимпульсов, соединенный с цепямн уп-,,равления управляемых ключей, первыйтокоограничивающий резистор подсоединен к общей точке соединения второго конденсатора и первого управляемого ключа, а второй управляемыйключ - котрицательной шине питания,второй токоограничивающий резисторподключен к положительной шине питания, а другим выводом - к анодувторого диода,На чертеже приведена электрическая схема статического преобразователя с блоком импульсного перевозбуждения,Гистереэисный двигатель 1 подсоединен к выходным клеммам статического преобразователя 2, В мостовом инверторе 3 последовательно с ключом 4 соединен первый диод 5. Первый управляемый ключ 6 подключен одним выводом к катоду второго диода 7 и через первый конденсатор 8 к отрицательной шине питания, а вторым выводом через второй конденсатор 9 - к общей точке соединения ключа 4 и диода 5. Второй управляемый ключ 10 через первый токоограничивающий резистор 11 подключен к общей точке соединения второго конденсатора 9 и управляемого ключа 6, а вторым выводом подключен к отрицательной шине питания. Второй токо- ограничивающий резистор 12 подсоединен к положительной шине питания, а вторым выводом - к аноду второго диода 7Формирователь 13 импульсов подключен к цепям управления управляемых ключей 6 и 10. Для управленияинвертором 3 служит блок 14 управления,Устройство работает следующимобразом.Заряд конденсатора 8 до величины напряжения питания инвертораосуществляется по цепи: положительная шина питания инвертора, токоограничивающий резистор 12, диод 7,.конденсатор 8, отрицательная шинапитания. Заряд конденсатора 9 осуществляется аналогично по цепи: отрицательная шина питания инвертора,управляемый ключ 10, токоограничивающий резистор 11, конденсатор 9,иод 5 пложл шина питания,При формировании импульса, перевозбуждения, управляемый ключ 10размыкается, а управляемый ключ 6замыкается, образуется цепь иэ двух4 О последовательно соединенных конденсаторов 8 и 9, заряженных каждый донапряжения питания инвертора и подключенных параллельно к стойке инвертора, т,е, к стойке инвертора4 приклзцывается двойное напряжениепитания, которое через открытыйключ 4 поступает на статорные обмотки электродвигателя и электродвигатель перевозбуждается, Диоды5 и 7 служат для исключения шунтирующего действия источника питанияинвертора на импульсный источник.Токоограничивающие резисторы 11 и12 служат для уменьшения пульсацийпо цепи питания инвертора в моментзаряда конденсаторов 8 и 9. Управление ключами 6 и 10 осуществляетсяйри помощи формирователя 13 импульсов,который вырабатывает импульсы управления с требуемыми параметрами (час тотой, длительностью и моментом включения), Параметры импульсов задаются временным программным устройством или следящей системой. Управление ключами 6 и 10 осуществляется в проб 5 тивофаэе. Это просто и надежно реа983963 Формула изобретения Составитель В. Тарасовак тор Л. Филиппова Техред М. Гергель Корректору.По енк Заказ 99/71ВНИИПО Госупо делам113035, Мос Тираж 721 Порственного комитета СССРзобретений и открытийа, Ж, Раушская наб., д исн 4/ Патен ул. Проектная,илиал. П ж лизуется при управлении от единого блока формирования 13 импульсовПредлагаемое устройство позволяет существенно упростить и повысить надежность статического преобразователя за счет изменения структурной схемы, .Соответствующее подключение управляемых ключей позволяет применить однопроводные ключи, управление которыми возможно без гальва- нической развязки. Заряд конденсаторов постоянным током, минуя ключиинвертора, позволяет использовать конденсаторы на полную мощность, при этом не погружая дополнительно ключи инвертора, что существенно повышает надежность преобразователя,20Статический преобразователь с блоком импульсного перевозбуждения для питания гестерезисного электродвигателя, содержащий мостовой инвертор, первый диод, последовательно сое диненный с одним из ключей стойки инвертора, первый управляемый ключ, подключенный одним выводом к катоду второго диода и через первый конденсатор к отрицательной шине питания,а вторым выводом через второй конденсатор - к общей точке диода иключа инвертора, .второй управляемыйключ подключен к первому токоограничивающему резистору, формировательимпульсов, соединенный с цепями управления управляемых ключей, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью упрощения и повышения надежности,первый токоограничивающий резисторподсоединен к общей точке соединения второго конденсатора и первогоуправляемого ключа, а второй управляемый ключ - к отрицательной шинепитания, второй токоограничивающийрезистор подключен к положительнойшине питания, а другим выводом -к аноду второго диода.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Тарасов В.И. Миниатюризацияустройств перевозбуждения гистерезисных электродвигателей. Труды МЭИ,вып.791, 1976.2. Авторское свидетельство СССРР 797047, кл. Н 02 Р 7/36, 1979.3, Авторское свидетельство СССРпо заявке У 2930555/24-07,кл. Н 02 Р 7/36, 1980