Вентильный электродвигатель

4 Н 02 К 29 0 ф),РЕТЕН ОСЯАРСтВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ ОПИСАНИЕ ИЗн автюснамм свдетвъс(71) Пермское отделение Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского и проект-ного института по комплексной электрификации промышленных объектов ."Тякпромзлектропроект" им. Ф.Б.Якубовского(72) Г.А.Сторолев и Л.Н.Тульчинский (53). 621.313. 13.014.2: 621.382 (088,8 (56) Авторское свидетельство СССР Вф 1051661, кл. Н 02 К 29(00, 1978.Патент Японии У 48-14007, кл. 55 С 2, 1973.(57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к вентильным электродвигателям. Целью изобретения является повышение надежности и улучшение динамических характеристик. Вентильный электродвигатель содеркитсинхронную машину 1, датчик положения ротора 2, вентильный преобразователь 3 частоты со звеном постоянноготока, состоящий из выпрямителя 4 иинвертора 5 систем управления 6, 7выпрямителем и инвертором соответственно. В цепи выпрямленного тока преобразователя включены сглазщвающийдроссель 8 и последовательно с ним125942 б резистор 9, параллельно которому включен тиристор 10, управляющий электрод которого соединен с выходом блока управления 11 тиристором, подключенного к выходу узла контроля параметров разгона, например тахогенератору 12. По мере разгона электроцвигателя возрастает ЗДС машины и 1Изобретение относится к электро"технике и может быть использовано вбыстродействующих электроприводах механизмов с вентиляторным моментом нагрузки и широким диапазоном регулирования частоты вращения, например вэлектронриводах испытательных стендов,Цель изобретения - повышение надежности и улучшение динамических.характеристик.На фиг.1 изображена блок-схемавентильного электродвигателями наФиг.2 - графики токов и напряженийв элементах вентильного преобразователя частоты.Вентильный электродвигатель (Фиг.1)содержит синхронную машину 1, датчик2 положения ротора, вентильный преобразователь 3 частоты со звеном посто-, 20янного тока, состоящий из выпрямителя 4, инвертора 5, систем б и 7 управления выпрямителем и инверторомсоответственно, В цепь выпрямленноготока преобразователя включены сглаживающий дроссель 8 и последовательносоединенный с ним резистор 9, параллельно которому включен тиристор 10,управляющий электрод которого соединен с выходом блока 11 управления ти- ЗОристором, подключенного к выходу узла контроля параметров разгона, например тахогенератору 12, Выпрямительсобран на тиристорах 13-18, инвертор -на тиристорах 19-24,35Вентильный электродвигатель работает следующим образом.В момент включения. ротор двигателя, создавая магнитный потокЧ, , находится в одном из положений, Сигна Олами датчика 2 положения ротора через систему 7 управления инвертором при частоте вращения 5-103 от номинальной становится достаточной дляобеспечения естественной коммутацииинвертора, Данный вентильный электродвигатель имеет простую схему управления и улучшенную управляемость иплавность разгона в пусковых режимах.2 ил. открываются два тиристора, например тиристоры 19 и 24 инвертора 5. Для создания тока в цепи и, соответственно, намагничивающей силы статора системой 6 управления выпрямителем 4 открываются его тиристоры с максимальйым углом зажигания, который уменьшается по мере разгона, т. е, работа выпрямителя протекает аналогично приводу постоянного тока.Образованный протекающим током магнитный поток статора взаимодействует с магнитным потоком ротора, в результате чего ротор двигателя начи" нает поворачиваться и вместе с ним поворачивается ротор датчика 2 положения, При больших углах зажигания тиристоров выпрямителя, характерных для начального этапа разгона; за счет резистора 9, введенного в схему для уменьшения электромагнитной инерции, з соответствии с выражением 1 эТэ +В фггде Т, " электромагнитная постояннаязвена постоянного токаЕ, - суммарная индуктивность, замеренная в звене постоянноготока, которая складываетсяиз индуктивности сглаживающего дросселя, индуктивности на входе выпрямителястран форматор или реактоторы), приведенной к цепипостоянного тока, и индуктивности синхронной машины,приведенной к цепи постоянного тока,К - активное сопротивление,складывающееся из эквива"лентных сопротивлений выпрямителя и ннвертора;з 12594К - сопротивление резистора 9, ток ,1 на выходе выпрямителя имеет прерывистую форму (фиг.2). При определенной величине К перерывы выпрямРленного тока имеют достаточно большуюдлительность для. того, чтобы успевали 1 ерехлючаться без срыва (в момент перерыва тока) тиристоры инвертора.По сигналу датчика положения сни. - мается импульс управления с тирнсто ра 19 и подается импульс на тирнстор21, и ток протекает уже по другим Фазам, создавая соответствующую намагничивающую силу статора. Поток статора, взаимодействуя с потоком рото ра, вызывает дальнейший поворот ротора и т.д., таким образом происходит пуск двигателя из неподвижного состояния.По мере разгона двигателя возрастает ЭДС машины и при частоте вращения 5-103 от номинальной становится достаточной для того, чтобы обеспечить устойчивую естественную коммутацию инвертора, т, е, "вести" инвертор. Необходимость в создании преры- д вистости выпрямленного тока отпадает и резистор 9 выводится иэ схемы путем шунтирования его тиристором 10 по сигналу с выхода блока 11 управления, например, в Функции частоты вращения, для чего блок управления тиристором подключается к выходу тахогенератора 1.2Включение и выключение тиристора может происходить любым известным способом.Некоторое снижение пускового момента, необходимое для надежного обе, спечения прерывистости тока, не имеет значения для широкого класса механизмов с вентиляторным моментом нагруэ 40 ки, для электропривода которых чаще всего и применяется вентильный элек" тродвигатель. Таким образом отпадает . необходимость в еложных и не вполне 26надежных схемах управления известных вентильных электродвигателей, предназначенных для прерывания выпрямленно" го тока переводом выпрямителя в инверторный режим или путем поочередного ввода в работу плеч выпрямителя, упрощается схема управления вентильным двигателем и повышается его надежность, а также улучшаются динамические характеристики за счет улучшения управляемости и плавности разгона в пусковых режимах.Формула изобретенияВентильный электродвигатель, содержащий ротор, статор с обмоткой якоря, датчик положения ротора, вентильный преобраэователь частоты, состоящий из инвертора, управляющие цепи ключей которого соединены с выходом датчика положения ротора, а выход - с обмоткой якоря, управляемого выпрямителя, сглаживающего дросселя и дополнительного тиристора в цепи выпрямленного тока, и узел контроля параметров разгона, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и улучшения динамических характеристик, в него введены резистор и блок управления, дополнительным тиристором, резистор подключен последовательно со сглаживающим дросселем, причем первый зажим резистора и катод дополнительного тиристора объединены и подключены к отрицатель. ному зажиму выпрямителя, второй зажим резистора и анод тиристора объединены и подключены к зажиму сглаживающего дросселя, а управляющие цепи тиристора подключены к выходу блока управления, вход которого соединен с выходом узла контроля параметров разгона..Решетняк ор Подписное . 4 5 Производст полиграфическое предприятие, г, Ужгор ПроектнаяЗаказ.5335/55 ВНИИПИ Гос по дела 113035, Иоск