Вентильный электродвигатель

СОЮЗ СОВЕТСНИКСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 Н 02 К 29 00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН СВИДЕТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССпО делАм изОБРетений и ОтнРы(71) Пермское отделение Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского и проектного института по комплексной электрификации проюашенных объектов "Тяжпромэлектропроект"им. ф,Б.Яку" бовского(72) Г.А.Сторожев и Л.Н.Тульчинскнй (53) 62 1, 313.13.014.2;621.382 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР В 1051661) кле Н 02 К 29/00, 1983.Патент Японии В 53-22245, кл. 55 С 2, 1978.Авторское свидетельство СССР Р 649105, кл. Н 02 К 29/00, 1979.(54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к элек технике и может быть использовано быстродействующих электроприводах механизмов с вентиляторным моментом нагрузки, например в электроприводах испытательных стендов. Целью изобретения является повышение наде ности и улучшение плавности разгона Вентнльный электродвигатель содержи синхронную машину 1 с ротором и ста тором, датчик 2 положения ротора, вентильный преобразователь 3 частоты со звеном постоянного тока, состоящий из выпрямителя 4, инвертора 5, систему б управления выпрямителем и систему 7 управления инвертором. В цепь выпрямпенного тока преобразователя включен сглаживающий1275676 1.э - 1 сТК ЗОгде Т дроссель 8, обмотка к-рого ссстоитих двух секций 9 и 10Параллельносекции 1 О включен управляемый ключ11, цепь управления к-рого соединенас выходом узла 12 контроля параметров разгона. Выпрямитель содержиттиристоры 13-18, а инвертор - тиристоры 19-24. Выполнение обмотки сглаИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в быстродействующих электроприводах механизмов с вентиляторным моментом нагрузки и широким диапазоном регулирования частоты вращения, например в электроприводах испытательных стендов.Целью изобретения является повышение надежности и плавности разгона.На фиг,1 изображена блок-схема вен - тильного электродвигателя, на фиг,2 - графики токов и напряжений в элементах вентильного преобразователя частоты.Вентильный электродвигатель (фиг.1)содержит синхронную машину 1 с ротором и статором, датчик 2 положенияротора, вентильный преобразователь3 частоты со звеном постоянного тока,состоящий из выпрямителя 4, инвертора 5, систему 6 управления, выпрямителем и систему 7 управления инвертором. В цепи выпрямленного тока преобразователя включены сглаживающийдроссель 8, обмотка которого состоитиз двух секций 9 и 10. Параллельносекции 10 включен управляемый ключ11, цепь управления которого соединена с выходом узла 12 контроля параметров разгона, в качестве которо -го может использоваться, например,тахогенератор, Выпрямитель собранна тиристорах 13-18, инвертор - натиристорах 19-24,Вентильньй электродвигатель работает следующим образом,В момент включения ротор двигателя, создавая магнитный поток на - ходится в одном из положений, Управляемьй ключ 11, например тиристор, при этом замкнут и шунтирует секцию живающего дросселя из двух секций,одна из к-рых вводится в работу путем ее расшунтирования управляемымключом, исключает необходимость всложных схемах управления выпрямителем, что повышаетнадежность, атакже улучшает плавность разгона,2 ил,210 обмотки сглаживающего дросселя 8.Сигналами датчика 2 положения ротора через систему 7 управления инвертором открываются два тиристора, на пример 19 и 22 инвертора 5, Длясоздания тока в цепи и соответственно намагничивающей силы статора системой б управления .выпрямителя 4, открываются его тиристоры с максимальным углом зажигания, который уменьшается по мере разгона, т.е.работа выпрямителя протекает аналогично приводу постоянного тока15 Образованный протекающим токами1 С , с магнитный поток статоравзаимодействует с магнитным потокомротора, в результате чего ротор двигателя начинает поворачиваться и 20 вместе с ним поворачивается ротордатчика 2 положения. При большихуглах зажигания тиристоров выпрямителя, характерных для начальногоэтапа разгона, за счет уменьшения 25 электромагнитной инерции при шунтировании ключом 1 секции 10 дросселя 8 электромагнитная постоянная звена постоянного тока,.э суммарная индуктивность,замеренная в звене постоянного гока,которая складывается из индуктивности сглаживающего дросселя, индуктивности на входе выпрямителя /трансформатор или реакторы), приведеннойк цепи постоянного тока и индуктивности синхронной машины, приведенной к цепи постоянного токаК - активное сопротивление, складывается из эквивалентных сопротивлений выпрямителя и инвертора,3 1275676Ьс - индуктивностЬ секции 10 обмотки сглаживающего дросселя. энНапряжение 01 и ток 1. на выходемо выпрямителя имеют прерывистую форму ки (фиг.2) При определенной величине 5 всперерывы выпрямленного тока тр имеют достаточно большую длитель- да ность, а количество их на интервал вп проводимости тиристоров дЬстаточно иэ велико (десятки - сотни пульсов при 1 О те низкой частоте вращения) для того, ни чтобы успевали переключаться без сры- вы ва в момент перерыва тока тиристоры пу инвертора, (фиг.2) . По сигналу датчика положения снимается импульс управления с тиристора 22 и подается импульс на тиристор 24 и ток протекает уже по другим фазам, создавая соответствующую намагничивающую силу статора, Поток статора, взаимодействуя с потоком ротора, вызывает дальнейший поворот ротора и т.д., аким образом происходит пуск двигателя из неподвижного состояния.По мере разгона двигателя во. - растаетЭДС машины и при частоте вращения 5-107 от номинальной становится достаточной для того, чтобы обеспечить устойчивую естественную коммутацию инвертора, т.е. "вести" инвертор. Необходимость в создании прерывистости выпрямленного тока отпадает и секция 10 сглаживающего дросселя 8 вводится в работу путем ее расшунтировайия управляемым ключом 11 по сигнаг.у с выходаузла 12 контроля параметров разгона, например, в функции частоты вращения, Некоторое снижение пускового момента, необходимое для надежного обеспечения прерывистости тока, не имеетачения для широкого класса механиэв с вентиляторным моментом нагруэдля электропривода которых чащеего и применяется вентильный элекодвигатель, Таким образом, отпает необходимость в сложных и неолне надежных схемах управлениявестных вентильных электродвигалей, предназначенных для прерывая выпрямленного тока переводомпрямителя в инверторный режим илитем поочередного ввода в работуеч выпрямителя, упрощается схема 15 управления вентильным двигателем нповышается его надежность, а такжеулучшаются динамические характеристики за счет улучшения управляемостии плавности разгона в пусковых режи мах,Формула из обр етения Вентильный электродвигатель, содержащий ротор, статор с обмоткойякоря, соединенной с выходом преобразователя частоты, содержащего инвертор, управляющие цепи ключей которого соединены с выходом датчика 30 положения ротора, сглаживающий дроссель в цепи выпрямленного тока иуправляемый выпрямитель, и узел контроля параметров разгона, о т л и -чающий с я тем, что, с цельюповышения надежности и плавностиразгона, он снабжен управляемым ключом, а обмотка сглаживающего дросселя выполнена иэ двух секций, причем параллельно одной из секций подключен управляемый ключ, цепь управления которого соединена с выходомузла контроля параметров разгона.1275676 Составитель А.Санталов Техред В. Кадар Ко Редактор Г.Волков ектор К.Шароши дписное Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Ироектн Закаэ 6577/53 ВНИИПИ Го по дела 113035, Мдар с иэоб ква,Тираж 6 твенног ретений Ж,комитета СС открытий ушская наб,