Вентильный электродвигатель

Номер патента: 1328891

Авторы: Баринберг, Рубцова, Чермалых

ZIP архив

Текст

(57) Итехнике завышенУказан НТИЛЬНЬЙ ЭЛЕКТРО обретение относиЦелью изобрете ие перегрузочной ная цель достигае ВИГАТЕЛ ся к электр ия является способности ся введение С: ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ 1 ТИ ОПИСАНИЕ Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Всесоюзный наутельский институт гим. М.М, Федорова(56) Авторское свидВ 1267545, кл. Н 02 2 К 29(00, Н 02 Р 6/00 в вентильный электродвигатель блока 21 выделения модуля, включенного в канал регулирования частоты вращения асинхронного двигателя (АД) 1 с фазным ротором, порогового элемента 22, 0-триггера 23, датчика 24 нулевого тока якоря АД 1, обеспечивающих формирования сигнала реверса АД 1, двух суммирующих масштабных усилителей 26, 27 с управляемыми переключателями 28, 29, включенными в соответствующие каналы 9, 10 системы импульсно- фазового управления выпрямителем 8 в цепи статорной обмотки АД 1. Введение указанных узлов обеспечивает компенсацию реакции якоря как по амплитуде, так и по фазе в обоих направлениях ф вращения. 1 ил.15 20 25 30 35 40 45 50 55 13Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано вэлектроприводах с вентильными электродвигателями на основе асинхронных машин с фазным ротором и являетсяусовершенствованием устройства поавт.св. У 1267545.Цель изобретения - повышение перегрузочной способности за счет компенсации реакции якоря в обоих направлениях вращения.На чертеже изображена блок-схема вентильного электродвигателя.Вентильный электродвигатель содержит асинхронную машину 1 с фазным ротором, статорные обмотки 2 - 4 которой соединены в звезду или треугольник. Роторные выводы асинхронной машины подключены к преобразователю 5 частоты, который питается от сети. Преобразователь 5 частоты может быть выполнен со звеном постоянного тока или с непосредственной связью. На вход преобразователя 5 частоты включен выход системы 6 импульсно-фазового управления, вход которой соединен с выходом датчика 7 положения ротора. , Источник напряжения возбуждения электродвигателя представляет собой управляемый трехфазный мостовой выпря,митель 8, имеющий два раздельных канала 9 и 10 системы импульсно-фазового управления, выходы которых подключены к управляющим электродам, со, ответственно, анодной и катодной груйп вентилей. Выходные зажимы выпрямителя подключены к выводам обмоток 2 и 3 статора, а вывод статорной обмотки 4 подключен к нулевой точке сети или трансформатора, питающего выпрямитель.В состав вентильного электродвигателя входит также система регулирования, состоящая из датчика 11 частоты вращения, регулятора 12 частоты вращения, датчика 13 тока якоря, регулятора 14 тока якоря, за - датчика 15 начальных токов фаз статора, регуляторов 16 и 17 тока фаз статора, датчиков 18 и 19 тока фаз статора и задатчика 20 частоты вращения. Дополнительно вентильный электродвигатель содержит блок 21 выделения модуля, пороговый элемент 22, Р-триггер 23, датчик 24 нулевого тока якоря, датчик 25 направления вращения, два суммирующих масштабных усилителя 26 и 27 и два управляемых кюча 28 и 29 с двумя силовыми входа 288912 ми каждый. Система 6 импульсно-фазового управления преобразователем 5частоты дополни ельно снабжена входом 30 реверса, подключенным к выходу Р-триггера 23, к Р-входу которогоподключен выход порогового элемента22, а к входу синхронизации подключен выход датчика 24 нулевого тока,вход которого подключен к датчику 13 тока якоря. Вход порогового элемента 22 подключен к выходу регулятора 12 частоты вращения. Первые входы суммирующих масштабных усилителей 26 и 27 соединены с выходом задатчика 15 начальных токов фаз, их вторые входы - с выходом блока 21 выделения модуля, а выход кажцого усилителя 26(2) с соответствующим силовым входом пе-.= реключателей 28 и 29, выход переключателя 28 соединен с входом регулято" ра 16 тока, выход переключателя 29 - с входом регулятора 17 тока.Управляющие входы переключателей 28 и 29 объединены и подключены к выходу датчика 25 направления вращения, вход которого подключен к выходу датчика 11 частоты вращения; вторые вхо-, ды суммирующих масштабных усилителей 26 и 27 объединены и подключены к вы" ходу блока 21 выделения модуля, который включен в цепь регулирования час. тоты вращения последовательно с выхо" дом регулятора 12 частоты вращения.Вентильный электродвигатель работает следующим образом.Сигнал заданной частоты вращения от задатчика 20 подается на вход ре- гулятора 12 частоты вращения, на выходе которого формируется сигнал задания тока якоря, поступающий через блок 21 выделения модуля на вход регулятора 14 тока якоря. На входы указанных регуляторов подаются сигналы обратных связей, соответственно с датчика 11 частоты вращения и датчика 13 тока якоря. Выходное напряжение последнего имеет всегда одну полярность. Этим объясняется необходимость установки на входе контура регулирования тока якоря блока 21 выделения модуля.Таким образом, управление частотой вращения электродвигателя осуществляется в системе подчиненного регулирования по рассогласованию между действительной и заданной частотамивращения, Сигнал с выхода регулятора 13 тока якоря, поступая на один510 15 20 25 30 35 40 из входов системы 6 импульсно-фазового управления, задает угол отпирания вентилей преобразователя 5 частоты относительно напряжения сети . Уголопережения отпирания вентилей преобразователя 5 частоты относительноЭДС холостого хода якоря задаетсятакже системой 6 импульсно-фазовогоуправления в функции сигнала датчика7 положения ротора,Компенсацию реакции якоря в вентильном электродвигателе обеспечива.=ют два независимых контура регулирования токов фаз обмоток 2 и 3 статора, при этом ток в третьей фазе формируется как алгебраическая сумма(с обратным знаком) токов в двух дру.гих фазах,Токи в фазных обмотках 2 - 4 зависят от величины углов управлениявентилями анодной и катодной группвыпрямителя 8. Этй углы формируютдва канала 9 и 10 системы импульснофазового управления выпрямителя 8 вфункции выходных сигналов регуляторов 16 и 17, Последние могут иметьпропорциональную или интегрально-пропорциональную структуру и выполняются на базе операционных усилителей,охваченных обратными связями.Задающие сигналы для каждого изрегуляторов 16 и 17 формируются навыходах суммирующихмасштабных усилителей 26 и 27 как алгебраическаясумма сигналов задания тока якоря изадания начального тока фаз статора.Указанные задающие сигналы поступаютна входы регуляторов 16 и 17 черезуправляемые ключи 28 и 29. Следовательно, ток каждой из фаз статоратакже содержит две составляющие, одна из которых постоянна, а другаяпропорциональна току якоря. Результирующая МДС статора, равная геометрической сумме сдвинутых друг относительно друга на 120 эл.град. МДС трехфаз также содержит две составляющие:постоянную МДС возбуждения, определяемую задатчиком 15, и изменяющуюсяпропорционально амплитуде тока якоряМДС компенсации реакции якоря. Приэтом направления векторов МДС возбуждения и МДС компенсации не совпадают, они сдвинуты в пространстве друготносительно друга на постоянныйугол, величина которого определяетсясоотношением коэффициентов передачимашстабных операционных усилителей 26,и 27. При управлении преобразователем частоты вентильного электродвигателя по закону 8, = сопят уголсдвига фазы основной гармоники МДСреакции якоря относительно МДС возбуждения постоянен и равен р (безучета угла коммутации 7 ). Следовательно, подобрав соответствующим образом коэффициенты передачи усилителей 26 и 27, можно добиться того, что МДС компенсации будетгравна по величине и противоположна по направлениюМДС реакции якоря. Предлагаемая схема обеспечивает возможность работы вентильного двигателя в реверсивном режиме. При реверсе изменяется полярность выходногосигнала регулятора 12 частоты вращения, при этом происходит изменение логического сигнала на выходе порогового элемента 22. Этот логическийсигнал подается на П-вход триггера23. После снижения тока якоря до нуля и появления логической единицы с выхода датчика 24 нулевого тока на синхронизирующем входе П-триггера 23последний перебрасывается. Его выходной сигнал поступает в систему 6 импульсно-фазового управления, обеспечивая требуемый порядок подачи управляющих импульсов на тиристоры преобразователя 5 частоты. При этом привод переходит в режим рекуперативного торможения, а затем разгоняется вдругую сторону. Управление ключами 28 и 29 осуществляется от выходного сигнала датчика 25 направления вращения. Например, при вращении "вперед" выходной сигнал усилителя 26 поступает на вход регулятора 16 тока фазной обмотки 3 статора, а выходной сигнал усилителя 27 - на вход регулятора 17 тока фаз ной обмотки 2 статора. При вращении"назад", наоборот, выходной сигнал ,усилителя 26 подается на вход регулятора 17, а усилителя 27, - на вход регулятора 16. Это позволяет обеспе чить один и тот же требуемый закон регулирования ИДС индуктора независимо от направления вращения.Таким образом, в вентильном электродвигателе обеспечивается компенсация реакции якоря и по амплитуде,и по фазе в обоих направлениях вращения. Это приводит к существенному,расширению области применения вен тильного электродвигателя, поскольку13288 позволяет использовать его в реверсивных электроприводах,Составитель А. ИвановТехред Л.Сердюкова Корректор А. Зимокосов Редактор Н. Тупица Тираж 659 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, М(-35, Раушская наб., д. 4/5Заказ 3495/55 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,ул. Проектная, 4 Формула изобретения5 Вентильный электродвигатель по авт,св. У 1267545, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения перегрузочной способности за счет компенсации реакции якоря в обоих 10 направлениях вращения, в него дополнительно введены блок выделения модуля, включенный между регулятором частоты вращения и регулятором тока якоря, пороговый элемент, Э-триггер, 15 датчик нулевого тока якоря, датчик направления вращения, два суммирующих масштабных усилителя, два управляемых переключателя с двумя силовыми входами, а система импульсно-фазово-, 20 го управления преобразователем часто 91 6ты снабжена входом реверса, подключенным к выходу В-триггера, к Р-входукоторого подключен выход пороговогоэлемента, а к входу синхронизацииподключен выход датчика нулевого тока, вход которого соединен с датчикомтока якоря, вход порогового элементаподключен к выходу регулятора частоты вращения, первые входы суммирующих масштабных усилителей соединеныс выходом задатчика начальных токовфаз статора,их вторые входы - с выходом блока выделения модуля, выход кажкаждого из указанных усилителей соединен с соответствующим входом упомянутых переключателей, а управляющиевходы этих переключателей объединеныи подключены к выходу датчика направления вращения, вход которого подключен к выходу датчика частоты враще- .ния.

Смотреть

Заявка

4052942, 04.03.1986

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГОРНОЙ МЕХАНИКИ ИМ. М. М. ФЕДОРОВА

ЧЕРМАЛЫХ ВАЛЕНТИН МИХАЙЛОВИЧ, БАРИНБЕРГ ВИКТОР АЛЕКСАНДРОВИЧ, РУБЦОВА ИРИНА ЕНАЛЬЕВНА

МПК / Метки

МПК: H02K 29/00, H02P 6/00

Метки: вентильный, электродвигатель

Опубликовано: 07.08.1987

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1328891-ventilnyjj-ehlektrodvigatel.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Вентильный электродвигатель</a>

Похожие патенты