Способ управления вентильным двигателем

ОП ИСАНИ Е И ОБРЕТЕНИЯ ц 270053 Союз Советских Социалистических Республик) М, Кл з Н 02 М 5/16Н 02 М 5/04 Н 02 Р 5/46 Н 02 р с присоединением заявки М -осударственныи комитетСовета Министров СССРоо делам изобретенийи открытий 3) Приоритет -публцковано 15.02.7ата опубликования Бюллетень Ме(53) УД 1, 621.314.27-83 (088.8) исацця 02,02.77 72) Авторы изобретения и Б. А. Строми Ь.К,Ба ии и проектноозостроения трукторск о-исследовател нститут элект НТИЛЪНЪМ ДВИГАТЕЛЕМ СПОСОБ УПРАВЛЕ Известен двигателем,цу и преобр неявно выра путем подач тили, работ синфазно из Этот спос и низкую и теля.гателя автоматически поддерживаются заданные условия коммутации тока в ццверторном режиме работы вецтцлей 1. В частности, можно поддерживать постоянный угол опере жецця зажигания р в диапазоне изменениятока сцнроццой машины 1 от 0 до некоторого заданного значения ц постоянного угля ногасацця б - в диапазоне изменения тока мацины 2 от заданного зпячецця до зцаче ция, ограничиваемого с помощью автоматической токовой отсечки, которая воздействует ца вентили 1, работающие в выцрямцтельцом режиме.Поясним сущность предложения па приме 1 б ре элементарного одцофазного ццвертора,схема которого показана ца фиг. 2, где 1, ц 1., источник э. д. с. и индуктивность цепи переменного тока; 1, ц 1. - источник э. д. с.ц индуктивность цепи постоянного тока; 3, 4, 20 б, 6 - идеальные управляемые вентили.На фцг. 3 представлены графики величин,арактерпзующцработу ицве 1 поря по семе1фиг. 2: 1,; 1 1 1,й - ток короткого1 вентцинуючислаянногоения цом ртеля.сокийность льцым машифаз стока, а вец- ежиме ниянхроы ипосто способ управле содержащим си азователь частот женным звеном и импульсов уп ающие в инве МЕ 11 ЕНИЮ Э. Д, С. об обеспечивает ерегрузочную сп к. и. д. двигацевь особ 25замыкцепи 8Док.з,30 имеет пшя цепипостоянноустим, что(71) Заявитель Всесоюзный Основными отличительными особенностями предлагаемого способа является то, что для повышения к. п, д. и перегрузочной способности двигателя импульсы управления инверторным режимом вырабатывают путем сравнения сигналов, пропорциональных интегралу э. д. с. двигателя, с сигналами, пропорциональными амплитудному значению тока указанного звена.На фиг. 1 показана принципиальная схема преобразователя частоты и числа фаз; на фиг, 2 - эквивалентная схема преобразователя; на фиг, 3 - эпюры токов и напряжений; ца фиг. 4 - принципиальная схема датчика э. д. с. двигателя; на фиг. 5 - принципиальная схема датчика тока звена постоянного тока; на фиг. б - принципиальная схема устройства управления вентилями.При описываемом способе независимо от параметров режима работы вентильного двипеременного тока; 1, - токго тока. 1., = 10 1, = Е, япи 1 ц ово 1, а выпрямленный токщцй характер. Поставим сле50 55 60 3дующую задачу: в какой момент времени при указанных выше условиях должны подаваться сигналы управления на вентили 3 - 6 инвертора, чтобы угол погасания О:, О,Обозначим максимальное значение тока 1 а - (. Проведем на графике 1 на рас- СТОЯНИИ2 ш ОТ ЭКСТРЕМУМОВ КРИВой 1 к, ДВЕ линии параллельно оси времени. Очевидно, что точки пересечения линий (с кривой 1., и будут являться ответом на поставленную Выше задачу. Точки, в которых должны вырабатываться сигналы, на фиг. 3 выделены кружочками, Остальные точки пересечений должны быть отброшены с помощью какого- либо логического устройства.При желании иметь угол погасания б: 1, линии ( следует провести не на расстоянии ( от экстремумов кривой 1,; а на расстоянии (+ Ы , , . Легко проследить, что при последнем условии угол погасания будет О Ъ 1 1 ешТаким образом, чтобы осуществить такое управление, необходимо располагать, величинами, пропорциональными 1, и 1, а также величинами, пропорциональными их экстремальным значениям,Величина, пропорциональная 1 может быть получена с помощью узла, схема которого показана на фиг. 4, Первичная обмотка 9 трансформатора 10 включена на источник э. д. с. (, (или источник напряжения), Вторичная обмотка 11 нагружена на цепь, содержащую большую индуктивность (, и небольшое сопротивление.Очевидно, что на этом сопротивлении будет выделяться сигнал, пропорциональный 1 к.з, -Величина, пропорциональная 1 может быть получена с помощью узла, схема которого показЯИЯ па фиг. 5. Опа Включает сопротивление 12 измерительного шунта (трансформатора токЯ), разделительный вентиль 13, зарядную емкость 14, разрядное сопротивление 15. Очевидно, что сигнал на выходе этого узла прп определенных параме 1 рах элементов схемы будет пропорционален ( = У 2. Таким же образом может быть получен сигнал, пропорциональный (., ,Чтобы выработать сигналы управления, полученные сигналы, пропорциональные 1 ( ,1, необходимо сравнить друг с друтом в определенной последовательности, вытекающей из предыдущего описания.Индуктивность машины 2 независимо от частоты практически сохраняется постоянной, Это позволяет распространить па него и работающий в совокупности с ним преобразователь сделанные выше выводы. При большем числе фаз принципиальных отличий в рассмотренные выше узлы не вносится,1-1 Я фпг. 6 для примера приведена схема узла управления вентильным двигателем, постросш 1 яя по предлагаемому способу. Допу 5 10 15 20 25 30 35 40 4 д 4стим, что вентильный двигатель выполнен по схеме фиг, 1.Трехфазное линейное напряжение двигателя подается на первичные обмотки 16 трансформатора 17. Вторичные обмотки 18 трансформатора 17 образуют три цепи, содержащие индуктивности 19 и сопротивления. Причем величина этих сопротивлений ЯмС ю( , где (.,и - величина индуктивности 19, Параллельно сопротивлениям включены первичные обмотки трансформаторов 20, 21, 22 (в принципе это может быть один трехфазный трансформатор). Сигналы вторичных обмоток 23 указанных трансформаторов 20 - 22 с помощью вентилей 24 выделяются на сопротивлениях 25 и 26. Причем на сопротивлении 25 выделяется сигнал, пропорциональный амплитудным значениям сигналов вторичны.; обмоток трансформаторов (току короткого замыкания двигателя), а на сопро 1 ивлении 26 - сигнал, пропорциональный заданному току звена 27 постоянного тока (фиг. 1) (он опре деляет постоянную величину угла опережения), На сопротивление 26 подается также сигнал, пропорциональный току звена 27. Легко проследить, что на сопротивлении 26 выделяется наибольший из двух поступающих на него сигналов (один - заданный, постоянный, другой - переменный) .В моменты, когда напряжение обмотки 23 превышает разность выделяемых на сопротивлениях 25 и 26 напряжений, положительный потенциал проходит на базу одного из триодов 28 триггера 29 и закрывает его, что вызывает открытие второго триода 30. В следующий полупериод положительный сигнал обмотки 23 запирает второй триод 30, что вызывает открытие первого триода 28.Моменты открытия и запирапия триодов 28, 30 являются сигналами для подачи импульсов управления на соответствую 1 цие вентили 1 преобразователя с необходимым опережением зажигания, которое обусловлено выбранными пропорциями сравниваемых между сооой величин. Формула изобретения Способ управления вентильным двигате. лем, содержащим синхронную машину, преобразователь частоты и числа фаз с неявно выраженным звеном постоянного тока, путем подачи импульсов управления на вентили, работающие в инверторном режиме синфазно изменению э. д, с. двигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения к. п. д. и перегрузочной способности двигателя, импульсы управления инверторным режимом вырабатывают путем сравнения сигналов, пропорциональных интегралу э. д, с. двигателя, с сигналами, пропорциональными амплитудному значению тока указанного звена.270053 юциа б оставптель Л. БорисоваТекред Т, Курилко Корректор Т. Добровольска тор Т. Морозов 11 одписноР каз 490 ИИПИ МОТ, Загорский филиа,Изд.1193 Государственного ком по делам изобрете 13035, Москва, Ж, РТирак 882 тета Совета Министров С ий и открытий аушская наб, д, 4/э