Вентильный электродвигатель

и 775831 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет до делам нэобретений и открытнй(54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТР ГАТЕЛЬ иде двух дифференцирую. одновибраторов, вход уюшей цепочки соединен положения рот первого однов ибратора соедора, аибратора,инеи со ренцируюшей цепоч- СОЕДИНЕН СО ВХОДОМОра, выполненногоеспечения длительмдульса больше алител мпульса первого одюустройства выбора содержащим триггер, ующий одювибратор, ода выпрямителя в иничем цень связи вытьей диффереицирующейтриггера соединендновибратора а выход а соединен со входом братора, и со вторым од триггера соединен мпульсно-фазового упИзобретение относится к электротехни- ство выполнено в вке и может быть применено в схеме управ ших цепочек и двухлення зависимыми преобразователями час- первой дифференциртоты со звеном постоянного тока, приме- с выходом датчиканяемым для коммутации обмоток вентиль- вйход - со входомного двигателя. выход первого одновИз основного авт.св. Ив 660158 извес- входом второй диффетен вентильный эжктродвигатель, содержа ки, выход которойщий синхронную .Машину, секции обмотки второго Одновибратякоря которой соединены с выходом преоб с возможностью Об1 Оразователя частОты с инВертором, управлэно; ности ныходн ОГО ищие цепи ключей которого соединены с вы- ности выходного иходом датчика положения ротора и тахо- вибратора, и входомметРическим устройством через схемы им;. Режима коммутации,пульсно-фазового управления выпрямителем цепь связи и блокири инвертором, и устройство выбора режи- служащий для перевма коммутации инвертора, входы которого верторный режим, прсоединены с выходом датчика положения полнена в виде треротора и с выходом тахометрического , цепочки, первый входустройства, первый выход соединен со вхо.о с вьходом первого одом системы импульсно-фазового управле- второго одновибраторния выпрямителем, второй выход- со вхо- блокирующего Одновидом системы импульсно-фазового управле- входом триггера, вых,иия иивертором. Тахометрическое устрой- со входом схемы и77583равления инвертором и, через цепь связи, со входом блокирующего одновибратора,Вторая дифференцирующая цепочка выполнена с воэмцжностью регулирования ее постоянной вр мени.При работе вентильного двигателя на низкой скорости с коммутацией тиристо, ров иавертора методом прерывания тока сигаалы На входы триггера проходятс двух одновибраторов и сигнал на выходе 0 триггера отсутствует (нулевой сигнал). ЗтОму состоянию триггера в системе управления тиристорами инвертора соответствует угол регулирования ф = ОПри превьпиении скорости выше граничной второй 5 одовибратор не работает и сигнал на выходе триггера становится единичным, Начинается естественная коммутация тиристоров за счет ЭДС фаз статора, угол регулирования тиристоров инвертора изме 20 няется на Я= 50 эл.щад.При пуске двигателя переключение триг. гера происходит один раз и никаких наруНий в работе схемы не обнаруживается 37,Однако, при длительной работе около 25 Граничной скорости, вследствие неравенства мгновенных значений моментов д:вигатеда до переключения и после переключения на естественную коммутацию и высокого быстродействия тахометрического 30 устройства, возможно кратковременное снижение скорости и обратное переключение триггера, В результате этого в системе регулирования возникает колебание скорости около граничной, что приводит 35 в частности к ненормальной работе всего механизма, снижению чистоты обработки деталей в металлорежущих станках.Для исключения данного режима необ ходимо, чтобы триггер переключался в состояние для выдачи сигнала на естественную коммутацию при болыпей скорости синхронной машины, чем в состояние для выдачи сигнала на коммутацию методом прерывания тока,Целью изобретения является повьппение устойчивости работы вентильного электродвигателя в зоне переключения режимов коммутации преобразователя частоты,Указанная цель достигается тем, что в устройство управления вентильным электродвигателем дополнительно введен резистор и ключ, причем резистор включен в цепь разряда конденсатора дифференцирую щей цепочки с регулируемой постоянной времени, управлжацая цепь ключа подключена к выходу триггера, а контакты клю 1 фча подключены параллельно дополнительновведенному резистору.Сущность изобретения поясняется чертежом.Устройство состоит иэ синхронного двигателя 1 и зависимого преобразователячастоты с иавертором 2 и выпрямителем 3.В звено постоянаоГо токареобразователя частоты (ПЧ) включен сглаживающийдроссель 4, зашуатированный вспомогательным тиристором 5, Инвертор имеет системуимпульсном управления 6, вспомогательный тиристор имеет устройство у равления 7, а выпрямитель - систему импульсно-фазового управления 8. Ко входу системы тлпульсно-фазового управления(СИФУ) 8 подключен выход усилителя 9,на вход которого подключен тахогенератор 10 и источник задающего напряженияО,На валу синхронного двиГателя находитсядатчик положения ротора 11, выходы которого подкшочены иа вход системы фазового управления (СФУ) тиристорами инвертора 12 и на вход разделительных конденсаторов 13, Имеется статический триггер 14 для выбора режима коммутациитиристоров инвертора. Один вход триггераподкхаочен на выход первого одновибратора 15, который также подкиочен через диф.ф:ренцирующую цепочку 16 с регулируемойпостоянной времени разряда конденсаторак входу второго одновибратора 17. Выхододновибратора 17 подключен на второйвход статического триггера и на входтретье го одновибратора. Через разделитель.ный кощенсатор 18 третий одновибратор3.9 подключен на выход триггера 3.4, Выход одновибратора 3.9 подключен на входустройства управления 7 и на вход усиличеля 20, предназначенного для перевода углов регулирования СИФУ 8 в инверторный режим, Имеется трансформатортока 21, выход которого через датчик тока 22 подключен на вход одновибратора18. Б цепь разряда конденсатора диффвренцирующей цепочки 16 допожитещно введен резистор 23, который эашуатирован ключом 24. Вход ключа 24 подидочен на выход триггера 14. Вход первогоодновибратора 15 подключен через разделительные конденсаторы 13 к выходу даъ.чика положения ротора 11. Исходное состояние схеььл задающий сигнал Ц рыюн нулю и напряжение на выходе выпрямитепя 3 отсутствует, сигналом с датчика положения ротора через СФУ 12 и СИУ 6 подается отпирающееВентильный электродвигатель по авт. св.%660158, отличаюш ийся тем, что, с целью повышения устойчивости работы вентильного эпектродвигателя в зоне перехоца с искусственной на естественную коммутацию тиристоров инвертора. дополнительно введены резистор и ключ, причем резистор включен в цепь разряда конденсатора дифреревцируюшей цепочки с регулируемой постоянной времени, управляющая цепь ключа подключена и выходу триггера, в конгакты ключа подключены параллельно дополнительному резистору,Источники информациипринятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР660158, кл. Н 02 К 29/00,от 08.01.73. 5 77583 напряжение на тиристоры инвертора 2, но ввиду отсутствия напряжения на выходе выпрямителя 3 ток в обмотках статора двигателя 1 не протекает. Триггер 14 находится в положении, когда на выходе сигнал отсутствует и ключ 24 открыт, шунчируя резистор 23.После подачи задаиицего напряжения 0 на вход СИФУ 8 на выходе выпрямителя10 3 появляется напряжение и:по двум фазам статора двигателя начинает протекать ток, и, взаимодействуя с магнитным потоком ротора, создает вращающий момент. Ротор двигателя поворачивается на определенный, угол, При этом на выходе датчика поло жения ротора 11 появляется сигнал, который через конденсатор 13 запускает одно- вибратор 15 и сигналом с одновибратора 15 через дифференциальную цепочку 16 с регулируемым временем разряда конденсатора запускается одновибратор 17, который, в свою очередь, запускает одно- вибратор 19. При этом на оба входа статического триггера 14 подается сигнал с одновибраторов 15 и 17, Поскольку длительность выходного сигнала с одновибратора 17 больше, чем с одновибратора 15, то после возвращения одновибраторов 15, 17 и исходное состояние статический триггер 14 останется в таком положении, когда на его выходе, подключенном к СФУ 12, сигнал отсутствует, что соответствует углам регулирования=О. Одновременно сигналом с одно 35 вибратора 19 через усилитель 20 углы управления тиристорами: выпрямителя 3 переводятся в Я =20 эл.град., выпрямитель 3 переходит в инверторный режим. Ток фаэ двигателя начинает умень- шаться. После снижения тока до нуля сигналом с датчика тока 22 одновибратор 19 возвращается в исходное состояние и тиристоры выпрямителя 3 вновь переходят В Выпрямительный режим Ток в двигатеде вновь нарастает до прежнего значении, но уже не двум друтим фазам, соответствующим другому положению датчика 11. Ротор двигателя вновь поворачивается на 60 эл.град. Если поворот ротора на 60 эл.град. произошел достаточно быстро, т.е. скорость двигателя достигла заданной величины, то к этому времени кощенсатор дифференцирукяцей цепочки 16 не успел разрядиться и несмотря на наличие сигнала иа выходе одновибратора 15, одновибратор 17 не запускается.В этом случае сигнал подается только на первый вход статического триггера 14,1 6который меняет свое состояние таким образом, что на его входе подключенном к СФУ 12, появляется сигнал и ключ 24 закрывается.Появляющимся сигналом с тригтера 14 углы регулирования тиристоров инвертора: увеличиваются до ф =50 эл.град. и одновременно через разделительный онденсатор 18 запускается одновибратор 19, выдакиций команду на гашение ранее открытых тиристоров инвертора 2.Это не- обходимо для предотвращения прорыва инвертора 2, тиристоры которого работали с ф = 0 и сами скоммутировать ток не могут. В дальнейшем сигнал с датчика положения ротора 11 не проходит на одновибраторы 17, 19 и коммутация тиристоров инвертора 2 осуществляется за счет ЭДС фаз двигателя. Поскольку ключ 24 закрыт, постоянная времени разряда конденсатора дифференцирующей цепочки 16 больше, чем до переключения триггера. Поэтому прохождение сигнала на одновибратор 17, через дифференциальную цепочку 16 и обратное переключение триггера возможно лишь при меньшей скорости двигателя. Бпагсдаря этому исключается воэможность колебаний в системе регулирования вентильным двигателем в зоне переключения режимов коьелутаций, улучшается работа механизма, повышается чистота отработкп иэделий в металлообрабаты. вающих станках.Устройство намечено использовать в венчильных электродвигателях для электро- приводов металлорежущих станков. Формула изобретения, д,4/5 лиал ППП Патент, г.Ужгород, ул, Проектная, 4 Закю 7779/67 ВНИИ ПИ но делам 113035, 4 Тираж 783 дарственного комитета ССС зобретений и открытий ква, Ж, Раушская наб