Устройство для управления вентильным двигателем циклоконверторного типа

по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМДВИГАТЕЛЕМ ЦИКЛОКОНВЕРТОРНОГОТИПА Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано в регулируемых электрических машинах переменного тока различного назначения. Известно устройство управления вентильным двигателем циклоконверторного типа, содержащее циклоконвертор, к выходу которого подключена синхронная машина с датчиком частоты и фазы, а также блок логического умножения, соединенный с датчиком частоты и фазы двигателя и датчиком частоты и фазы питающей сети. Управляющие импульсы на вентили формируются путем логического умножения последовательностей импульсов датчиков частоты и фазы двигателя и питающей сЕти и подаются на управляемые входы циклоконвертора Г 11.Недостатком указанного устройства является ограниценность диапазона регулирования частоты вращения и ухудшение использования двигателя на определенных частотах вращения.Наиболее близким по техническому решению к изобретению является устройство для управления вентильным двигателем циклоконверторного типа содержащее циклоконвертор, к которому подсоединена синхронная машина с датчиком частоты и фазы, датчик нагрузки соединен с блоком машинной коммутации, распределительный блок подключен входом к блоку сетевой коммутации, а выходом через второй логический элемент ИЛИ связан с вхо" дом циклоконвертора. Первый логический элемент ИЛИ через блок наличия коммутации и элемент И соединен со вторым логическим элементом ИЛИ, при этом второй вход первого логи.ческого элемента ИЛИ соединен с датциком проводимостями. На входы распределительного блока поступают сигналы с выходов блока сетевой комм ддии и .блока машинной коммутации30 При совпадении сетевой и машинной коммутации в контур сетевой коммутации возможно введение ЭДС вращения машины, Для исключения этого явления40 применяется узел, состоящий из блока наличия коммутации, фиксирующего момента процесса коммутации, выходной сигнал которого подается на вход элемента И, на два других входа ко 45 торого подаются выходные сигналы первого логического элемента ИЛИ и датчика проводимости, контролирующего проводящее состояние вентилей групп Фаз питающей сети, Таким образом, во время коммутации с выхода элемента И50 подается разрешающий сигнал на прохождение управляющих импульсов на вентили, одноименные по фазе питающей сети проводящим вентилем группы отключаемои фазы.ч 55Данное устройство позволяет осуществлять коммутацию тока в фазах двигателя под действием ЭДС вращения,через первый элемент ИЛИ. Выходнойсигнал блока еетевой коммутации определяет последовательность включения вентилей в грлпах фаз двигателя, а выходной сигнал блока машинной коммутации - последовательность работы групп вентилей фаз двигателя. Распределительное устройстворазрешает прохождение управляющихимпульсов на вентили циклоконверторачерез второй логический элемент ИЛИв соответствии с сигналами блоковсетевой и машинной коммутации. Вмомент начала коммутации тока в Фазахдвигателя разрешающий сигнал блока 15машинной коммутации прекращается дляканала группы вентилей отключаемойфазы и подается на канал группы вентилей вклюцаемой фазы Г 2 3,Однако разрешающий сигнал для прохождения управляющих импульсов вгруппу вентилей отключаемой фазыпри проводящих вентилях в этой группе поддерживается за сцет сигнала,поступающего с выхода датцика проводимости, который контролирует проводящее состояние вентилей группыотключаемой фазы, через первый логический элемент ИЛИ. В этом случаепри совпадении сетевой и машиннойкоммутации сетевая коммутаци% произойдет и в группе вентилей отключаемой Фазы двигателя, цто не приводитк введению в контур машинной коммутации напряжения питающей сети,а коммутацию тока в фазах питающейсети - под действием напряжения питающей сети, Однако при пуске, когдаотсутствует или очень мала ЭДС вра"щения двигателя, устройство не можетобеспечить машинную коммутацию.Кроме того, узел, .исключающий введениев контур сетевой коммутации ЭДОвращения машины, относительно сложен,Цель изобретения - упрощение устройства и повышения надежности пускавентильного двигателя.Цель достигается тем, цто в устройстве, содержащем блок машиннойкоммутации, к одному входу которогоподключен выход датчика нагрузки,кдругому входу - выход датчика частоты и фазы двигателя, а выход блокамашинной коммутации соединен с первым входом распределительного блока,выход которого подключен к вводнымблокам управляемых вентилей циклоконвертора, датчик проводимости,первый вход которого подключен к управляемым вентилям циклоконвертора,апервый выход - к второму входу первого элемента ИЛИ, блок сетевойкоммутации, второй элемент ИЛИ,датчик цастоты вращения двигателя, второй вход датчика проводимости соединен с выходом датчика частотывращения двигателя, а второй выход -с первым входом второго элемента ИЛИ,второй вход которого подключен квыходу блока сетевой коммутации,а выход - к второму входу распределительного блока,На цертеже изображена схема устройства,К циклоконвертору 1 подсоединена синхронная машина (двигатель) 2 с датчиком 3 частоты и Фазы двигателя, Датчик 4 нагрузки соединен с блоком 5 машинной коммутации, Распределительный блок 6 подключен первым входом к блоку 7 сетевой коммутации через второй элемент ИЛИ 8, вторым входом - к блоку 5 машинной коммутации через первый элемент ИЛИ 9, а выходом подключен к входу циклоконвертора 1. Датчик 10 проводимости первым входом подсоединен к управляемым вентилям циклоконвертора,вторым входом - к выходу датчика 11 цастоты вращения, первым выходом подключен к элементу ИЛИ 9, а вторым выходом - к элементу ИЛИ 8.5 928550 25 димости, Таким образом, во время коммутации подается разрешающий сиг 30 35 40 45 50 55 Устройство работает следующим образом,На входы распределительного уст. ройства поступают импульсы управления блока сетевой коммутации и блока машинной коммутации церез элементы ИЛИ. Импульсы управления блока сетевой коммутации длительностью 2 М/3 эл.град. частоты питающей сети определяют последовательность включения вентилей в группах фаз двигателя, а импульсы управления блока машинной коммутации длительностью 2 Л/3 эл,град. частоты вращения двигателя - последовательность работы групп вентилей фаз двигателя. Распределительное устройство разрешает прохождение управляющих импульсов на вентили циклоконвертора в соответствии с алгоритмом управления вентилями циклоконвертора, причем импульсы управления формируются по выражениям 1, если 11) 00 в противном случае 1, если 1 К) 00 в противном случае где фКпч - импульс управления вентиля в-ой группы фазсети и К-ой группы фаздвигателя.1 1 - ток щ-ой группы вентищ клей и К -ой группывентилей;импульсы управления1дли тель нос тью2 Х/3 эл.град, частоты питающей сети;импульсы управленияКдлительностью23/3 эл.град. частотывращения двигателя;сигналы управления.8 момент начала коммутации тока в фазах двигателя, разрешающей сигнал,блока машинной коммутации прекращается для канала группы вентилей отключаемой фазы и подается наканал группы вентилей включаемой фазы. Однако разрешающий сигнал для прохождения управляющих импульсов 5 10 15 го в группу вентилей отключаемой фазы при наличии проводящих вентилей в этойгруппе поддерживается за счет сигнала, поступающего с выхода датчика проводимости, который контролирует проводящее состояние вентилей группы отключаемой Фазы, через элемент ИЛИ 9. 8 этом случае при совпадении сетевой и машинной коммутации сетевая коммутация произойдет и в группе вентилей отключаемой фазы двигателя, что не приводит к введению в контур машинной коммутации напряжения питающей сети.Для исключения введения в контур сетевой коммутации ЗДС вращения машины применяется аналогичный узел. При этом после прекращения управляющего .сигнала блока сетевой коммутации на вентили данной группы фаз питающей сети поступают управляющие импульсы через элемент ИЛИ 8 в течение времени их проводящего состояния, контролируемого датчиком прово:нал на прохождение управляющих импульсов на вентили, одноименные пофазе питающей сети проводящим вентилям группы отключаемой Фазы, Следовательно, если во время сетевойкоммутации, когда проводят ток несколько вентилей, начинается машинная коммутация, то в группе венти"лей включаемой Фазы двигателя управляющие импульсы подадутся навентили, одноименные по фазе питаю"щей сети проводящим вентилям группыотклюцаемой фазы. Такое построениеустройства позволяет исключить блокналичия коммутации и элемент И, темсамым значительно упростить и повысить надежность устройства Для обеспечения пуска вентильного двигателя в датчик проводимости заведен сигнал датчика частоты вращения, который блокирует выходные сиг" налы датчика проводимости при низких частотах вращения и позволяет. работать по алгоритму .известного устрой" ства. Начиная с определенной частоты вращения, по сигналу датчика частоты вращения устройство начинает работать при коммутации тока в фазах двигате"е ля под действием ЗДС вращения син" хронной машины.Таким образом, обеспечивается надежный пуск вентильного двигателя.8550 1 е Редактор Н. Волов оставитель В. Тарасовехред И. Надь Корректор С, Щом аказ 3277/ Подписноекомитета СССоткрытийкая наб., д. 1 Тираж 719 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаушФилиал ППП "Патент", г город, ул. Проектная 7 92Формула изобретения Устройство,для управления вентильным двигателем циклоконверторного типа, содержащее блок машинной коммутации, к одному входу которого подключен выход датчика нагрузки, к другому входу - выход датчика частоты и Фазы двигателя, а выход блока машинной коммутации соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом распределительного блока, выход которого подключен к вводным блокам управляемых вентилей циклоконвертора, датчик проводимости, первый вход которого подключен к управляемым вентилям циклоконвертора, а первый выход - к второму входу первого элемента ИЛИ, блок сетевой коммутации, второй элемент ИЛИ, датчик частоты вращения двигателя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения надежности пуска, второй вход датчика прово димости соединен с выходом датчикачастоты вращения дви,гателя, а второй выход - с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу блока сетевой комму- О тации, а выход - к второму входу Распределительного блока. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе15 1. Тихменев Б.Н. и др, Вентильныедвигатели и их применение на электроподвижном составе, И., "Транспорт",1976, с. 1552 Авторское свидетельство СССРпо заявке Н 2819086/24-07,кл, Н 02 К 29/04, 1979