Вентильный электродвигатель

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик пп 995215(22) Заявлено 291280 (21) 3226660/24-07с присоединением заявки Йо(3) Приоритет 11 М К 1 3 Н 02 К 29/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 07,0283(72) Авторы изобретени М,И. Альтшуллер, В.Л. Саевич и А.Б. Бород Всесою констр ый научторскир о-исследовательский проетнои технологический институт :д. естроений(71) Заявите 54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ стиоль зох понков,ия венржа- веро 1 О недостаткам данного устройстваотнести трудности быстрогоа из двигательного в тормознойесли сигнал на торможение прироцессе коммутации, так какссе коммутации выпрямитель песя в инверторный режим, а токдвигателя замыкается черезплеч обратного моста, тирисподключающий этот мост к выпрялю, и оставшийся в работе тирисинвертора, т.е. две обмотки двиля закорачиваются, а ток в них енно спадает и в схеме ничего не усмотрено для ускорения этого реВозможная пауза при переходе вигательного в тормозной режим озволяет применять это устройстбыстродействующих электроприво 30 следует переход режим, шел в и в проце реводит в Фазах одно из о мит гат мед пред жима из д не и оах Изобретение относится к обл электротехники и может быть ис вано, например в электропривод дачи тяжелых металлорежущих ст Известно устройство управле тильным электродвигателем, сод щее управляемый выпрямитель, и тор, полууправляемый обратный м синхронный двигатель (1), Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности вентильный элект родвигатель, который содержит в-фазный управляемый выпрямитель, щ-Фазный инвертор с искусственной коммутацией, обратный мост на диодах, включенный через управляемые ключи на выход выпрямителя, коммутирующий ЪС"контур, подключаемый с помощью управляемых ключей к плюсу или минусу управляемого выпрямителя и общей точке анодов. и катодов обратного моста на диодах, выводы переменного тока которого подключены к инвертору и обмоткам переменного тока двигателя, устройство подзаряда конденсатора, состоящее йз источника питания, Фильтра и управляемых ключей, а также датчик положения ротора 1 ИОднако известное устройство доста"точно сложно. Включение инвертора, ведомого сетью, приводит к установке реакторов для ограничения уравнительного тока между управляемым выпрямителем и инвертором. Для поддержания момента машины неизменным в процессе коммутации фаз необходимо, чтобы око" рость спадания тока выходящей из работы фазы и скорость нарастания тока во включаемой Фазе были одинаковы,995215 Для этого надо уп раз ля ть выпрямителеми инвертором, ведомым сетью, по закону согласованного управления, что приводит к увеличению габаритов уравнительных реакторов,Таким образом, установка специального инвертора для отвода энергии фаэв процессе коммутации усложняет устрсй"тво и значительно увеличивает егогабариты,Цель изобретения - упрощение схемь,Овентильного электродвигателя.Поставленная цель достигается тем,что в вентильном электродвигателе, со"держащем щ-Фазный управляемый выпрямитель, щ-фазный инвертор с искусственной коммутацией, обратный мост надиодах, подключенный через управляемые ключи на выход выпрямителя, коммутирующий ЬС-контур, соединенный спомощью управляемых ключей с положи- цтельной или отрицательной шиной управляемого выпрямителя и общей точкой анодов и катодов обратного мостана диодах, выходы переменного токакоторого подключены к инвертору и уобмоткам переменного тока двигателя,устройство подзаряда конденсатора,содержащее источник питания, Фильтри управляемые ключи, а также датчикпостоянного тока, общая точка катодов.Ообратного моста соединена через управляемый ключ с плюсом источника подзаряда коммутирующего конденсатора,а минус этого источника соединен собщей точкой анодов обратного моста,На чертеже представлена принципиальная схема устройства,Устройство содержит синхронный дви.гатель 1 с датчиком 2 положения, инвертор на тиристорах 3 - 8, подключенный к обмоткам двигателя 35 - 37 Ои обратного моста на диодах 11 - 16,которые через управляемые ключи 9 и10 подключены к выходу постоянноготока инвертора и управляемого выпрямителя на тиристорах 23 - 28, коммутирующий ЬС-контур 21 - 22, которыйчерез управляемые ключи 17 и 18 под ключен на выход управляемого выпрямителя, а через ключи 19 и 20 - к обратному мосту, а также источник 38 -,опитания для подэаряда коммутирующегоконденсатора с конденсатором 29 Фильтра, который через управляемые ключи30 - 33 подключен к коммутирующемуС-контуру, причем общая точка катодов диодов 12, 14 и 16 обратного моста через управляемый ключ 34 соединена с плюсом источника 38 подзаряда,а минус этого источника - с общей точкой анодов обратного моста. 6 О Формула изобретения Ьентильный электродвигатель, содержащий щ фазный управляемый выпрямиКоммутацию инвертора Осуществляют с помощью 1 С-контура и обратного моста. При необходимости (например,. при переходе в тормозной режим) можно быстро сбрасывать электромагнитную энергию, запасенную в Фазах двигателя в источник подзаряда коммутирующего конденсатора,Пусть в исходном состоянии схемыдо коммутации открыты тиристоры 3 и8, конденсатор 21 заряжен минусом наобкладке, соединенной с ключами 17 и18, тиристоры 23 - 28 поочередно открыты с определенным углом управления,все остальные тиристоры закрыты, двигатель вращается, По сигналу датчика2 положения ротора необходимо провести коммутацию тиристоров, например,3 и 5 и соответственно обмоток 35 и36. Управляемые ключи 18 и 19 включа.ются и по цепи 21 - 22 - 19 - 11 - 318 к тиристору 3 прикладывается обратное напряжение и он закрывается,а ток нагрузки течет по цепи: плюс.выпрямителя- 21 - 22 - 19 - 113 5 - 3 7 - 8 - ми нус в ып рями те ля, одновременно открывается управляемый ключ9 и после разряда конденсатора 21 токв Фазах двигателя замыкается по цепи8 - 9 - 11 - 35 - 37, а конденсаторпереэаряжается. Затем открывается тигристор 5, под действием напряжениясети ток нарастает в Фазе 36 и спадает в фазе 35, Если в этот момент приходит сигнал на торможение, то выпрямитель на тиристорах 23 - 8 переходит в инверторный режим и ток в Фазе 36 спадает до нуля, после этогооткрываются управляемые ключи 17, 20и 34. По цепям 17 - 8 - 16 - 20 и 179 - 11 - 20 коммутирующий конденсатор21 выключает тиристор 8. Ток, Оставшийся в Фазах 37 и 35, течет по цепи37 - 16 - 34 - плюс конденсатора 29фильтра и элементам 11, 35, т.е, электромагнитная энергия, сохранившаясяв фазах двигателя, быстро отдается висточник 38. Когда ток в обмотках двигателя прекратится, включаются тирис"тор 7 и управляемый ключ 9 и начинается процесс торможения с рекуперацией энергии в сеть, Учитывая, чточастота, с которой приходят командына торможение привода, значительнониже частоты коммутации, габариты ис"точника подзаряда не возрастают,Предлагаемое устройство позволяетупростить схему привода, снизить егогабариты по сравнению с прототипом идает возможность испольэовать бесконтактный двигатель переменного тока врегулируемом электроприводе вместодвигателя постоянного тека, Это позволяет получить экономический эффектза счет экономии меди на 20-30 ипутем снижения затрат на обслуживаниеэлектропривода.тель, щ-фазный инвертор с искусственной коммутацией, обратный мост на диодах, подключенный через управляемыеключи на выход выпрямителя, коммутирующий ЪС-контур, соединенный с помощью управляемых ключей с положитель.ной или отрицательной шинами управляемого выпрямителя и общей точкой анодов и катодов обратного моста на диодах, входы переменного тока которогоподключены к инвертору и обмоткам переменного тока двигателя, устройствоподзаряда конденсатора, состоящее изисточника питания, фильтра и управляемых ключей, а также датчик положения ротора, р т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения .схемы,общая точка катодов диодов обратногоМоста соединена через управляемыйКлюч с положительным зажимом источника подзаряда коммутирующего конденсатора, а отрицательный зажим этого источника соединен с общей точкой анодов диодов обратного моста.Кдточники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент Японии Р 48-3 б 28 б,кл. 55 С 2, 1973.2. Патент Японии 9 51-180058,кл Н 02 И 7/515, 1976.99521 5 ставитель й.кред М,Костик нталов КорректорЛ, Бокка 11 челинская аз 665 130 ктная, 4 Патен лиал ПП г. Ужгород, ул Тираж ВНИИПИ Госуд по делам 35, Москва, 685арственногэобретенийЖ, Раушс Пк смитеи открыткая наб писное СССРЙ д, 4/