Устройство для пуска вентильного электродвигателя

(19 Н 02 Р 6/02 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К ий инв о СССР 1982. СССРопу(5 ч) У ЭЛЕКТР (57) И техник повыше ;запуск вышени ЕНТИЛЬНОГО ТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА ДВИГАТЕЛЯ обретение относится Целью изобретения ие надежности и быс в заданном направл энергетических покк электроявляется родействиянии и по- зателей ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1Г 21) 1 2881 76/21 - О 7(56) Авторское свидетельствй 1007161, кл. Н 02 К 29/00Патент ФРГ Нф 2 Й 28718,кл. 21 01 39, опублик. 1979Авторское свидетельствой 116 Й 828, кл. Н 02 К 29/00лик, 1983,в пусковом режиме. Устройство дляпуска вентильного электродвигателясодержит формирователь 5 импульсов,выходы которого подключены к однойгруппе входов управляемого переключателя 11, другой группой входов подключенного к распределителю 2 импульсов. Переключатель 11 подключен кпреобразователю 8 частоты электрической машины 7. Управление переключателем 11 и преобразователем 8 частоты происходит от генератора 1 импульсов, сигнал которого проходит церез блок 3 временной задержки и блокпамяти, подключенный к источнику 1 Опитания через ключ "Пуск" 9Включение переключателя 11 после формирователя 5 позволяет увеличить цувствительность его пороговых элементов,что исключает самокоммутацию электрической машины 7 при малых ЭДС вращения, наводимых в фазах якорной обмот.ки электрической машины, 5 ил,Изобретение относится к электротехнике, в частности к вентильным электродвигателям, и может быть использовано в регулируемом электро- приводе.Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия запуска вентильного электродвигателя в заданном направлении и повышение энергетических показателей в пусковых режимах работы.На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для пуска вентильного электродвигателя, на фиг.2 и 3 - схемы управляемого переключателя примеры исполнения на Фиг. упрощенная векторная диаграмма намагничивающих сил фаз якорной обмотки и индуктора электрической машины 20 на первых тактах коммутации, на Фиг.5 - временные диаграммы частоты вращения вала электрической машины и напряжения на выходе генератора импульсов. , 25Устройство для пуска вентильного электродвигателя. содержит (фиг.1) генератор 1 импульсов, выход которого подключен к входу распределителя 2 импульсов и входу блока 3 временной З 0 задержки, выход которого подключен к первому входу блока ч и;мяти, и формирователь 5 импульсов для подключения входами к Фазам 6 якорной обмотки синхронной электрической машины 7. Выходы преобразователя 8 частоты подключены к фазам якорной обмотки 6 синхронной электрической машины 7. Устройство содержит также ключ 9 "Пуск" и источник 10 питания, управляемый переключатель 11, первая группа входов которого подключена к выходам распределителя 2 импульсов, вторая группа входов - к выходам Формирователя 5 импульсов, выходы - к 4 входам преобразователя 8 частоты, а управляющий вход 12 переключателя 11 - к выходу блока 1 памяти.Блок 3 временной задержки выполнен в виде счетчика импульсов "Делитель на 3", счетный вход которого образует первый вход блока памяти, а вход установки нуля - второй вход блока памяти, который через ключ 9 "Пуск" подключен к источнику 10 питания,"5Управляемый переключатель 11 мо-жет состоять из логического элемента НЕ 13 (фиг.2), первого трехканаль ного коммутирующего узла 1 ч из трех элементов 2 И и второго коммутирующе. го узла 15 из трех элементов 2 И. Выходы всех логических элементов образуют выходы управляемого переключателя 11. Первые входы элементов 2 И коммутирующего узла образуют вторую группу входов управляемого переключателя 11. Вторые входы логических элементов 2 И коммутирующего узла 11 подключены к входу логического элемента НЕ 13. Первые входы элементов 2 И коммутирующего узла 15 образуют вторую группу входов управляемого переключателя 11, вторые входы этих элементов подключены к выходу элемента НЕ 13.Возможно также выполнение переключателя 11, например на двух тран зисторах 16 и 17, шести диодах 18-23, логическом элементе НЕ 21 и трех логических элементах 2 ИЛИ 25-27 ; (Фиг3)Питание схемы управления, в том.числе распределителя 2 импульсов игенератора 1 импульсов, может бытьвыполнено отдельно от силового источника 10 питанияУстройство для пуска вентильногоэлектродвигателя работает следующимобразом.При включении напряжения (ключ 9замкнут) генератор 4 импульсов и распределитель 2 импульсов начинаютвырабатывать импульсы управления,под действием которых преобразователь 8 частоты подключает Фазы 6синхронной машины 7 к источнику 10напряжения в заданной последовательности, При подаче первого импульсак источнику 10 может быть подключенаФаза или комбинация фаз якорной обмотки синхронной машины 7 при которой вектор н.с. статора, например,Р, расположен под углом +180 к векотору н.с. индуктора ВД Г (Фиг.ч),МПри таком начальном взаимном распо"ложении векторов индуктор ВД не приходит в движение, так как развиваемый электромагнитный момент не превышает момента сухого трения,После подачи второго импульса результирующий вектор н.с., например,е - -Р, = Р = Рможет занять такоепоЛожение в пространстве, при котором индуктор приходит в движение,противоположное заданному, с угловойскоростью И . Это движение продолжается до момента с. В момент временивекторы н.с, статора и индуктора приходят в согласованное положение, После подачи третьего импульса электромагнитный момент статора вызывает движение в противоположном направлении, т.е. в заданном, с угловой скоростью я (Фиг.1 и 5).йДля увеличения быстродействия запуска ВД в заданном направлении необходимо задержать подачу сигналов ЭДС фаз якорной обмотки машины 7 на период, зависящий от динамического момента нагрузки, до момента времени, , когда вектор,н,с. индуктора придет в согласованное положение с вектором н.с. статора.,При этом подачу сигналов ЭДС с выхода Формирователя 5 импульсов на вход преобразователя 8 частоты необходимо начинать с момента прихода третьего после включения силового источника 10 питания импульса от распределителя 2 импульсов. Это обеспечивает переход Формирователя 5 импульсов на самокоммутацию от ЭДС вращения за меньшее время разгона, причем необходимо регулировать . только цастоту следования импульсовгенератора 1 импульсов, не затраги- вая другие блоки, такие как блоквременной задержки. Контроль количества импульсов осуществляет блок 3временной задержки, выполненный ввиде счетчика импульсов "Делительна 3". При подключении ВД к источнику 10 питания (ключ 9 замкнут) навыходе блока ч памяти формируетсясигнал логического нуля, который подается на управляющий вход 12 переключателя 11 (фиг.2), при этом шун"тируется вторая группа входов переключателя 11 и преобразователь 8 частоты управляется сигналами распределителя 2 импульсов, Устройство(фиг.1) позволяет осуществить питание схемы управления отдельно от силового источника 10 питания, так какпри замыкании клюца 9 происходит установка блока 3 временной задержкив ноль независимо от того, сколькоимпульсов выработал генератор 1 им 1пульсов до момента замыкания ключа 9, цто приводит к повышению надежности запуска. После прохождения третьего импульса на вход преобразователя 8 частоты на выходе блока 3 временной задержки появляется сигнал, приводящий. к выработке блоком ч памяти логической единицы, при этом двигатель приходит в движение, шунтируется первая группа входов переключателя 11 и ВД переходит на самокоммутацию от ЭДС вращения. Вклюцение управляемогоо переключателя 11 после4Формирователя 5 импульсов позволяетувеличить чувствительность его пороговых элементов, цто приводит к повышению надежности запуска, так какВД может перейти на самокоммутациюпри меньших сигналах ЭДС вращения,наводимых в Фазах якорной обмотки 6электрической машины 7.Таким образом, достигается повышение надежности запуска ВД в заданном направлении за сцет введения управляемого переключателя, включаемого после Формирователя и распреде 20 лителя импульсов, и раздельного выполнения источников питания силовойсхемы и схемы управления, а такжеповысить быстродействие запуска ВДпутем выполнения блока временной задержки в виде счетчика импульсов"Делитель на 3",формула и 3 о б р е т енияУстройство для пуска вентильногоэлектродвигателя, содержащее генератор импульсов, выход которого подклю.цен к входу распределителя импульсови входу блока временной задержки, выход которого подключен к входу блока памяти, Формирователь импульсовс входами для соединения с фазамиякорной обмотки синхронной электрической машины, а его выходы соединены с входами преобразователя частоты с выходами для подключения фазякорной обмотки синхронной электрической машины, ключ "Пуск" и источникпитания, отличающееся45тем, цто, с целью повышения надежности и быстродействия запуска в заданном направлении и повышения энергетических показателей в пусковыхрежимах, в него дополнительно введен50управляемый переключатель, перваягруппа входов которого подключена квыходам формирователя импульсов, вторая группа - к выходам распредели теля импульсов, выходы - к входам пре обрдзоватюлЯ частоты, а упра ВлЯющийвход - к выходу блока памяти, приэтом блок памяти и блок временной задержки дополнительно снабжены входами установки нуля и связаны черезключ "Пуск" с источником питания, аблок временной задержки выполнен в1539950виде счетчйка импульсов "Делитель на 3"1539950 айжму Корректор Т.Мал Огар едак Ужгород, ул. Гагарина,10 Составитель М.СонТекред М.Ходанич Заказ 228 Тираж 446 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и от113035, Москва, Ж, Раушская наб.,Производственно-издательский комбинат "Патен ытиям при ГКНТ СССР 4/5