Вентильный электропривод

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

О9> (lit

418 А

3(Я) H 02 P 6/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ-Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3441919/24-07 (22) 27.05.82 (46) 23.11.83, Бюл. И 43 (72) О.А.Дегтяренко (53) 62.-83 621.313.333.072.9(088,8) (56) 1. Ровинский П.А., Тикан В.А.

Вентильные преобразователи частоты без звена постоянного тока. И., "Наука", 1966, с.8-,9.

2. Авторское свидетельство СССР

М 141214, кл. Н 02 К 29/04, 1961. (54)(57) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий синхронный двигатель, пре". образователь тока с непосредственной связью, составленный из шести трехфазных нулевых управляемых вентильных

t pynn, три первых из которых анодами, 1 а три вторых катодами подключены к соответствующим вторичным обмоткам трехобмоточного трансформатора, катоды вентилей в каждой из трех первых

rayon объединены между собой и соединены с объединенными анодами соотве1 ствующих вторых вентильных гоупп. обра зуя общие точки, к которым подключены обмотки статора синхронного двигате" ля, снабженные выводом из нулевой точки, нулевые точки вторичных обмоток трехобмоточного трансформатора объединены посредством сглаживающего дросселя, выполненного в виде двух магнитосвязанных обмоток, соединенных между собой, а первичная обмотка трансформатора предназначена для. подключения к сети переменного тока, систему управления, выходы которой соединены с управляющими входами указанных вентильных групп, э входы " с задающим блоком, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью увеличения див Я пазойа регулирования скорости враще" ния синхронного двигателя, введен выключатель, один силовой вход которого соединен с общей точкой магнито- % связанных обмоток дросселя, другой силовой вход выключателя - с нулевой точкой статорных обмоток двигателя, а управляющий вход выключателя связан с выходом системы управления.

105б418

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования частоты вращения синхронных двигателей.

Известен вентильный электропривод, 5 содержащий синхронный двигатель, преобразователь тока с непосредственной связью, состоящий из шести трехфазных управляемых вентильных групп, подключенных к трехфахной сети через 10 трансформатор, а к синхронному двигателю - своими общими точками, и систему управления, при этом общие точки обмоток двигателя и трансформатора соединены p3 . 1З

Недостатком указанного электропривода являются большие пульсации электромагнитного момента в области низких частот вращения.

Наиболее близким к изобретению является вентильный электропривод, содержащий синхронный двигатель, преобразователь тока с непосредственной связью, состоящий из шести трехфазных нулевых управляемых вентильных групп, три первых из которых анодами, а три вторых катодами подключены к соответствующим вторичным обмоткам трехобмоточного трансформатора, катоды вентилей в каждой из трех групп объединены между собой и соединены с объединенными анодами соответствующих вторых вентильных групп, образуя общие точки, к которым подключены обмотки статора синхронного двигателя, снабженные выводом из нулевой точки обмоток. Нулевые точки вторичных обмоток трехобмоточного трансформатора объединены посредством сглаживающего дроссе.пя с двумя магнитосвязанными обмотками, а первичная обмотка трансформатора предназначена для подключения к сети переменного тока. Система управления содержит электропривод, выходы соединены с управляющими входами45 вентильных групп, а входы - с задающим блоком, датчиками положения, тока и скорости. В момент пуска и при скоростях вращения 0-0, 1 Ы„ коммутация тока в фазах синхронного двигателя осуществляется за счет напряжения питающей сети, а при скоростях вращения Cd т 0,1 4)11 - за счет ЗДС двигателя 2)

Однако осуществление коммутации Ы тока в фазах синхронного двигателя за счет питающей сети приводит к существенным пульсациям электромагнитного

2 момента, которые в свою очередь вызывают пульсации скорости ротора, что приводит к ограничению диапазона регулирования скорости вращения.

Целью изобретения является увеличение диапазона регулирования скорости вращения синхронного двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в вентильный электропривод содержащий синхронный двигатель, преобразователь тока с непосредственной связью, состоящий из шести трехфазных нулевых управляемых вентильных групп, три первых из которых анодами, а три вторых катодами подключены к соответствующим вторичным обмоткам трехобмоточного трансформатора, катоды вентилей в каждой из трех первых групп объединены между собой и соединены с объединенными анодами соответствующих вторых вентильных групп, образуя общие точки, к которым подключены обмотки статора синхронного двигателя, снабженные выводом из нулевой точки, нулевые точки вторичных обмо" ток трехобмоточного трансформатора обьединены посредством сглаживающего дросселя, выполненного в виде двух магнитосвязанных обмоток, соединенных между собой, а первичная обмотка трансформатора предназначена для под- ключения к сети переменного тока, систему управления, выходы которой соединены с управляющими входами вентильных групп, а входы - с задающим блоком, введен выключатель, один си ловой вход которого соединен с общей точкой магнитосвязанных обмоток дросселя, другой силовой вход выключателя - с нулевой точкой статорных обмоток двигателя, управляющий вход выключателя связан с выходом системы управления.

На чертеже представлена принципиальная электрическая блок-схема вентильного электропривода.

Вентильный электропривод содержит синхронный двигатель 1, имеющий обмотки статора с выведенной нулевой точкой, преобразователь 2 тока с непосредственной связью, состоящий из шести нулевых .управляемых вентильных групп 3, три первых из которых анодами, а три вторых катодами подключены к соответствующим вторичным обмоткам 4 трехобмоточного трансформатора. Катоды вентилей в каждой из трех групп 3 объединены между собой

18 ра синхронного двигателя 1 система 8, управления переводит данную вентильную группу 3 в предельный инверторный режим и блокирует управляющий сигнал с датчика 10 положения, появившийся на следующем выходе, до падения тока фазы В до нуля, Вентильная группа 3, питающая фазу А статора, продолжает работать в выпрямительном режиме. При снижении тока выходящей иэ работы фазы статора до нуля снимается блокировка с управляющего сигнала от датчика 10 положения. Появляется напряжение на выходе вентильной группы 3, под действием которого ток вступающей в работу фазы С обмотки статора нарастает до величины, определяемой величиной выходного сигнала задающего блока 9. Описанный процесс коммутации тока повторяется при повороте ротора на 60 эл. град, однако в процессе коммутации участвуют другие фазы статора синхронного двигателя 1.

При-достижении синхронным двигателем 1 частоты вращения (d = 0,1М1, ) где 4}11 - номинальная частота вращения, и отсутствии коммутационного интервала система 8 управления снимает управляющий сигнал с выключателя 7, который выключается и отсоединяет нулевую точку обмоток статора от общей точки магнитосвязанных обмоток

5 и 6 дросселя: Коммутация тока в Фазах статора в этом режиме работы осу., ществляется за счет ЭДС синхронного двигателя 1. з 10564 и соединены с объединенными анодами соответствующих вентильных групп 3, образуя общие точки, к которым подключены обмотки статора синхронного. двигателя 2. Нулевые точки вторичных обмоток 4 трехобмоточного трансформатора обьединены посредством сглажи вающего дросселя, выполненного в виде магнитосвязанных обмоток 5 и 6, общая точка соединения которых подключена 10 к одному силовому входу выключателя 7.

Другой силовой вход выключателя 7 соединен с выводом нулевой точки статорных обмоток двигателя 1. Выходы системы 8 управления соединены с уп- 15 равляющими входами вентильных групп 3 и управляющим входом выключателя 7, а входы - с задающим блоком 9, датчиками 10-12 положения, тока и скорости соответственно. 20

Рассмотрим работу вентильного

М электропривода при отсутствии или незначительной ЭДС синхронного двигателя 1, что соответствует режиму пуска и малых скоростей, в предг1оложении, 25 что коммутация тока в вентильных группах 3 осуществляется мгновенно.

В исходном состоянии, когда выходной сигнал задающего блока 9 равен нулю, сигналом системы 8 управления включается выключатель 7, Ток в фазах синхронного двигателя 1 отсутствует, так как сняты управляющие импульсы с вентильных групп 3 и ротор непод вижен. При подаче выходного сигнала задающего блока 9 на вход системы 8 управления, управляющие импульсы подаются на ту управляемую вентильную группу 3, на которую приходят подтверждающие импульсы с датчика 10 40 положения. На выходе управляемых вентильных групп 3 появляется напря1 жение, и по фазам статора, например, А и В начинает протекать ток, создавая вращающийся момент. Ротор синхронного двигателя 1 начинает поворачиваться, и при определенном угловом положении на одном иэ выходных зажимов датчика 10 положения сигнал управления станет равным нулю. При снятии управляющего сигнала от датчика 10 положения с вентильной группой

3, к которой подключена фаза В статоТаким образом, раздельная коммутация тока в фазах синхронного двига -, теля обеспечивает протекание тока в фазе, оставшейся в работе,.и прерывание тока в фазе, выходящей из работы,. путем перевода управляемой вентильной группы в инверторный режим. В результате этого в коммутационном интервале электромагнитный момент синхронного двигателя (без учета демферных обмоток) будет определяться током возбуждения и током в фазе статора, остающейся в работе, что в итоге снижает пульсации момента и расширяет диапазон регулирования скорости вращения.

1056418

В

Т

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4