Синхронный электропривод постоянного тока

 

СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий двухфазный гистерезисный электродвигатель с обмотками фаз, включенными в диагонали двух однофазных мостовых инверторов напряжения, соединенных последовательно через диод и шунтированных конденсаторами, и коммутирующий элемент для перевозбузкдения электродвигателя, отличающийс я тем, что, с целью упрощения и повьпиения надежности, каждая из , моток фаз электродвигателя разделена на две последовательно соединенные полуобмотки, а коммутирующий элемент включен между общими точками полуобмоток . ifsai ш 17 -L i/J Tf сд r IS

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУВЛИН

4() Н 02 Р 7/36

ОПИСАНИЕ ИЗО!СРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ УВИДЕТ& и ТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

tlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTHA (21) 3660027/24-07 (22) 10. 1 f 83 (46) 15. 02. 85. Бюл. Р 6 (72) В,Б.Кудрявцев и В.К.Тихомиров (71) Всесоюзный научно-исс.:=и вата иьский институт электромеханики . (53) 621.313.30.!81.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

К 145276, кл. Н 02 Р 7/66, 1962.

2. Технический отсчет ВИИИЭИ

В ОАБ 127.596, 1965, с. 51-53. (54)(57) СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий двухфазный гнстерезисный электродвигатель с обмотками фаз, включенными в диагонали двух однофазных мостовых инверторов напряжения, соединенных последовательно через диод и шунтированных конденсаторами, и коммутирующий элемент для перевозбуждения электродвигателя, о т л и ч.а ю щ и.йс я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности,.каждая из об . моток фаз электродвигателя разделена на две последовательно соединенные полуобмотки, а коммутирующий элемент включен между общими точками полуобмоток! 11402

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно — к синхронным электроприводам постоянного тока на основе перевозбуждаемого гистерезисного электродвигателя.

Известен синхронный электропривод постоянного тока на основе гистерезисного электродвигателя, питаемого от источника постоянного тока через

m-фазный инвертор напряжения; В составе электропривода имеется устройство вольтодобавки для перевозбуждения гистерезисного электродвигателя, представляющее собой преобразователь постоянного папр ь "„ения, включенный в одну из шип питания инвертора (!1.

Недостаток такого злектропривода заключается в больших габаритах и массе устройства для перевозбуждения

Гистерезисного электродвигягеля, так как plT) обеспечения эффективного перевозб эс; ения его установленная мощность до ясна быть равной примерно половнве мощ юсти инвертора.

Наиболее близким к изобретению по. технической сущности является синхронный электр опривод постоянного тока, содержащий двухфазный гистерез-Icпый электродвигатель, обмотки фаз которогo. включены В диагонали двух однофазньсх мостовых инверторсгв напряжения, соединенных последовательно через диод и шунтнрованных конденсаторами, и коммутирующий элемент для перевозб;бдения гпстерезисного электродвигателя путем изменения схемы включения мостовых иннерторов с параллельного в пусковом режиме на последовательное в рабочем режиме работы электропривода. Коммутирующий

I элемент состоит из двух управляемых ключей, один нз которых включен между минусовыми, а другой — между плюсовыми шинами питания инверторов (2j.

Недостатками такого электропривор,а являются малая надежность из-за 45 возможности возникновения сквозного тока через источник питания при к.з. одного из транзисторов мостового инвертора и сложность схемы коммутирующего элемента, связанная с наличием нескольких управляемых ключей и с необходимостью обеспечения их синхронной работы в переходном процессе от пускового к рабочему режиму.

5S

Цель изобретения — упрощение и повышение надежности синхронного электропривода постоянного тока.

15 2

Поставленная цель достигается тем, что в синхронном электроприводе постоянного тока, содержащем двухфазный гистерезисный электродвигатель с обмотками фаз, .включенными в диагонали двух однофазных мостовых инверторов, соединенных последовательно через диод и шунтированных конденсаторами, и коммутирующий элемент для перевозбуждения гистерезисного электродвигателя, каждая из обмоток фаз разделена на две последовательно соединенные полуобмотки, а коммутирующий элемент включен между общими точками полуобмоток.

На чертеже приведена схема силовой части синхронного электропривода постоянного тока.

Схема содержит транзисторы 1-8, составляющие два однофазных мостовых инвертора напряжения, двухфазный гистерезисный электродвигатель, обмотки фаз которого состоят из полуобмоток 9-12, диод l3, конденсаторы

14 и !5, коммутирующий элемент на транзисторе 16 и систочник питания 17 электропривода. Обмотки двухфазного гистерезисного электродвигателя, разделенные каждая на последовательно соединенные полуобмотки 9, 10 и 11, 12, включены в диагонали однофазных мостовых инверторов напряжения на транзисторах 1-4 и 5-8. Мостовые инверторы, шунтированные конденсаторами 14 и 15 и соединенные последовательно через диод 13, подключены к источнику питания 17. Коммутирующий элемент на транзисторе 16 включен между общими точками полуобмоток гистерезисного электродвигателя.

Электропривод работает следующим образом.

В рабочем режиме, когда транзистор 16 закрыт, к каждому мостовому инвертору на транзисторах 1-4 и 5-8 прикладывается напряжение, равное по ловине напряжения источника питания

17, а к каждой из полуобмоток 9-12 гистерезиспого электродвигателя— двуполярное напряжение с амплитудой, равной четверти напряжения источника питания l7.

В пусковом режиме работы электропривода транзистор !6 насыщен и напряжения на полуобмотках 9-12 гиетерезисного электродвигателя возрастают примерно в 2 раза по сравнению с напряжениями рабочего режима. Так, например, в полупериод, когда открыт

15 4 вследствие чего осуществляется разделение плюсовой шины питания мостового инвертора на транзисторах 1-4 и минусовой шины питания мостового инвертора на транзисторах 5-8.

Близкое к двойному увеличение в пусковом режиме напряжений на полуобмотках 9-12 гистерезисного электродвигателя обеспечивает его эффективное перевозбуждение.

3 11402 транзистор 1, к полуобмотке 9 прикладывается напряжение объединенных через транзистор 16 общих точек полуобмоток 9-12, равное, в силу вертикальной симметрии схемы, половине напряжения источника питания 17. А в другой полупериод, когда открыт транзистор 2, к полуобмотке 9 прикладывается напряжение обратной полярности, равное разности напряжений конденсатора 14 и объединенных общих точек полуобмоток 9-12. Величина напряжения, .до которого заряжается конденсатор 14 через транзисторы 2 и 4 от ЭДС взаимоиндукции полуобмоток 5

9 и 10 и противо-ЗДС самоиндукции . при запирании транзисторов 1 и 3, близка к величине напряжения источника питания 17, поэтому напряжение на полуобмотке 9 во второй полупериод, как и в первый, равно примерно половине напряжения источника питанпя 17.

Аналогично формируются двуполярные напряжения на полуобмотках 10-12.

Напряжение на конденсаторе 25, как и на конденсаторе 14, увеличивается примерно до напряжения источника питания 17, поэтому диод 13 оказывается смещенным в обратном направлении, /

Предлагаемое устройство имеет ряд преимуществ по сравнению с известнымн. Величина токов аварийной перегрузки источника питания 17 при к.з. одного из транзисторов 1-8 мостового инвертора ограничена активными сопро, тивлениями полуобмоток, поэтому дан-! ный электропривод обладает повышенной надежностью. Количество управляе1мых ключей в коммутирующем устройстве сокращено до одного, поэтому предлагаемое устройство проще по конструкции. Кроме того, исключается необходимость согласования работы ключей коммутирующего устройства в пере" ходном процессе от пускового к рабо- чему режиму, чем достигается дополнительное упрощение.

Заказ 269/42 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óèãîðîä, ул.Проектная, 4

Составитель В.Тарасов

Редактор С.Тимохина Техред Т.Фанта Корректор E. Сирохман