Вентильный электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к вентильньм электродвигателям . Целью изобретения является повьшение надежности и улучшение динамических характеристик. Вентильный электродвигатель содержит синхронную машину 1, датчик положения ротора 2, вентильный преобразователь 3 частоты со звеном постоянного тока, состоящий из выпрямителя 4 и инвертора 5 систем управления 6, 7 выпрямителем и инвертором соответственно . В цепи выпрямленного тока преобразователя включены сглаживакнций дроссель 8 и последовательно с ним т 01 CD иЙ tsd Од

ц 4 Н 02 К 29 00

ГОСЩАРСтВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР (Ю ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;.; н а втсеснамм саидетвъст вм (21) 3854233/24-07 (22) 30. 12.84 (46) 23.09.86, Бюл. У 35 (71) Пермское отделение Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского и проект-ного института по комплексной электрификации промышленных объектов ."Тякпромзлектропроект" им. Ф.Б.Яку- . бовского (72) Г.А.Сторолев и Л.Н.Тульчинскиа (53). 62 1.313. 13.014.2: 621.382 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Н 1051661, кл. Н 02 К 29(00, 1978.

Патент Японии У 48-14007, кл. 55 С 2, 1973.

„SU„„1259426 A 1 (54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к вентильным электродвигателям. Целью изобретения является повышение надежности и улучшение динамических характеристик. Вентильный электродвигатель содеркит синхронную машину 1, датчик положения ротора 2, вентильный преобразователь 3 частоты со звеном постоянного тока, состоящий из выпрямителя 4 и инвертора 5 систем управления 6, 7 выпрямителем и инвертором соответственно. В цепи выпрямленного тока преобразователя включены сглаживающий дроссель 8 и последовательно с ним g

125942á резистор 9, параллельно которому включен тиристор 10, управляющий электрод которого соединен с выходом блока управления 11 тиристором, подключенного к выходу узла контроля параметров разгона, например тахогенератору 12. По мере разгона электроцвигателя возрастает ЗДС машины и

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в быстродействующих электр оприводах механизмов с вентиляторным моментом нагрузки и широким диапазоном регули- 5 рования частоты вращения, например в электронриводах испытательных стендов.

Цель. изобретения — повышение надежности и улучшение динамических .характеристик.

На фиг.1 изображена блок-схема вентильного электродвигателя, на фиг.2 — графики токов и напряжений в элементах вентильного преобразова- 15 теля частоты.

-Вентильный электродвигатель (фиг.1) содержит синхронную машину 1, датчик

2 положения ротора, вентильный преобразователь 3 частоты со звеном посто-, 20 янного тока, состоящий из выпрямителя 4, инвертора 5, систем б и 7 управления выпрямителем и инвертором соответственно. В цепь выпрямленного тока преобразователя включены сглажи- >5 вающий дроссель 8 и последовательно соединенный с ним резистор 9, параллельно которому включен тиристор 10, управляющий электрод которого соединен с выходом блока 11 управления ти- 30 ристором, подключенного к выходу узла контроля параметров разгона, например тахогенератору 12. Выпрямитель собран на тиристорах 13-18, инвертор— на тиристорах 19-24.

Вентильный электродвигатель работает следующим образом.

И момент включения. ротор двигателя, создавая магнитный потокЧ,, находится в одном из положений. Сигна- 10 лами датчика 2 положения ротора через систему 7 управления инвертором при частоте вращения 5-10Х от номинальной становится достаточной для обеспечения естественной коммутации инвертора. Данный вентильный электродвигатель имеет простую схему управления и улучшенную управляемость и плавность разгона в пусковых режимах.

2 ил. открываются два тиристора, например тиристоры 19 и 24 инвертора 5. Для создания тока в цепи и, соответственно, намагничивающей силы статора системой 6 управления выпрямителем 4 открываются его тиристоры с максимальйым углом зажигания, который уменьшается по мере разгона, т. е. работа выпрямителя протекает аналогично приводу постоянного тока.

Образованный протекающим током магнитный поток статора взаимодействует с магнитным потоком ротора, в результате чего ротор двигателя начинает поворачиваться и вместе с ним поворачивается ротор датчика 2 положения. При больших углах зажигания тиристоров выпрямителя, характерных для начального этапа разгона; за счет резистора 9, введенного в схему для уменьшения электромагнитной инерции, в соответствии с выражением

1 э

Т

К + К г где Т, - электромагнитная постоянная звена постоянного тока", L, — суммарная индуктивность, замеренная в звене постоянного тока, которая складывается из индуктивности сглаживающего дросселя, индуктивности на входе выпрямителя (тран форматор или реактоторы), приведенной к цепи постоянного тока и индуктинности синхронной машины, приведенной к цепи постоянного тока;

К - активное сопротивление, складывающееся из эквива" лентных сопротивлений выпрямителя и ннвертора; з 12594

R - сопротивление резистора 9, ток id на выходе выпрямителя имеет прерывистую форму (фиг.2). При определенной величине R перерывы выпрямР ленного тока имеют достаточно большую длительность для. того, чтобы успевали 1 ерехлючаться без срыва (в момент перерыва тока) тиристоры инвертора.

По сигналу датчика положения сни.— мается импульс управления с тирнсто- 10 ра 19 и подается импульс на тирнстор

21, и ток протекает уже по другим фазам, создавая соответствующую намагничивающую силу статора. Поток статора, взаимодействуя с потоком рото- 15 ра вызывает дальнейший поворот ротора и т.д., таким образом происходит пуск двигателя из неподвижного состояния.

По мере разгона двигателя возрастает ЭДС машины и при частоте вращения 5-103 от номинальной становится достаточной для того, чтобы обеспечить устойчивую естественную коммутацию инвертора, т. е. "вести" инвертор. Необходимость в создании преры- 2д вистости выпрямленного тока отпадает и резистор 9 выводится иэ схемы путем шунтирования его тиристором 10 по сигналу с выхода блока 11 управления, например, в функции частоты вращения, для чего блок управления тиристором нодключается к выходу тахогенератора

1.2 ° Включение и выключение тиристора может происходить любым известным способом.

Некоторое снижение пускового момента, необходимое для надежного обе, спечения прерывистости тока, не имеет значения для широкого класса механизмов с вентиляторным моментом нагруэ40 ки, для электропривода которых чаще всего и применяется вентильный электродвигатель. Таким образом отпадает . необходимость в еложных и не вполне

26 надежных схемах управления известных вентильных электродвигателей, предназначенных для прерывания выпрямленного тока переводом выпрямителя в инверторный режим или путем поочередного ввода в работу плеч выпрямителя, упрощается схема управления вентильным двигателем и повышается его надежность, а также улучшаются динамические характеристики за счет улучшения управляемости и плавности разгона в пусковых режимах.

Формула изобретения

Вентильный электродвигатель, содержащий ротор, статор с обмоткой якоря, датчик положения ротора, вентильный преобразователь частоты, состоящий из инвертора, управляющие цепи ключей которого соединены с выходом датчика положения ротора, а выход — с обмоткой якоря, управляемого выпрямителя, сглаживающего дросселя и дополнительного тиристора в цепи выпрямленного тока, и узел контроля параметров разгона, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения динамических характеристик, в него введены резистор и блок управления, дополнительным тиристором, резистор подключен последовательно со сглаживающим дросселем, причем первый зажим резистора и катод дополнительного тиристора объединены и подключены к отрицательному зажиму выпрямителя, второй зажим резистора и анод тиристора объединены и подключены к зажиму сглаживающего дросселя, а управляющие цепи тиристора подключены к выходу блока управления, вход которого соединен с выходом узла контроля параметров разгона.

1259426

Составитель А,Санталов

Техред Л.Сердюкова КоРРектор Г.Решетник

Редактор А.1Ииакина

Заказ.5335/55 Тираж 631 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная-, 4