Электропривод электромашинного преобразователя

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе электромашинных преобразователей постоянного тока в однофазный переменный ток. Уменьшение уровня электромагнитных помех и повьш1ение надежности обеспечивается за счет выполнения коммутатора на тиристорах 14, 15, 16, а дополнительная статорная обмотка 4 однофазного синхронного генератора 2 выполнена со средней точкой. Анод тиристора 14 соединен с одним выводом обмотки 7 возбзждения двигателя I и со средним выводом дополнительной статорной обмотки 4, два других вывода которой соединены с входными выводами регулятора 11 напряжения, с анодами тиристоров 15, 16 и связань с одним входом блока 8 управления коммутатора. Устройство обеспечивает сохранение режима стабилизации частоты вращения при возникновении короткого замыка (Л ния в выходной цепи генератора 2 ил. ю а со 1C со со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 И 02 Р 5 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3783926/24-07 (22) 25.08.84 (46) 07.11.86. Бюл. У 41 (72) А.П. Инешин (53) 621.316.7!8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 838987, кл. Н 02 P 5/16, 1979.

Преобразователь АПО-8-500 M 2, Технические условия ОАБ 516.539. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ЭЛЕКТРОИАИИНКОГО

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе электромашинных преобразователей постоянного тока в однофазный переменный ток. Уменьшение уровня электромагнитных помех

„„Я0„„ 2Я2Ы А1 и повышение надежности обеспечивается за счет выполнения коммутатора на тиристорах 14, I 5,, 16,,а дополнитель ная статорная обмотка 4 однофазного синхронного генератора 2 выполнена со средней точкой. Анод тиристора

14 соединен с одним выводом обмотки

7 возбуждения двигателя I и со средним выводом дополнительной статорной обмотки 4, два других вывода которой соединены с входными выводами регулятора 11 напряжения, с анодами тиристоров 15, 16 и связаны с одним входом блока 8 управления коммутатора.

Устройство обеспечивает сохранение режима стабилизации частоты вращения при возникновении короткого замыкания в выходной цепи генератора 2 ил.

1269333 3

10 !

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе электромашинных преобразователей постоянного тока в однофазный переменный ток.

Целью изобретения является уменьшение уровня электромагнитных помех и повьппение надежности электромашинного преобразователя.

На фиг. 1 изображена схема электромашинного преобразователя; на фиг. 2 — временные графики работы электропривода.

Электропривод электромашинного преобразователя постоянного тока в однофаэный переменный ток содержит двигатель 1 постоянного тока, вал которого сочленен с валом однофазного синхронного генератора 2 с Основной и дополнительной обмотками статорными обмотками 3 и 4, выходное напряжение дополнительной статорной обмотки 4 сдвитТуто по фазе на 90 эл. град. по отношению к напряжению осетовтlоы OTBòopIIÎII ОьтlОтки источник

5 питания постояниогo напряжения, подключенный посредством пускт теля 6 к обмотке ? воз буждетттт5т,ввига тели через коммутатор с б1101ТО т 8 управления и к обмотке якоря,",.Иегателя через пусковой резне;op ., шуитированный контактом !О конт;и:I 0;: «а ускорения 11ускател51 6, пр51жеТЕИя, BblcXOp0! I ll !UIISI!0 10ИТТТ«ilI Т 06 мотке 2 возбуждения однофа=!IOI0 синхронного генератора 2, p,::Iò-ии... 13 скорости, Коттт.утатop выис.,ll еи <Та тре т. ттиристорах 14-16, а дополнительная cTQIopная ОбмОтка 4 Оде10фазтт01 0 сlитхронт!О-г0 генератора 3 выиолиет а со редией точкой. A!Iop тиристора 1- ; соединен с однтпТ выводом Об:Тотт;и ? возбуждеЕеия дви BTeл51 1 и (О cp0äII!I:«1 вьтБ Одом дополнительной статориой Обмоеки два других вывода которой соединены с ВхОцными вывОдаТле регут1, 1 ГОpа 1 напряжетеия с a!IO>q;Iми тпристоров 15 и

16 и связаны с одним входом блока 8 управления коммутатора, два других входа которог0 соединены с дат тттком

13 скорости и с управлятощ1тм входом кантактора ускорения пускателя 6, выходы блэка 8 управления соединеиы с управляющими электродами тиристсров

14-16 коммутатора, катоды которых соединены через пускатель 6 с вьпзодами Источника 5 I!II I «I!IIII IIOOT05IIIHOI 0

35 сТ Т««

1,5

>cg напряжения. Коммутатор с блоком 8 уп,равления — регулятор частоты вращения.

Устройство работает следующим образом.

На начальном интервале 0-t Ileриода пуска электромашинного преобразователя к обмотке 7 возбуждения двигателя 1 через открытый выходным сигналом блока 8 управления тиристор

14 коммутатора приложено напряжение источника 5 (фиг. 2Б), поэтому ток обмотки 7 возбуждения двигателя преобразователя растет в соответствии с величиной электромагнитной постоянной времени этой цепи, достигая величины, определяемой напряжением источника 5 и сопротивлением обмотки

7 возбуждения (фиг.2а).

Первый бросок тока якорной обмотки двигателя 1 ограничивается при этом, благодаря введенному пусковому резистору 9 фиг.215), частота вращения преобразователя (фиг.2t) и величина выходного напряжения синхронного генератора 2 (фиг.2т ) плавно увеличиются, оставаясь, однако, существенно меньшими, чем необходимые номинальные величины этих выходных параметров электромашинного преобразователя.

ТТтристоры 15 и 16 коммутатора при этом закрыты, так как на выходнътх цепях блока 8 управления благодаря воздействию запрещающего сигнала иа его в-.îðîì блокирующем входе от несработавшего контакта 10 контактора ускорения пу"кателя 6 Отсутствутот отпирающие импульсы управления тиристорами 15 и 16.

Далее на втором интервале периода пуска электромашинного преобразователя (фиг.1) напряжение и ток обмотки 7 возбуждения двигателя 1 остаются на прежнем уровне (фиг.20,о), второй бросок тока якорной обмотки двигателя при шунтировании в момент 11 пускового резистора 9 контактором 10 контактора ускорения пускателя 6 ограничивается ввиду наличия противо ЭДС скоря двигателя 1 (фиг.2, частота вращения и величина выходного напряжения преобразователя (фиг,2 продолжают увеличиваться, стремясь достичь номинальных величин.

Затем, в момент времени 1п, т.е. с задержкой времени относительно снятия запрепТающего сигнала с второго

3 !269 блокирующего входа блока 8 управления коммутатора, начинается переходный процесс подключения регулятора частоты вращения преобразователя с последующим выходом его в требуемый режим стабилизации частоты вращения, и соответственно стабилизации частоты выходного напряжения синхронного генератора 2.

При этом снимается отпирающий сиг- !и нал управления с цепи управляющего электрода ранее открытого тиристора

14 коммутатора, а в цепи управления управляющих электродов тиристоров

15 и 16 коммутатора с выходных импульсных цепей блока 8 управления начинают поочередно поступать отпирающие импульсы управления, синхронизированные по частоте с напряжением дополнительной статорной обмот- 2О ки 4, благодаря связи третьего синхронизирующего входа блока 8 управления коммутатора с анодами тиристоров 15 и 16, подключенных к выводам дополнительной статорной обмотки 4. 25

Временные моменты подачи управляющих импульсов, т.е. их фаза, определяются величиной и знаком выходного сигнала датчика 13 скорости двигателя 1, поступающего íà управляющий вход блока 8 управления коммутатора.

Поочередное отпирание тиристоров

15 и 16 коммутатора приводит к запиранию по анодной цепи ранее открытого при пуске преобразователя тиристора 14 коммутатора, так как в цепь обмотки 7 возбуждения двигателя I преобразователя теперь дополнительно к напряжению постоянного тока источника 5 питания вводится знакоперемен- 10 ное напряжение обмотки 4 переменного тока синхронного генератора 2.

При этом с учетом величины напряжения источника 5 постоянного тока коммутатор, вводящий напряжение обмотки 45

4 генератора в цепь обмотки ? возбуждения двигателя I, работает в режиме выпрямителя или же в режиме инвертора, соответственно увеличивая или уменьшая среднее значение величины напряжения на обмотке 7 возбуждения двигателя I, тем самым влияя на величину тока возбуждения и, следовательно, частоту вращения преобразователя. 55

Так, например, в соответствии с временными графиками (фиг.2) при относительно малом напряжении источни233 4 ка 5 питания (например, !90 В при номинальной величине 220 В) тиристорный коммутатор, управляемый от измерительного датчика !3 скорости посредством блока 8 управления, работает в режиме инвертора, уменьшая величину среднего значения напряжения на обмотке 7 возбуждения двигателя 1 и ее ток (фиг.2 а,5), что, начиная с момента 1 включения коммутатора, приводит к появлению третьего сглаженного пика тока обмотки якоря двигателя 1 (фиг.26) и дальнейшему росту частоты вращения двигателя преобразователя (фиг.2Z)

В итоге, по окончании переходного процесса включения коммутатора выходные параметры электромашинного преобразователя, т.е. частота и величина напряжения переменного тока на основной статорной обмотке 3 синхронного генератора 2, стабилизируются на заданных номинальных уровнях (фиг.2g, y), например, 400 Гц и 230 В.

Соответственно при повьппенной величине напряжения источника 5 питания постоянного тока (например, 320 В при номинальной величине 220 В) для прежнего обеспечения точности стабилизации частоты вращения двигателя преобразователя необходимо (с учетом нелинейности кривой намагничивания полюсной системы двигателя и увеличения сопротивления обмотки

7 возбуждения (при ее прогреве} существенно увеличить среднее значение напряжения на обмотке 7 возбуждения двигателя 1. Это производится в схеме автоматически благодаря подрегулирующему воздействию датчика 13 скорости на блок 8 управления тиристорами коммутатора, переходящего при этом в выпрямительный режим работы, при котором увеличивается напряжение и ток обмотки 7 возбуждения двигателя 1.

Таким образом, за счет непрерывного характера изменения тока в обмотке возбуждения двигателя устройство обеспечивает снижение уровня электромагнитных помех. Устройство обеспечивает сохранение режима стабилизации частоты вращения при возникновении короткого замыкания в выходной цепи генератора, что повьппает его надежность.

5 1269 33 ф

Формула. изобретения а1

Составитель Ю. Воробьев

Техред Л.Олейник

Редактор В. Иванова

Корректор M. Максимишинец

Заказ 6044/56

Тираж 631

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4j5

Подписное

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

Злектропривод электромашинного преобразователя постоянного тока в однофазный переменный ток, содержащий двигатель постоянного тока, вал которого сочленен с валом однофазного синхронного генератора с ос-. новной и дополнительными статорными обмотками, сдвинутыми между собой на 90 градусов, источник литания постоянного напряжения, подключенный посредством пускателя к обмотке возбуждения двигателя через коммутатор с блоком управления и к обмотке якоря двигателя через пусковой резистор, шунтированный контактом контактора ускорения пускателя, регулятор напряжения, выходом подключенный к обмотке возбуждения однофазного синхронного генератора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения уровня электромагнитных помех и повышения надежности, коммутатор выполнен на трех тиристорах, а дополнительная статорная обмотка однофязного синхронного генератора выполнена со средней точкой, при этом анод первого тиристора соединен с одним выводом обмотки возбуждения двигателя и со средним выводом дополнительной статорной обмотки, два других

10 вывода которой соединены с входными выводами регулятора напряжения, с анодами второго и третьего тиристоров и связаны с одним входом блока управления коммутатора, два других

15 входы которого соединены с датчиком скорости и с управляющим входом контактора ускорения пускателя, выходы блока управления соединены с управляющими электродами трех тиристоров

20 коммутатора, катоды которых соединены через пускатель с выводами источника питания постоянного напряжения.