Гистерезисный электропривод

 

Изобретение относится к электротехнике . Целью изобретения является повьшение энергетических показателей и стабильности частоты вращения гистерезисного электродвигателя в режиме импульсного намагничивания. Гистерезисный электропривод содержит гйстерезисный электродвигатель (ГД), подключенный через инвертор (И) 2, блок 18 гашения к выходу блока 4 постоянного напряжения. Параллельно диодам 6,7 блока 18 через управляемый ключ 12 подключен источник 11 постоянного напряжения блока 5. И 2 управляется блоком 13 управления. Блок 13 составлен из последовательно соединенных задающего генератора 14, распределителя 15 импульсов и регулятора (Р) 16 фазы выходного напряжения . Один вход Р 16 соединен с входом блока 17, выход к-рого подключен к другому входу Р 16 и управляющему входу ключа 12. Выход блока 17 образует выход блока 13. В гистерезисном электроприводе обеспечивается быстрое спадание свободной составляющей импульсного тока после снятия намагничивающего импульса. I При включении разделительного диода 7 и конденсатора 9 малой емкости (Л спадающий импульсный ток замыкается по цепи: фазы статорной обмотки ГД I, И 2, резистор 8, конденсатор 9, обладающий большой емкостью. В результате происходит быстрое спадание тока , гашение неподвижного поля в ГД 1 1С и исключение размагничивания его ро-тора . 2 ил. к О 00 а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3788123/24-07 (22) 10.09.84 (46) 15.11.86. Бюл. У 42 (72) В.Н. Тарасов, С.Ф. Позднухов, C.Н. Боков, И.M. Шевелев и В.С, Тишков (53) 621.313,39-83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1008876, кл. Н 02 Р 7/36, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 773871, кл. Н 02 P 7/62, !971. (54) ГИСТЕРЕЗИСНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение энергетических показателей и стабильности частоты вращения гистерезисного электродвигателя в режиме импульсного намагничивания. Гистерезисный электропривод содержит гистерезисный электродвигатель (ГД), подключенный через инвертор (И ) 2, блок 18 гашения к выходу блока 4 постоянного напряжения. Параллельно диодам 6,7 блока 18 через управляемый ключ 12 подключен источник 11

„„SU„„1270860 А 1 (б11 4 Н 02 P 7/36, Н 02 К 19/08 постоянного напряжения блока 5, И 2 управляется блоком 13 управления.

Блок 13 составлен из последовательно соединенных задающего генератора 14, распределителя 15 импульсов и регулятора (Р) 16 фазы выходного напряжения. Один вход P 16 соединен с входом блока 17, выход к-рого подключен к другому входу Р !6 и управляющему входу ключа 12. Выход блока

17 образует выход блока 13. В гистерезисном электроприводе обеспечи-. вается быстрое спадание свободной составляющей импульсного тока после снятия намагничивающего импульса.

При включении разделительного диода

7 и конденсатора 9 малой емкости спадающий импульсный ток замыкается по цепи: фазы статорной обмотки ГД 1, И 2, резистор 8, конденсатор 9, обладающий большой емкостью. В результате происходит быстрое спадание тока, гашение неподвижного поля в ГД Ое и исключение размагничивания его ро.- Я тора. 2 ил.

t 127086О 2

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления гистерезисным электродвигателем.

Цель изобретения — повышение энер- S гетических показателей и стабильности частоты вращения гистерезисного электродвигателя в режиме импульсного намагничивания.

На фиг . 1 показана функциональная схема гистерезисного электропривода при включении блока импульсного намагничивания в цепь питания инвертора; на фиг. 2 — временные диа!

О постоянного напряжения, подключенного параллельно разделительным диодам 45

6 и 7 через управляемый ключ 12.

Электропривод содержит также блок 13 управления инвертором напряжения из последовательно соединенных задающего генератора 14, распределителя 15 50 импульсов, регулятора 16 фазы выходного напряжения инвертора 2 напряжения и блока 17 формирования параметров импульсов, вход которого подключен к выходу распределителя: 15 им- у пульсов, а выход — к объединенным управляющим входам управляемого ключа 12 и регулятора 16 фазы выходного граммы изменения напряжения и тока в фазах электродвигателя.

Гистерезисный электропринод содержит гистерезисный электродвигатель 1 (фиг. 1), подключенный к выходу инвертора 2 напряжения. Оцин силовой вход 3 иннертора 2 напряжения подключен к одному выходу блока

4 постоянного питающего напряжения.

Гистерезисный электропринод содержит также блок 5 импульсного намагничивания, связанный с силовыми цепями инвертора 2 напряжения, первый

6 и второй 7 разделительные диоды, включенные последовательно между одним силовым входом иннертора 2 напряжения и соответствующим выходом блока 4 постоянного питающего напряжения, резистор 8, включенный параллельно первому разделительному диоду 6, и конденсатор 9, выводы кото- 35 рого подключены к общей точке перво го 6 и второго 7 разделительных диодов и к другому выводу блока 4 постоянного питающего напряжения. Параллельно выходам блока 4 постоянного Ю питающего напряжения подключен конденсатор 10.Блок 5 импульсного намагничивания состоит из источника 11 напряжения нннерторп, выходы которого подключены к управляющим входам иннертора 2 напряжения. Блок 5 импульсного намагничивания может быть подключен выходами как к входным силовым цепям иннертора 2 напряжения (фиг. 1), так и к его выходным силовым цепям (к фазам статорной обмотки гистерезисного электродвигателя 1).

Резистор 8, диоды 6 н 7 и конденсатор 9 образуют блок 18 гашения.

Гистерезисный электропривод работает следующим образом.

При работе гистерезисного электродвигателя 1 в синхронном режиме намагничивающие импульсы формируются путем, подключения источника li постоянного напряжения параллельно разделительным диодам 6 и 7 через управляемый ключ 12. При этом напряжение питания на входе инвертора 2 напряжения определяется суммой выходных напряжений блока 4 постоянного питающего напряжения и источника 11 постоянного напряжения U =U +U и ток

3 1 2 в фазах электродвигателя начинает расти (фиг. 2). Параметры импульсов момент с1и включения относительно напряжения питания электродвигателя 1, длительность t и частоту их следования задает блок 17 формирования параметров импульсов. Одновременно по сигналу блока 17 формирования параметров импульсов регулятор 16 фазы выходного напряжения инвертора изменяет естественную коммутацию ключей иннертора, обеспечивая требуемое пространственное положение результирующего вектора напряжения в импульсе.

После выключения блока 5 импульсного намагничивания (выключения управляемого ключа 12) ток в фазах электродвигателя 1 начинает спадать {момент на фиг. 2). При этом свободная составляющая спадающего импульсного тока образует неподвижное убывающее поле, проворачиваясь в котором, намагниченный ротор частично или пол ностью теряет свою намагниченность.

Гистерезисный электродвигатель I развозбуждается, ухудшаются его энергетические характеристики, перегрузочная способность.

11роцесс уменьшения тока в фазах электродвигателя 1 после прохождения намагничивающего импульса имеет сле11ующий нид:

1270860 —,; + Г (1 Ь+ )о, „„ - 1+ — Р .— Т?-„- ег"

Т„(т 1,+11)+О,, (1)

Р -Р )), где Х вЂ” изменение результирующего вектора тока в фазах электродвигателя без импульсного перевозбуждения;

Т вЂ” значение результирующего вектора тока в момент выключения импульса;

1О

О 11 е г г/з — 2

З е где U — напряжение питания инвертора; L,R индуктивность и активное сопротивление цепи спада1 ния тока, . ц2

i г 2Ь I4L LC (2) где С вЂ” емкость конденсатора, подключенного к питающим зажимам 20 инвертора.

Для исключения размагничивания ротора гистерезисного электродвигателя

1 после воздействия намагничивающего импульса необходимо быстро "погасить"2 неподвижное поле, вызванное свободной составляющей спадающего тока, т.е. увеличить скорость спадания тока.

R2

Известно, что если в (2) †>- вЂ, 4Ь LC 30 .то свободная составляющая тока по (1) уменьшается по апериодическому закону, представляющему собой сумму двух экспонент с коэффициентами затухания р2

Р и P . Если же — < - — то пере4, 2 4L2 LC ходной режим носит затухающий колебательный характер с коэффициентом заR тухания P = --- и частотой собственных

2L 40 колебаний АЗ=1/4LC. В этом случае скорость уменьшения тока значительно возрастает.

Емкость конденсатора 10 (фиг. 1), подключенного к выходам блока 4 постоянного питающего напряжения и служащего для фильтрации напряжения, составляет обычно десятки микрофарад, что значительно затягивает переходной процесс уменьшения импульсного тока (фиг. 26). При включении разделительного диода 7 и конденсатора 9 малой емкости (единицы-доли единиц микрофа рад ) спадающий импульсный ток замыкается по цепи: фазы статорной обмотки электродвигателя 1 — инвертор 2 напряжения — резистор 8 конденсатор 9, за счет чего происходит быстрое спадание тока (фиг. 2а), гашение неподвижного поля в электродвигателе и исключение размагничивания ротора.

При этом достигаются в сравнении с известным решением более высокие энергетические характеристики (соз Р увеличивается примерно в 1,5 раза,ток уменьшается в 1,5-1,7 раза), высокая перегрузочная способность (максимальный синхронный момент увеличивается в 2 раза) и стабильность частоты вращения ротора гистерезисного электродвигателя в режиме импульсного намагничивания.

Формула изобретения

Гистерезисный электропривод, содержащий гестерезисный электродвигатель, подключенный к выходу инверто— ра напряжения, один силовой вход которого через параллельно соединенные первый разделительный диод и резистор подключен к соответствующему выходу блока постоянного питающего напряжения, подключенного другим выходом непосредственно к другому силовому входу инвертора напряжения, блок импульсно о намагничивания, связанный выходом с силовыми цепями инвертора напряжения, и блок управления инвертором напряжения, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения энергетических показателей и стабильности частоты вращения гистерезисного электродвигателя в режиме импульсного намагничивания, в него введены конденсатор и второй разделительный диод, подключенный последовательно с первым разделительным диодом, а свободным выводом — к соответствующему выходу блока постоянного питающего напряжения, при этом выводы конденсатора подключены к общей точке разделительных диодов и к другому выходу блока постоянного питающего напряжения.

Составитель А. Жилин

Редактор Н. Киштулинец Техред И.Ходанич Корректор M. Демчик

Эакаэ 6251/56 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

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