Вентильный электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике . Целью изобретения являетсяобеспечение, стабилизации частоты вращени я в процессе компенсации биений напряжения. Указанная цель достигается тем, что в вентильный электродвигатель введены тахогенератор 1 1, логические элементы И 12,13, логические элементы, НЕ 14,15, логические элементы ИЛИ 16-18, триггер 19, формирователь импульсов 20, интегратор 21 со сбросом, компаратор 22, запоминающий элемент 23 и инвертор 24. В результате обеспечивается сдвиг управляющего импульса управления выпрямителем (в) 4 на угол (5в/, уменьшая напряжение В 4, если возникает возможность одновременного отпирания В 4 и инвертора 2, При этом запоминается величина угла Ло1 к следующий импульс управления сдвигается на эту же величину, увеличивая напряжение В 4. В результате поддерживаются заданная величина напряжения и частота вращения. 2 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 3 -

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4152427/24-07 (22) 25.11.86 (46) 23.04.88. Бюл. М 15 (71) Криворожский горнорудный институт (72) В.N.Çàõàðîâ, Д.И.Родькин, С.А.Кича, Е.Б.Захарова и В.М.Волошин (53) 621.313.014.2; 621.382 (088.8) (56) Патент Японии У 58-12837, кл. Н 02 P 6/00, 1983.

Патент Японии N - 60-56397, кл, Н 02 P 6/02, 1985. (54) ВЕНТИЛЬНЦЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является обеспечение. стабилизации частоты вращения в процессе компенсации биений напряжения. Указанная цель достигается тем, что в вентильный электро.SU 1390763 А1 (51)4 H 02 Р 6/00 Н 02 К 29/06 двигатель введены тахогенератор 11, логические элементы И 12,13, логические элементы. НЕ 14,15, логические элементы ИЛИ 16-18, триггер 19, формирователь импульсов 20, интегратор

21 со сбросом, компаратор 22, запоминающий элемент 23 и инвертор 24. В результате. обеспечивается сдвиг управляющего импульса управления вь прямителем (В) 4 на угол daf, уменьшая напряжение В 4, едыти возникает возможность одновременного отпирания

В 4 и инвертора 2. При этом запоминается величина угла do(и следующий импульс управления сдвигается на эту . же величину, увеличивая напряжение р

В 4. В результате поддерживаются заданная величина напряжения и частота вращения. 2 ил.

1390763

Изобретение относится к электротЕхнике, в частности к злеKTpoIlpHBO ду, и может быть использовано при создании высокоскоростного электроп11ивода с широким диапазоном изменення нагрузки.

Цель изобретения — обеспечение стабилизации частоты вращения в процессе компенсации биений напряжения электродвигателя.

На фиг,1 изображена функциональная схема вентильного электродвигателя; на фиг.2 — диаграммы напряженИй на выходе функциональных узлов эяектродвигателя.

Вентильный электродвигатель содержйт возбужденную синхронную машину

1, якорная обмотка которой подключена через последовательно включенные управляемый инвертор 2, сглаживающий д11оссель 3 и управляемый выпрямитель

4 к источнику переменного тока, датчИк 5 положения ротора синхронной машины 1, выход которого подключен к входу системы 6 управления инвертором, последовательно включенные блок

7 компенсации биений, сумматор 8 и систему 9 управления выпрямителем 4.

Второй вход сумматора 8 связан с задатчиком 10 частоты вращения. Кроме того, электродвигатель содержит тахогенератор 11, два логических элемента И 12 и 13, два логических элемента НЕ 14 и 15, три логических элемента ИЛИ 16 — 18, триггер 19, формирователь 20 импульсов, интегратор 21 со сбросом, компаратор 22, запоминающий элемент 23, инвертирующий усилитель 24.

Выход системы 6 управления инвертером соединен с входом первого элемента ИЛИ 16, выход которого соединен с первым входом 11Пуск" триггера

19, выход которого соединен с входом первого элемента НЕ 14,, с первым управляющим входом блока 7 компенсации биений и с входом формирователя

20 импульсов, .выход которого соединЕн с первым входом первого элемента

И 13, выход которого соединен с первым входом Хранение" запоминающего элемента 23 и через второй элемент

H1? 15 с первым. входом второго элемента И 13. Выход элемента И 13 соединен с вторым входом "Сброс" запоминающего элемента 23, а второй вход с вторым входом первого элемента И

12 и с выходом второго элемента ИЛИ

17, входы которого соединены с выходом системы )О управления выпрямителем, Выход первого элемента НЕ 14 соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ 18, второй вход которого соединен с вторым входом "C6poc" триггера 19 и выходом компаратора

22, а выход — с вторым входом "Сброс" интегратора 21 со сбросом. Выход интегратора 21 подключен к входу компаратора 22, а вход — к тахогенератору 11 и второму входу блока 7 компенсации биений, выход которого через инвертирующий усилитель 24 подключен к третьему входу запоминающего элемента 23,:выход которого соединен с третьим входом сумматора 8.

Вентильный электродвигатель работает следующим образом.

В интервале времени импульсы управления инвертором 2 на выходе системы 6 управления инвертором суммируются элементом ИЛИ 16 (фиг.2а) и поступают на первый пусковой вход триггера 19, который переводится в состояние логической "1" (фиг.26) и через элементы HE 14 и ИЛИ 18 снимает сигнал с входа "C6poc" интегратора 21. На выходе интегратора 21 формируется линейно нарастающий сигнал (фиг.2в), темп нарастания которого прямо пропорционален частоте вращения вентильного двигателя. Кроме того, триггер 19 логической "1" подключает блок 7 компенсации биений, на выходе которого сформирован аналоговый сигнал 3U, пропррциональный частоте вращения, который суммируется с сигналом задания U частоты вращения в сумматоре 8. При достижении линейно-нарастающим сигналом интергратора 21 величины порога срабатывания компаратора 22 на выходе компаратора 22 (фиг.2п) формируется сигнал, поступающий на второй вход "Сброс" триггера 19 и переводит его в "0".

Под действием среза выходного сигнала триггера !9 формирователь 20 импульсов формирует импульс

0,(фиг.2ц), длительность котороl

ro равна длительности управляющих импульсов системы 9 управления выпрямителем, и отключается блок

7 компенсации биений. Сигнал на выходе сумматора 8 0 (фиг.2е) принимает заданное значение. С заданным углом управления формируются управляющие импульсы на

1390763

Формула изобретения

Вентильный электродвигатель, содержащий синхронную машину, якорная обмотка которой подключена через последовательно включенные управляемый инвертор, сглаживающий дроссель к источнику переменного тока, датчик положения ротора, выход которого подключен к входу системы управления инвертором, последовательно соеди50 выходе системы 9 управления выпрямителем (фиг. 2ж) . Заполняющий элемент 23 в работе не участвует.

В момент времени t q происходит совпадение импульсов формирователя 20

5 и элемента ИЛИ 17 и на выходе элемента И !3 формируется импульс (фиг.2и), при котором элемент 23 переходит в состояние хранения информации. При этих условиях на выходе запоминающего элемента 23 с помощью инвертора

24 формируется аналоговый сигнал, равный по величине 80 и противоположный по знаку и подается на третий вход сумматора 8. В результате угол управления выпрямителем в момент времени t g равен <=- з+ВЫ, а в момент времени; t Ы =4>-Q гдеЫ— угол соответствующий напряжению 20 задания Uz. Сброс с запоминающего элемента 23 (фиг.2,3) проводится в момент времени t3 управляющим импульсом выпрямителя через элементы

ИЛИ 17 и И 12 (фиг.2 ж.к). Включение тиристоров выпрямителя в момент времени t„4t привело бы к броску тока (момента) и изменению частоты вращения за счет разности мгновенных значений напряжения выпрямителя

0,1 {t) (фиг.2м) и противо-ЭДС двигателя Е о,(t).(ôèã.2ë) .

Таким- образом, предложенное уст,ройство позволяет уменьшить разность между напряжением выпрямителя

0 д (t) и противо-ЭДС Е,1(t) и снизить броски тока, поддерживать заданное в течение периода среднедействующее напряжение выпрямителя, что повышает стабилизацию частоть вращения вентильного электродвигателя. ненные блок компенсации биений, сумматор и систему управления выпрямителем, причем второй вход сумматора связан с задатчиком частоты вращения, отличающийся тем, что, с целью обеспечения стабилизации частоты вращения в процессе компенсации биения, введены тахогенератор, два логических элемента И", два логических элемента НЕ, три логических элемента ИЛИ, триггер, формирователь импульсов, интегратор со сбросом, компаратор, запоминающий элемент и инвертирующий усилитель, причем выход системы управления инвертором соединен с входами первого логического элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом и вс

Пуск триггера, выход которого соединен с входом первого логического элемента НЕ, первым управляющим входом блока компенсации биений и с входом формирователя импульсов, выход которого соединен с первым входом первого логического элемента И, выход которого соединен с первым входом

t1 !!

Хранение запоминающего элемента и через второй логический элемент НЕ с первым входом второго логического элемента И, выход которого соединен с вторым входом Сброс запоминающего элемента, а второй вход второго логического элемента И соединен с вторым входом первого элемента И и с выходом второго логическоro элемента. ИЛИ, входы которого соединены с выходом системы управления выпрямителем, выход первого логического элемента НЕ соединен с первым входом третьего логического элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым входом "Сброс" триггера и выходом компаратора, а выход соединен с вторым входом "Сброс" интегратора со сбросом, выход которого подключен к входу компаратора, а вход — к тахогекератору и второму входу блока компенсации биений, выход которого через инвертирующий усилитель подключен к третьему входу запоминающего элемента, выход которого соединен с третьим входом сумматора.

1390763 (У и

® г/

a)

22 га

Ув е) /

e) Ца и) г к) Еу Ед

9uz, Р

Составитель А,Иванов

Техред A. Кравчук

:Редактор В.Данко Заказ 1781/54

Корректор М.Шарощи

Подписное

Тираж 583

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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