Вентильный электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности может быть использовано для создания электроприводов, в которых мощность вентильного двигателя соизмерима с мощностью энергоустановки. Цель изобретения - повышение надежности путем снижения несимметрии и обеспечения равномерной фазной загрузки трехфазного источника энергии при запуске двигателя. С этой целью в устройство введены логические элементы 18-23, 29-36, счетчик 28, позволяющие поочередно отключать одну из фаз трехфазного управляемого выпрямителя, переводя его в однофазный режим, и тем самым равномерно распределять токовую нагрузку по всем фазам источника энергии. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5u 4 Н 02 К 29/00

5: с"-ОВЗНЦ ц,: .1 ЧИНЦ

-,.А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 использовано для создания электроприводов, в которых мощность вентильного двигателя соизмерима с мощностью энергоустановки. Цель изобретения — повышение надежности путем снижения несимметриии обеспечения равномерной фазной загрузки трехфазного источника энергии при запуске двигате-, ля. С этой целью в устройство введенылогические элементы 18-23, 29-36, счетчик 28, позволяющие поочередно отключать одну из фаз трехфазного управляемого выпрямителя, переводя его в однофазный режим, и тем самым равномерно распределять токовую нагрузку по всем фазам источника энергии.

1 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4321590/24-07 (22) 30.10.87 (46) 07.10.89. Бюл. 11 - 37 (71) Криворожский горнорудный институт и Одесский гидрометеорологический институт (72) В.Ю.Захаров, В.М.Волошин, Л.Н.Шамракова и В.Г.Христенко (53) 621.315.342(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1374357, кл. Н 02 К 29/00, 1986.

Авторское свидетельство СССР

В 951611 кл.. Н 02 К 29/06. (54) ВЕНТИЛЪНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЪ (57) Изобретение относится к электротехнике и, в частности, может быть

„„SU„„>5>3573 А1

3 15135

Изобретение относится к электротехнике и, в частности, может быть использовано для создания электроприводов, в которых мощность вентильного двигателя соизмерима с мощностью энергоустановки.

Целью изобретения является повы- шение надежности путем снижения несимметрии и обеспечения равномерной фазной загрузки трехфазного источника в автономных энергосистемах с вентильным двигателем при его запуске °

На чертеже изображена блок-схема 15 вентильного двигателя.

Вентильный электродвигатель содержит ротор 1, механически связанный с импульсным датчиком 2 положения ротора и тахогенератором 3, ста- 20 тор 4 с расположенной на нем обмоткой якоря, преобразователь 5 частоты, включающий в себя инвертор 6 тока, к выходу которого подключена обмотка якоря 7, а управляющие цепи тиристоров инвертора 6 подключены к выходу системы 8 импульсно-фазового управления инвертором 6, входом подключенной к выходу импульсного датчика 2 положения ротора, и выпрями- 30 тель 9, соединенный с инвертором 6 через датчик 10 тока, блок 11 выбора режима коммутации, вход которого соединен с выходом тахогенератора 3 и первым входом регулятора 12 частоты вращения, вход которого является вхо1 дом задания частоты вращения, а выход подключен к первому входу регулятора

13 тока, выход которого подключен к входу системы 14 импульсно-фазового 40 управления выпрямителем, первый формирователь 15 импульсов, интегратор.

16 с входом "Сброс", двухпозиционный управляемый ключ 17 два логических элемента И 18 и 19, выход формирова- 45 теля 15 импульсов соединен с вторым входом "Сброс" интегратора 16, вход которого соединен с выходом датчика

10 выпрямленного тока и первым входом управляемоro ключа 17, второй вход которого подключен к выходу интегратора 16, а выход — к второму входу регулятора 13 тока, выход блока 11 выбора режима коммутации подключен к управляющему входу двухпо эиционного управляемого ключа 17.

Кроме того, вентильный электродвигатель содержит четыре логических элемента И 20 — 23, шестивходовой

73 логический элемент ИЛИ 24, последовательно соединенные компаратор 25, второй формирователь 26 импульсов, триггер 27 и двоично-десятичный счетчик 28, цепочку из последовательно соединенных первого логического элемента НЕ 29, седьмого логического элемента И 30 и первого логического элемента И-НЕ 31, цепочку из последовательно соединенных второго логического элемента НЕ 32, восьмого логического элемента И 33 и второго логического элемента И-HE 34, последовательно соединенные девятый логический элемент И 35 и третий логический элемент И-НЕ 36, причем вторые входы трех логических элементов И-НЕ 31, 34 и 36 соединены с выходом блока 11 выбора режима коммутации, выход первого логического элемента И-НЕ 31 подключен к вторым входам первого и второго логических элементов И 18 и

19, первые входы которых соединены соответственно .с первым и вторым выходами системы 14 импульсно-фазового управления выпрямителем, а выходы— соответственно с первым и вторым входами управления йыпрямителя 9, выход второго логическдго элемента И-НЕ 34 подключен к вторым входам третьего и четвертого логических элементов И 20 и 21 первые входы которых соединены соответственно с третьим и четвертым выходами системы 14 импульсно-фазового управления выпрямителем, а выходы — с третьим и четвертым входами управления выпрямителя 9, выход третьего логического элемента И-НЕ

36 подключен к вторым входам пятого и шестого логических элементов И 22 и 23, первые входы которых соединены соответственно с пятым и шестым выходами. системы 14 импульсно-фазового управления выпрямителем, а выходы — с пятым и шестым входами управления -выпрямителя 9, шесть входов управления выпрямителя 9 подключены к шести входам логического элемента ИЛИ 24, выход которого подключен к входу первого формирователя

15 импульсов, выход девятого логического элемента И 35 подключен к второму входу "Сброс" двоично-десятичного счетчика 28, первый выход которого соединен с вторым входом . седьмого логического элемента И 30, входом второго логического элемента

НЕ 32 и первым входом девятого ло5 151357 гического элемента И 35, а второй выход подключен к входу первого логического элемента ИЛИ 29 и второму входам восьмого и девятого логических элементов И 33 и 35, выход датчи5 ка 10 тока подключен к входу компа— ратора 25.

Вентильный электродвигатель работает следующим образом. 10

Перед пуском на выходах двоичнодесятичного счетчика сформированы логические "0", которые через логические элементы И 30, 33 и 35 поступают на первые входы логических элементов И-HE 31, 34 и 36, на выходе которых формируется логическая "1", разрешающая прохождение управляющих импульсов с выхода системы 14 импульсно-фазового управления выпрямите- 20 лем через логические элементы И 18

23 на управляющие входы выпрямителя

3. При пуске двигателя в преобразователе и датчике 10 тока появляется ток, который переводит компаратор 25 25 в состояние логической "1 подаваемой на вход второго формирователя

26 импульсов. Формирователь 26 импульсов запускает триггер 27, на выходе которого формируется перепад с 3р логической "1" до "0", поступающий на счетный первый вход двоично-десятичного счетчика 28. На первом выходе счетчика 28 появится логическая

"1", на втором выходе останется логический "0".

В результате на выходе логических элементов И 30 и 35 .будут логические

"0, на выходе элемента И 33 — логическая "1". При пуске или на часто- щ тах вращения меньше 0,1 номинальной на выходе блока 11 выбора режима коммутации формируется логическая "1", поступающая на первые входы логических элементов И-НЕ 31, 34 и 36. При этом 45 на выходах элементов И-НЕ 31 и 36 формируется логическая "1", на выходе элемента И-НЕ 34 — логический "0", запрещающий прохождение управляющих импульсов системы 14 импульсно-фазо- gp ного управления через логические элементы И 20 и 21 на тиристоры одной из фаз выпрямителя 9. Управляемый выпрямитель 9 работает по однофазной двухполупериодичной схеме. При этом ток в преобразователе и датчик носит прерывистый характер. Работая аналогичным образом, через каждые два импульса тока триггер 27 меняет свое

3 6 состояние, формируя счетные импульсы счетчика 28, который с помощью эле— мента И 35, выход которого соединен с вторым входом Сброс", осуществляет пересчет до трех по числу фаз тиристорного выпрямителя и поочередно отключает одну из фаз через элементы 29, 30, 31, 18, 19 и 35, 36.

Логическая "1" на выходе блока 11 приводит к тому, что двухпозиционный. управляемый ключ 17 своим замыкающим контактом подключает вход интегратора 16 к входу регулятора 13 тока.

Интегратор 16 интегрирует величину прерывистого выпрямленного тока и при его отсутствии между моментом времени, когда этот ток снизится до нуля, и до момента прихода очередного управляющего импульса на выходе интегратора 16 сохраняется напряжение,пропорциональное току, протекающему в звене постоянного тока, и подается на второй вход отрицательной обратной связи регулятора 13 тока. При этом регулятор 13 тока работает по принципу подчиненного регулирования. Очередной управляющий имп льс через логический элемент ИЛИ 24 и первый формирователь 15 импульсов обнуляет интегратор 16, и схема повторяет свою работу. При частоте вращения больше

0,1 номинальной блок ll выбора режиме коммутации формирует логический "0", который подключает через управляемый ключ 17 выход датчика 10 тока к второму входу регулятора 13 тока непосредственно, Кроме того, на выходе логических элементов И-НЕ 31, 34 и 36 сформируется логическая "1", разрешающая прохождение управляющих импульсов через элементы И 18 — 21, 23 и 24 на тиристоры всех трех фаз выпрямителя.

Далее схема работает как система подчиненного регулирования тока и частоты вращения.

Таким образом, за счет поочередного отключения тиристоров одной из фаз выпрямителя при запуске вентильного двигателя удается достичь более равномерной загрузки по току трехфазного источника энергии, Формула изобретения

Вентильный электродвигатель, содержащий статор с обмоткой якоря, ротор, механически связанный с импульсньм датчиком положения ротора и тахо1513573 чкарев

Корр ек тор Л. Б е скид

Заказ 6095/54 Тираж Б48 Подписное

ЗНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям,при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 генератором, преобразователь частоты, включающий в себя инвертор тока, к выходу которого подключена обмотка якоря, а управляющие цепи тиристоров инвертора подключены к выходу системы импульсно-фазового управления инвертором, входом подключенной к выходу импульсного датчика положения ротора, и выпрямитель, соединенный с ийвертором через дагчик тока, блок выбора режима коммутации, вход котоpbro соединен с выходом тахогенера- тора и первым входом регулятора част ты вращения, второй вход которого я ляется входом задания частоты вращения, а выход подключен к первому вХоду регулятора тока, выход которого подключен к входу системы импульсно-фазового управления выпрямителем, пврвый формирователь импульсов, интегратор с входом "Сброс" и двухпозиц9онный управляемый ключ, два логических элемента И, выход формирователя импульсов соединен с вторым входфм "Сброс" интегратора, первый вход кОторого соединен с выходом датчика тока и первым входом управляемого к4поча, второй вход которого подключен к выходу интегратора, а выход— к второму входу регулятора тока, выхОд блока выбора режима коммутации подключен к управляющему входу двухпозиционного управляемого ключа, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения надежности путем обеспечения равномерной загрузки фаз трехфазного источника энергии в автономных энергосистемах с вентильным двигателем, дополнительно введены четыре логических элемента И, шестивходовый логический элемент ИЛИ, последовательно соединенные компаратор, второй формирователь импульсов, триггер и двоично-десятичный счетчик, цепочка из последовательно соединенных первого логического элемента НЕ,седьмого логического элемента И и перво-.. го логического элемента И-НЕ, цепоч-.:: ка из последовательно соединенных второго логического элемента НЕ>

Составитель О.Бо

Редактор С.Пекарь ТехредМ.Дидык I восьмого логического элемента И и второго логического элемента И-НЕ, I последователЬно соединенные девятый

5 логический элемент И и третий логический элемент И-НЕ, причем вторые входы трех логических элементов И-НЕ соединены с выходом блока режима коммутации, выход первого логического эле10 мента И-НЕ подключен к вторым входам первого и второго логических элементов И, первые входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами системы импульсно-фазового

15 управления выпрямителем, а выходы— соответственно с первым и вторым входами управления выпрямителя, выход . второго логического элемента И-НЕ подключен к вторым входам третьего и

20 четвертого логических элементов И, первые входы которых соединены соответственно с третьим и четвертым выходами системы импульсно-фазового управления выпрямителем, а выходы.—

25 с третьим и четвертым входами управления выпрямителя, выход третьего логического элемента И-НЕ подключен к вторым входам пятого и шестого логических элементов И первые входы коЭ

30 торых соединены соответственно с пятым и шестым выходами системы импульсно-фазового управления выпрямителем, а выходы — с пятым и шестым входами . управления выпрямителя, шеств входов управления выпрямителя подключены к шести входам логического элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу пер" вого формирователя импульсов, выход девятого логического элемента И под40 ключен к второму входу "C6poc двоично-десятичного счетчика, первый выход которого соединен с вторым входом седьмого логического элемента И, входом второго логического элемента НЕ

45 и первым входом девятого логического элемента И, а второй выход подключен к входу первого логического элемента

НЕ и вторым входам восьмого и девято, го логических элементов И, выход датчика тока подключен к входу компаратора.