Электропривод переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вентильным двигателям с искусственной коммутацией. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности. Электропривод переменного тока содержит тиристорный мостовой выпрямитель 1, подключенный к сети через насыщающиеся реакторы 9, 10, 11, мостовой инвертор на тиристорах 3-8, соединенный через сглаживающий дроссель с упомянутым выпрямителем, вентильный двигатель 15, питаемый от упомянутого инвертора и имеющий на валу датчик положения ротора 16 и тахогенератор 17. Насыщающиеся реакторы 9, 10, 11 снабжены вторичными обмотками 12, 13, 14, включенными между выходными выводами инвертора и выводами статорной обмотки двигателя. Такое выполнение реакторов позволяет обеспечить коммутацию инвертора при малых частотах вращения. 1 ил.

27 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) {51) 5 Н 02 Р 6/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР

К д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4402476/24-07 (22) 04.04.88 (46) 15.02.90. Вюл. Н 6 (71) Горьковский политехнический институт (72) Г.Г. Магазинник (53) 62-83:621.313.13.014.2:621.382 (088.8) (56) Авторское св щетельство СССР

Р 1280688, кл. Н 02 P 6/02, 1984.

Заявка Японии У 62-141993, кл. Н 02 Р 6/02, 25.06.87. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к вентильным двигателям с искусственной коммутацией. Цель изобретения — упрощение и повышение надежности. Электропривод переменного тока, содержит тиристорный мостовой выпрямитель 1, подключенный к сети через первичные обмотки 9-11 насыщающихся реакторов, мостовой инвертор на тиристорах 3-8 соединенный через сглаживающий дроссель с указанным выпрямителем, вентильный двигатель 15, питаемый от инвертора и имеющий на валу датчик

16 положения ротора и тахогенератор

17. Насыщающиеся реакторы снабжены также вторичными обмотками 12-14, включенными между выходными выводами инвертора и выводами статорной обмотки двигателя, Такое выполнение реакторов позволяет обеспечить коммутацию инвертора при малых частотах вращения. 1 ил.

1543527

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроприв дам на базе вентильного двигателя.

Цель изобретения — упрощение и по5 внушение надежности вентильного двигателя.

На чертеже представлена схема эАектропривода переменного тока.

Электропривод содержит мостовой ти.10 р сторный выпрямитель 1, соединенный и гходными выводами через сглаживающий дроссель 2 с мостовым инвертором на т ристорах 3-8, а входными выводами через первичные обмотки 9"11 насыщаю- 15 гхся двухобмоточных реакторов подклю1 ч нный к сети переменного тока.Втор «чные обмотки 12-14 насыщающихся реа торов включены между выходными выв дами инвертора и выводами обмотки с атора двигателя 15. На валу двигат ля укреплены датчик 16 положения р атора и тахогенератор 17. Многоканальная логическая схема 18 управле.н гя в каждом канале содержит два ло- 25 г нческих элемента И 19 и 20, элемент ИЛИ-НЕ 21 и релейный элемент 22, причем выход датчика 16 положения рртора подключен к первым входам обоих элементов И 19 и 20. Второй в од первого элемента И 19 соединен с прямым, а второй вход второго элемента И 20 — с инверсным выходами элемента ИЛИ-НЕ 21, вход которого

Через релейный элемент 22 соединен с выходом тахогенератора 17. Третий ход элемента И 20 подключен к выходу системы 23 импульсно-фазового управления выпрямителем l, а выходы

Элементов И 19 и 20 объединены и г1одключены к одному из входов системы 24 импульсно-фазового управления инвертором на тиристорах 3-8. К второму входу системы 24 и к входу сис>"емы 23 подключен выход системы 25 автоматического регулирования вентильного двигателя.

Электропривод работает следующим образом.

По сигналу U из системы 25 автома тического регулйрования импульсы на ньгходе системы 23 импульсно-фазового управления начинают сдвигаться в сторону уменьшения угла отпирания ти1 ристоров Ы, т. е. в сторону увеличения выпрямленного напряжения выпрямителя 1 ° Эти же импульсы попадают и на вход элемента И 20, па двух других входах которого присутствуют логические единицы с датчика 16 положения ротора и с инверсного выхода элемента ИЛИ-НЕ 21. Схема для простоты описания выполнена однолинейной. На самом деле датчик положения ротора имеет шесть выходных каналов (по числу THpHcTopGB инвертора) и, сооТ ветственно, элементов И 19 и 20 тоже шесть. При наличии трех единиц на входе соответствующего элемента И 20 на его выходе появляется логическая единица, которая преобразуется системой 24 импульсно-фазового управления в отпирающие импульсы на соответствующие тиристоры 3-8 инвертора. Фаза этих импульсов, т.е, угол включения инвертора, определяется полярностью сигнала управления У, поступающего из блока 25 на второй вход системы

24. Если U, поло>кительно, что соответствует двигательному режиму привода, фаза импульсов соответствует инверторному режиму (. d = 150 эл.град.).

При отрицательном U импульсы на инвертор поступают с углами 0 (Ы (/2, т.е. инвертор перЕводится в выпрямительный режим. При этом выпрямитель

1, наоборот, отпирается с Я/2 (а и, т.е. работает в инверторном режиме.

Пусть по сигналу (единица) с элемента И 20 включились (в соответствии с положением ротора) тиристоры

5 и 6 инвертора. Тогда ток течет по цепи: плюс выпрямителя t — дроссель

2 — тиристор 5 — обмотка 12 реактора — две фазы двигателя 15 — обмотка

14 реактора — тиристор 6 — минус выпрямителя 1. Двигатель 15 начинает поворачиваться. При очередном совпадении импульсов из системы 23 импульсно-фазового управления и с датчика

16 поворота ротора включается элемент И 20 (соответствующий канал) и через систему 24 отпирается соответствующий тиристор инвертора, например

4. При этом в выпрямителе 1 также происходит коммутация соответствующих тиристоров, в результате чего обмотка

10 реактора оказывается под линейным напряжением сети. Это напряжение (с понижающим коэффициентом трансформации) трансформируется во вторичную обмотку 13 реактора плюсом к фазной обмотке двигателя 15„ а минусом— к катоду тиристора 4. Под действием напряжения обмотки 13 ток через тиристор 4 увеличивается, а через тиристор

5 уменьшается, т.е. происходит ком5 15435 мутация тока из одной фазы двигателя в другую. В это же время в выпрямителе 1 также происходит коммутация соответствующих тиристоров, но пока

1 5 реактор не насьпцен, завершиться она не может, так как ток в первичной обмотке ненасьпценного реактора равен сумме тока намагничивания и тока вторичной обмотки 13 (приведенного к пер" 10 вичной обмотке), т.е. меньше фазного тока выпрямителя 1. После завершения коммутации инвертора происходит насыщение реактора, индуктивное сопротивление обмотки 10 падает практически до нуля и процесс коммутации выпрямителя быстро завершается. Далее процесс.коммутации повторяется аналогично описанному и с ростом сигнала с блока 25 двигатель 15 разгоняется. 20

При достижении двигателем скорости порядка 157 от номинальной ЭДС тахогенератора становится достаточной для срабатывания релейного элемента 22 и логическая единица с выхода элемен- 25 та ИЛИ-НЕ 21 поступает на элемент

И 19, а логический нуль — на элемент И 20. В результате сигналы с датчика 16 положения ротора проходят в систему 2ч, минуя элемент И 20. Коммутация инвертора происходит естест" венным путем за счет ЭДС двигателя °

ЭДС во вторичных обмотках реакторов продолжает наводиться в моменты коммутаций тиристоров выпрямителя 1, однако, если эти моменты не совпадают во времени с моментами коммутаций инвертора, то ЭДС реакторов не сказы" вается на процессе коммутации, а если совпадают, то оказывает ускоряю- 40 щее действие, уменьшая время коммутации инвертора.

Таким образом, предлагаемый электропривод практически без какого-либо усложнения силовой цепи и системы 45 управления вентильным двигателем (введены лишь вторичные обмотки реакторов) позволяет не только осуществить успешную коммутацию инвертора при трогании и на малых частотах вра- 5р щения двигателя, но и одновременно обеспечивает ускоренную коммутацию инвертора (уменьшает угол коммутации), что, в свою очередь, увеличивает использование инвертора tto напряжению.

Необходимость совпадения коммутаций выпрямителя и инвертора не является недостатком, так как при малых частотах вращения двигателя всегда име

27

6 ется достаточно широкая зона совпадений низкочастотного сигнала с датчика положения ротора и высокочастотного (50 Гц) сигнала из системы импульсно-фазового управления ° Для реализации таких совпадений в предлагаемом электроприводе выполнена связь с системой импульсно-фазового управления выпрямителем, в остальном логическая схема не отличается от иэвестных аналогичного назначения.

Таким образом, по сравнению с известным в предлагаемом электроприводе исключен ряд функциональных блоков, обеспечивающих коммутацию инвертора, при незначительном изменении элементов системы. Это упрощает реализацию электропривода и повышает его надежность, формулаизобретения

Электропривод переменного тока, содержащий вентильный двигатель с датчиком положения ротора и тахогенератором на валу, тиристорный мостовой инвертор, который соединен через сглаживающий дроссель с выходом тиристорного мостового выпрямителя,входами подключенного к одним выводам насьпцающегося реактора, другие выводы которого снабжены зажимами для подключения к сети, систему автоматического регулирования вентильного двигателя, соединенную выходом с входом системы импульсно-фазового управления выпрямителем и с одним из входов системы импульсно-фазового управ-, ления инвертором, и многоканальную логическую схему управления инвертором, каждый канал которой составлен из двух логических элементов И, логического элемента ИЛИ-НЕ и релейного элемента, выходы элементов И объединены и соединены с вторым входом системы импульсно-фазового управления инвертором, один из входов каждого элемента И соединен с соответствующим выходом датчика положения ротора,второй вход первого элемента И и второй вход второго элемента И подключены соответственно к прямому и инверсному выходам элемента ИЛИ-НЕ, вход которого через релейный элемент соединен с выходом тахогенератора, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, насыщающиеся реакторы снабжены вторичными обмотками, включенны1543527

Составитель В. Тарасов

Редактор А, Огар Техред М.Ходаиич Корректор М. Максимишинец

Подписное

Тираж 445

SHHHHH Гасударственного 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

Ми между вь}ходными выводами инвертора и выводки статорной обмотки двигателя, а второй логический элемент

l 4» ° ФФЬ . 1аказ 407

И снабжен третьим входом, который соединен с выходом системы импульсно-фазового управления выпрямителем.