Вентильный электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является расширение диапазона регулирования частоты вращения. Вентильный электродвигатель содержит M = фазную синхронную машину 1, каждая фаза лучевой якорной обмотки которой выполнена в виде двух параллельных секций 2, 3, 4, 5, 6, 7. Последовательно с одной из секций 3, 5, 7 соединен один из конденсаторов 10, 11, 12. Выводы секций 2, 3, 4, 5, 6, 7 подключены к выходу M-фазного мостового преобразователя 8 частоты, управляемого датчиком 9 положения ротора синхронной машины. Включение конденсаторов 10, 11, 12 в цепь якорной обмотки деформирует естественную механическую характеристику вентильного электродвигателя в сторону высоких частот вращения, снижает реакторную мощность и улучшает энергетические характеристики. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОцИАЛи(.тичЕских

РЕСПУБЛИК (l9) (! I) (si)s Н 02 K 29/06. 29/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4650927/07 (22) 15.02.89 (46) 30.07.91, Бюл. № 28 (72) В.С.Масле@ников (53) 621.316.71(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1257772, кл. Н 0 К 29/06, 1986.

Авторское свидетельство СССР № 445968, кл, Н 02 К 29/06. 1974. (54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является расширение диапазона регулирования частоты вращения. Вентильный электродвигатель содержит m-фазную синхронную машину 1, каждая фаза лучевой якорной обмотки которой выполнена в виде двух параллельных секций 2, 3. 4. 5, 6. 7. Последовательно с одной из секций 3, 5. 7 соединен один иэ конденсаторов 10-12. Выводы секций 2-7 подключены к выходу (т)-фаэного мостового преобразователя 8 частоты, управляемого датчиком 9 положения ротора синхронной машины. Включение конденсаторов 10-12 в цепь якорной обмотки деформирует естественную механическую характеристику вентильного электродвигателя в сторону высоких частот вращения, снижает реакторную мощность и улучшает энергетические характеристики. 3 ил, 1667204

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах с вентильными электродвигателями.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования частоты вращения.

На фиг.1 представлена структурная схема вентильного электродвигателя; на фиг,2 и 3 — его естественные механические характеристики.

Вентильный электродвигатель содержит m-фазную (m=3) синхронную машину 1 (фиг,1), каждая фаза лучевой якорной обмотки которого выполнена в виде двух параллельно соединенных секций 2,3; 4,5; 6,7.

Одни общие выводы секций 2-7 подключены к выходам m-фаэного мостового преобразователя 8 частоты, снабженного входами для подключения к источнику постоянного тока.

Управляющий вход преобразователя 8 подключен к выходу датчика 9 положения ротора, механически связанного с ротором.

Вентильный электродвигатель снабжен

m (m=3) конденсаторами 10-12, каждый из которых соединен последовательно с одной иэ секций 3, 5 и 7 соответствующей фазы якорной обмотки.

Вентильный электродвигатель работает следующим образом, В области низких частот вращения реактивное сопротивление конденсаторов 1012 велико, поэтому вращающий момент, образуемый секциями 3, 5 и 7, мал. Основ"ой вращающий момент создается секциями 2, 4 и 6. При возрастании частоты вращения вследствие значительного индуктивного сопротивления вращающий момент этих секций быстро снижается. B области высоких частот вращения основной вращающий момент создается секциями 3, 5 и 7, Если эти секции имеют меньшие числа витков, чем секции 2, 4 и 6, то диапазон регулирования расширяется в сторону высоких частот вращения, На фиг,2 показана расчетная механическая характеристика (а) вентильного двигателя с односекционными обмотками, имеющими следующие параметры фаэ:

Вф-5 Ом; (ф=12 мГн; Сф=0,3125 В/рад/с;

0ф-100 В (Вф — активное сопротивление фазы; ) ф — индуктивность фазы; Сф — постоянная машины для фазы; Оф — фазное напряжение).

Механическая характеристика Ь (фиг.2) рассчитана для двухсекционного вентильного двигателя, имеющего следующие параметры секций фаэ (секций 2-3): R2=4 Ом;

12-8 мГн; Cz-0,25 В/рад/с; Из=4 Ом: О- 4 мГн: Сз 0,125 В/рад/с; С1о=100 мкФ;

Мф 2 мГн; 0ф-100 В (Rz, Вз — активные сопротивления секций 2 и 3; L2, L3, С2, Сз—

55 индуктивности и постоянные машины для соответствующих секций, С1о — емкость конденсатора секции 3; Мф — взаимная индуктивность секций фазы; Оф — фазное напряжение), Двухсекционные обмотки построены из односекционных обмоток, намотанных парным проводом.

Секции 2, 4 и 6 составляют 80,(, витков односекционной эквивалентной обмотки и намотаны парным проводом. Секции 3, 5 и

7 образованы остальными 20)(, меди эквивалентной односекционной обмотки и намотаны одинарным проводом с числом витков в два раза меньшим, чем в секциях 2, 4, 6.

Расход меди в двигателе с m-фазными односекционными и двухсекционными обмотками одинаков.

На фиг.З показаны механическая характеристика а вентильного m-фаэного двигателя с односекционными обмотками, имеющими указанные параметры. и механическая характеристика с вентильног0 m фазного двигателя с двухсекционными обмотками, имеющего такой же расход меди, как и при односекционных обмотках, Секции фаз вентильного двигателя с двухсекционными обмотками намотаны одинарным проводом, образованным разделением парных проводов односекционных обмоток.

Секции фаэ имеют одинаковые параметры— активное сопротивление, индуктивность и постояную машины R<=10 Ом, <=12 мГн, Cc=0,3125 В/рад/с. Емкость конденсаторов

10-12 Сс=100 мкФ, взаимная индуктивность секций фазы M=2,5 мГн, фаэное напряжение U=100 В, Двигатель с двухсекционными обмотками и конденсатсрами в цепи одной из секций соответствующей фазы имеет значительно большую мов насть в области высоких частот вращения (характеристика с на фиг.3). меньший пусковой момент и соответствующий ток, что позволяет снизить требования к устройству токоограничения коммутатора.

Благодаря включению конденсаторов в одну из секций m-фаэной лучевой расщепленной якорной обмотки механическая характеристика вентильного электродвигателя деформируется в сторону высоких частот вращения. ТакИм образом, расширяется область применения электродвигателя за счет увеличения диапазона возможного регулирования частоты вращения, При этом уменьшение реактивной мощности обеспечивает улучшение энергетических характеристик вентильного электродвигателя.

1667204

Я., p/с гао

200

100

6 9 1г 15 18 М,Ни

Фиг. г р/с зоо гоо

700

1г 751Â Ю,Нп

9 (Рог.3

Составитель М.Сон

Техред М.Моргентал

Редактор А.Orap

Корректор С.Шевкун

Заказ 2531 Тираж 334 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Формула изобретения

Вентильный электродвигатель, содержащий m-фазную синхронную машину, каждая фаза лучевой якорной обмотки которой выполнена в виде двух параллельно соединенных секций, m-фазный преобразователь частоты с силовым входом для подключения к источнику постоянного напряжения и выходами, подключенными к общим точкам соединения секций фаз якорной обмотки, датчик положения ротора, механически связанный с ротором синхронной машины, выкод которого соединен с управляющим входом m-фазного преобразователя часто5 ты, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования частоты вращения. введены m конденсаторов, каждый из которых соединен последовательно с одной из секций соответствующей

10 фазы якорной обмотки.