Способ запуска вентильно-индукторного электродвигателя



Способ запуска вентильно-индукторного электродвигателя
Способ запуска вентильно-индукторного электродвигателя
H02P25/08 - Управление или регулирование электрических двигателей, генераторов, электромашинных преобразователей; управление трансформаторами, реакторами или дроссельными катушками (конструкции пусковых аппаратов, тормозов или других управляющих устройств см. в соответствующих подклассах, например механические тормоза F16D, механические регуляторы скорости G05D; переменные резисторы H01C; пусковые переключатели H01H; системы для регулирования электрических или магнитных переменных величин с использованием трансформаторов, реакторов или дроссельных катушек G05F; устройства, конструктивно связанные с электрическими двигателями, генераторами, электромашинными преобразователями, трансформаторами, реакторами или дроссельными катушками, см. в соответствующих подклассах, например H01F,H02K; соединение или управление

Владельцы патента RU 2669192:

Общество с ограниченной ответственностью "ГИОР" (RU)

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления запуском вентильно-индукторного электродвигателя. Техническим результатом является уменьшение величины пусковых токов, повышение надежности и долговечности силового полупроводникового блока управления и увеличение срока службы электродвигателя за счет исключения большой ударной нагрузки на ротор электродвигателя при одновременном обеспечении повышения надежности включения и выключения электродвигателя при снижении средней величины коммутируемых токов в эксплуатации. Способ запуска вентильно-индукторного электродвигателя мощностью от 100 до 350 Вт на постоянное напряжение 24 В включает подачу импульсов постоянного тока, причем в шихтованном статоре с обмотками, подключенными к плате, на которой расположена система управления и инвертор, располагают шихтованный ротор, а запуск электродвигателя производят путем подачи на обмотки статора нескольких серий последовательно увеличивающихся по длительности и величине импульсов постоянного тока, при этом вначале подают серию импульсов постоянного тока q1 длительностью времени t1, равной

t1=(60/Nnom)*z1, где Nnom - паспортная частота вращения ротора, z1 - коэффициент пропорциональности, величиной импульса тока через заданную фазу статора электродвигателя, равной I1=k1*Inom, где Inom - номинальный ток электродвигателя, равный частному от деления мощности электродвигателя на напряжение, указанных в паспорте данных на электродвигатель, k1 - коэффициент пропорциональности, затем при достижении частоты вращения N1=y1*Nnom формируют вторую серию импульсов постоянного тока q2 с длительностью t2 и величиной импульса тока, равной I2=k2*Inom, после чего при достижении частоты вращения ротора электродвигателя, равной N2=y2*Nnom, формируют третью серию импульсов постоянного тока q3 с длительностью t3 и величиной импульса тока, равной

I3=k3*Inom, и после достижения ротором электродвигателя частоты вращения N3=y3*Nnom производят подачу постоянного тока величиной, равной Inom, при этом проводят прерывание процесса запуска в любой момент при поступлении сигнала от датчика положения ротора о физическом вращении ротора и достижении указанной выше частоты вращения ротора, причем при мощности двигателя от 100 до 150 Вт величина коэффициентов пропорциональности равна: k1, y1, z1 - от 0,1 до 0,15, k2, y2, z2 - от 0,2 до 0,35, k3, y3, z3 - от 0,4 до 0,5, при мощности двигателя от 150 до 250 Вт величина коэффициентов пропорциональности равна: k1, y1, z1 - от 0,2 до 0,25, k2, y2, z2 - от 0,3 до 0,45, k3, y3, z3 - от 0,6 до 0,7, при мощности двигателя от 250 до 350 Вт величина коэффициентов пропорциональности равна: k1, y1, z1 - от 0,3 до 0,35, k2, y2, z2 - от 0,4 до 0,65, k3, y3, z3 - от 0,8 до 1,0. 1 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления запуском вентильно-индукторного электродвигателя.

Известен способ запуска вентильно-индукторного двигателя, заключающийся в том, что заданное значение частоты вращения двигателя сравнивают с реальным значением частоты вращения, вычисленным с использованием сигнала датчика положения ротора двигателя, при этом стабилизацию частоты вращения двигателя регулируют по величине рассогласовании заданной и действительной частот вращения ротора, а с помощью внешних счетчиков-таймеров формируют импульсы разрешения формирования тока (см. патент US №4707650, кл. G05B 19/40, опубл. 17.11.1987).

Однако данный способ требует применения датчиков тока для каждой фазной обмотки двигателя и регулятора тока и при этом требуется выполнение сложных вычислений при осуществлении стабилизации частоты вращения двигателя и регулировании угла ротора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ управления индукторным двигателем, заключающийся в том, что формируют токи в фазных обмотках двигателя путем подачи на обмотку импульсов напряжения, причем интервалы времени, определяющие моменты начала и окончания подачи напряжения, задаются как функции частоты вращения двигателя табличным способом (см. патент US №4616165, кл. H02P 1/42, 07.10.1986).

Однако данный способ управления индукторным двигателем позволяет его использовать только для управления индукторным двигателем при настройке на один или несколько режимов работы, причем мощность двигателя не принимается во внимание, что сужает область использования данного способа управления, в частности при запуске двигателя.

Технической проблемой является устранение указанных выше недостатков управления работой вентильно-индукторного электродвигателя.

Технический результат заключается в том, что достигается возможность уменьшить величину пусковых токов, что позволяет повысить надежность и долговечность силового полупроводникового блока управления и увеличить срок службы электродвигателя за счет исключения большой ударной нагрузки на ротор электродвигателя при одновременном обеспечении повышенной надежности включения и выключения электродвигателя при снижении средней величины коммутируемых токов в эксплуатации.

Указанная техническая проблема решается, а технический результат достигается за счет того, что способ запуска вентильно-индукторного электродвигателя мощностью от 100 до 350 Вт на постоянное напряжение 24 В включает подачу импульсов постоянного тока, причем в шихтованном статоре с обмотками, подключенными к плате, на которой расположена система управления и инвертор, располагают шихтованный ротор, а запуск электродвигателя производят путем подачи на обмотки статора нескольких серий последовательно увеличивающихся по длительности и величине импульсов постоянного тока, при этом вначале подают серию импульсов постоянного тока q1 длительностью времени t1, равной

t1=(60/Nnom)*z1,

где Nnom - паспортная частота вращения ротора,

z1 - коэффициент пропорциональности,

и величиной импульса тока через заданную фазу статора электродвигателя, равной

I1=k1*Inom,

где Inom - номинальный ток электродвигателя, равный частному от деления мощности электродвигателя на напряжение, указанных в паспорте данных на электродвигатель,

k1 - коэффициент пропорциональности,

затем при достижении частоты вращения N1=y1*Nnom формируют вторую серию импульсов постоянного тока q2 с длительностью t2 и величиной импульса тока, равной I2=k2*Inom, после чего при достижении частоты вращения ротора электродвигателя, равной N2=y2*Nnom, формируют третью серию импульсов постоянного тока q3 с длительностью t3 и величиной импульса тока, равной I3=k3*Inom, и после достижения ротором электродвигателя частоты вращения N3=y3*Nnom производят подачу постоянного тока величиной, равной Inom, при этом проводят прерывание процесса запуска в любой момент при поступлении сигнала от датчика положения ротора о физическом вращении ротора и достижении указанной выше частоты вращения ротора, причем

при мощности двигателя от 100 до 150 Вт величина коэффициентов пропорциональности равна:

k1, y1, z1 - от 0,1 до 0,15,

k2, y2, z2 - от 0,2 до 0,35,

k3, y3, z3 - от 0,4 до 0,5,

при мощности двигателя от 150 до 250 Вт величина коэффициентов пропорциональности равна:

k1, y1, z1 - от 0,2 до 0,25,

k2, y2, z2 - от 0,3 до 0,45,

k3, y3, z3 - от 0,6 до 0,7,

при мощности двигателя от 250 до 350 Вт величина коэффициентов пропорциональности равна:

k1, y1, z1 - от 0,3 до 0,35,

k2, y2, z2 - от 0,4 до 0,65,

k3, y3, z3 - от 0,8 до 1,0.

В ходе проведенных исследований было выявлено, что конструктивные особенности выполнения вентильно-индукторного электродвигателя имеют существенное влияние на режим подачи электрической энергии на обмотки статора вентильно-индукторного электродвигателя.

Было выявлено, что при запуске вентильно-индукторных электродвигателей мощностью от 100 до 350 Вт на постоянное напряжение питания 24 В, которые могут быть использованы для нужд автомобильной промышленности и железнодорожного транспорта важное значение имеет величина мощности запускаемого в работу вентильно-индукторного электродвигателя.

На чертеже представлен продольный разрез вентильно-индукторного электродвигателя.

Основными элементами конструкции вентильно-индукторного электродвигателя являются шихтованный ротор 1, шихтованный статор 2 с обмотками 3 и плата 4, на которой расположены система управления и инвертор.

Способ запуска вентильно-индукторного электродвигателя мощностью от 100 до 350 Вт на постоянное напряжение 24 В включает подачу импульсов постоянного тока, причем в шихтованном статоре 2 с обмотками 3, подключенными к плате 4, на которой расположена система управления и инвертор, располагают шихтованный ротор 1, а запуск электродвигателя производят путем подачи на обмотки 3 статора 2 нескольких серий последовательно увеличивающихся по длительности и величине импульсов постоянного тока, при этом вначале подают серию импульсов постоянного тока q1 длительностью времени t1, равной

t1=(60/Nnom)*z1,

где Nnom - паспортная частота вращения ротора 1,

z1 - коэффициент пропорциональности,

и величиной импульса тока через заданную фазу статора 2 электродвигателя, равной

I1=k1*Inom,

где Inom - номинальный ток электродвигателя, равный частному от деления мощности электродвигателя на напряжение, указанных в паспорте данных на электродвигатель,

k1 - коэффициент пропорциональности,

затем при достижении частоты вращения N1=y1*Nnom формируют вторую серию импульсов постоянного тока q2 с длительностью t2 и величиной импульса тока, равной I2=k2*Inom, после чего при достижении частоты вращения ротора 1 электродвигателя, равной N2=y2*Nnom, формируют третью серию импульсов постоянного тока q3 с длительностью t3 и величиной импульса тока, равной I3=k3*Inom, и после достижения ротором 1 электродвигателя частоты вращения N3=y3*Nnom производят подачу постоянного тока величиной, равной Inom, при этом проводят прерывание процесса запуска в любой момент при поступлении сигнала от датчика положения ротора (не показан на чертеже) о физическом вращении ротора 1 и достижении указанной выше частоты вращения ротора 1, причем

при мощности двигателя от 100 до 150 Вт величина коэффициентов пропорциональности равна:

k1, y1, z1 - от 0,1 до 0,15,

k2, y2, z2 - от 0,2 до 0,35,

k3, y3, z3 - от 0,4 до 0,5,

при мощности двигателя от 150 до 250 Вт величина коэффициентов пропорциональности равна:

k1, y1, z1 - от 0,2 до 0,25,

k2, y2, z2 - от 0,3 до 0,45,

k3, y3, z3 - от 0,6 до 0,7,

при мощности двигателя от 250 до 350 Вт величина коэффициентов пропорциональности равна:

k1, y1, z1 - от 0,3 до 0,35,

k2, y2, z2 - от 0,4 до 0,65,

k3, y3, z3 - от 0,8 до 1,0.

В результате экспериментально установленных величин коэффициентов пропорциональности достигается:

- уменьшение величины пусковых токов, что позволяет повысить надежность и долговечность силового полупроводникового блока управления и увеличить срок службы электродвигателя за счет исключения большой ударной нагрузки на ротор электродвигателя;

- обеспечение повышения надежности устройства, обеспечивающего включение и выключение самого электродвигателя (например, выключатель или транзистор блока управления) за счет снижения средней величины коммутируемых токов в эксплуатации.

Способ запуска вентильно-индукторного электродвигателя мощностью от 100 до 350 Вт на постоянное напряжение 24 В, включающий подачу импульсов постоянного тока, отличающийся тем, что в шихтованном статоре с обмотками, подключенными к плате, на которой расположена система управления и инвертор, располагают шихтованный ротор, а запуск электродвигателя производят путем подачи на обмотки статора нескольких серий последовательно увеличивающихся по длительности и величине импульсов постоянного тока, при этом вначале подают серию импульсов постоянного тока q1 длительностью времени t1, равной

t1=(60/Nnom)*z1,

где Nnom - паспортная частота вращения ротора,

z1 - коэффициент пропорциональности,

величиной импульса тока через заданную фазу статора электродвигателя, равной

I1=k1*Inom,

где Inom - номинальный ток электродвигателя, равный частному от деления мощности электродвигателя на напряжение, указанных в паспорте данных на электродвигатель,

k1 - коэффициент пропорциональности,

затем при достижении частоты вращения N1=y1*Nnom формируют вторую серию импульсов постоянного тока q2 с длительностью t2 и величиной импульса тока, равной I2=k2*Inom, после чего при достижении частоты вращения ротора электродвигателя, равной N2=y2*Nnom, формируют третью серию импульсов постоянного тока q3 с длительностью t3 и величиной импульса тока, равной I3=k3*Inom, и после достижения ротором электродвигателя частоты вращения N3=y3*Nnom производят подачу постоянного тока величиной, равной Inom, при этом проводят прерывание процесса запуска в любой момент при поступлении сигнала от датчика положения ротора о физическом вращении ротора и достижении указанной выше частоты вращения ротора, причем

при мощности двигателя от 100 до 150 Вт величина коэффициентов пропорциональности равна:

k1, y1, z1 - от 0,1 до 0,15,

k2, y2, z2 - от 0,2 до 0,35,

k3, y3, z3 - от 0,4 до 0,5,

при мощности двигателя от 150 до 250 Вт величина коэффициентов пропорциональности равна:

k1, y1, z1 - от 0,2 до 0,25,

k2, y2, z2 - от 0,3 до 0,45,

k3, y3, z3 - от 0,6 до 0,7,

при мощности двигателя от 250 до 350 Вт величина коэффициентов пропорциональности равна:

k1, y1, z1 - от 0,3 до 0,35,

k2, y2, z2 - от 0,4 до 0,65,

k3, y3, z3 - от 0,8 до 1,0.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к двигателям. Устройство управления мотором приводной системы, содержащей мотор, трансмиссию, датчик температуры масла и механизм охлаждения, содержит контроллер, который управляет крутящим моментом мотора.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для приведения в действие электродвигателя от коммерческого источника питания. Техническим результатом является повышение точности управления током и обеспечение стабильных рабочих характеристик при переключении питания привода от преобразователя мощности к питанию привода от коммерческого источника питания.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в двигателях, питаемых с помощью инвертора. Техническим результатом является уменьшение шумов двигателя.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрифицированном инструменте, бытовых и промышленных электроприборах, приборах специального назначения.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для приведения в действие вращающейся машины переменного тока, присоединенной к механическому устройству.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах управления электрической мощностью в трехфазных двигателях переменного тока.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в синхронных реактивных электрических двигателях и генераторах, применяемых в трансмиссиях самоходных машинах различного назначения.

Изобретение относится к области электротехнике и может быть использовано для управления пуском асинхронного двигателя с фазным ротором. Технический результат заключается в упрощении процесса стабилизации пускового тока и момента асинхронного двигателя с фазным ротором.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах с синхронными гистерезисными двигателями. Техническим результатом является уменьшение установленной мощности и уровня электромагнитных помех.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к схеме и способу управления реактивным коммутируемым электродвигателем. Технический результат - повышение максимального крутящего момента коммутируемого реактивного электродвигателя.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для приведения в действие электродвигателя от коммерческого источника питания. Техническим результатом является повышение точности управления током и обеспечение стабильных рабочих характеристик при переключении питания привода от преобразователя мощности к питанию привода от коммерческого источника питания.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах автоматического регулирования возбуждения синхронных электродвигателей. В способе управления током возбуждения синхронного двигателя в послеаварийных процессах энергосистемы измеряют величину cosϕ двигателя и текущее значение его угла нагрузки, поддерживают значение cosϕ на уровне 1,0 путем изменения в соответствующую сторону значения уставки контура регулирования тока возбуждения по отклонению напряжения статорной цепи, осуществляемого по пропорционально-дифференциальному закону, задают минимальное и максимальное значения рабочего диапазона угла нагрузки двигателя, при выходе величины угла из заданного диапазона прекращают воздействие на ток возбуждения по отклонению напряжения и ведут управление током возбуждения по величине отклонения угла нагрузки от заданного номинального значения, пока величина отклонения не изменит знак, после чего вновь начинают воздействовать на ток возбуждения по отклонению напряжения статорной цепи.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах управления электрическими машинами. Техническим результатом является повышение надежности при одновременном уменьшении шумового излучения в звуковом диапазоне и повышение к.п.д.

Изобретение относится к области электротехники и энергомашиностроения и может быть использовано при прямом асинхронном пуске синхронных двигателей с инкорпорированными магнитами.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при пуске электродвигателя с регулируемой частотой вращения. Техническим результатом является исключение кратковременного запуска в обратном направлении вращения, если блокировка преодолевается во время приложения отрицательного пускового момента.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для запуска электродвигателя. Техническим результатом является повышение надежности запуска электродвигателя в отсутствие сведений о начальном положениии ротора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для пуска и бесщеточного возбуждения синхронных бесконтактных электрических машин специального назначения, не обладающих самозапуском, например, в бортовых системах переменного тока постоянной частоты 400 Гц.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для питания высоковольтных асинхронных и синхронных двигателей. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в приводе турбомеханизмов и иных машин средней мощности, не требующих регулирования частоты вращения.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в пусковом устройстве, предназначенном для включения в однофазную сеть двухфазного гистерезисного электродвигателя.

Группа изобретений относится к системе и способу управления открыванием и закрыванием закрывающей панели транспортного средства. Система включает в себя силовой привод, имеющий двигатель, для открывания и закрывания закрывающей панели.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления запуском вентильно-индукторного электродвигателя. Техническим результатом является уменьшение величины пусковых токов, повышение надежности и долговечности силового полупроводникового блока управления и увеличение срока службы электродвигателя за счет исключения большой ударной нагрузки на ротор электродвигателя при одновременном обеспечении повышения надежности включения и выключения электродвигателя при снижении средней величины коммутируемых токов в эксплуатации. Способ запуска вентильно-индукторного электродвигателя мощностью от 100 до 350 Вт на постоянное напряжение 24 В включает подачу импульсов постоянного тока, причем в шихтованном статоре с обмотками, подключенными к плате, на которой расположена система управления и инвертор, располагают шихтованный ротор, а запуск электродвигателя производят путем подачи на обмотки статора нескольких серий последовательно увеличивающихся по длительности и величине импульсов постоянного тока, при этом вначале подают серию импульсов постоянного тока q1 длительностью времени t1, равнойt1*z1, где Nnom - паспортная частота вращения ротора, z1 - коэффициент пропорциональности, величиной импульса тока через заданную фазу статора электродвигателя, равной I1k1*Inom, где Inom - номинальный ток электродвигателя, равный частному от деления мощности электродвигателя на напряжение, указанных в паспорте данных на электродвигатель, k1 - коэффициент пропорциональности, затем при достижении частоты вращения N1y1*Nnom формируют вторую серию импульсов постоянного тока q2 с длительностью t2 и величиной импульса тока, равной I2k2*Inom, после чего при достижении частоты вращения ротора электродвигателя, равной N2y2*Nnom, формируют третью серию импульсов постоянного тока q3 с длительностью t3 и величиной импульса тока, равнойI3k3*Inom, и после достижения ротором электродвигателя частоты вращения N3y3*Nnom производят подачу постоянного тока величиной, равной Inom, при этом проводят прерывание процесса запуска в любой момент при поступлении сигнала от датчика положения ротора о физическом вращении ротора и достижении указанной выше частоты вращения ротора, причем при мощности двигателя от 100 до 150 Вт величина коэффициентов пропорциональности равна: k1, y1, z1 - от 0,1 до 0,15, k2, y2, z2 - от 0,2 до 0,35, k3, y3, z3 - от 0,4 до 0,5, при мощности двигателя от 150 до 250 Вт величина коэффициентов пропорциональности равна: k1, y1, z1 - от 0,2 до 0,25, k2, y2, z2 - от 0,3 до 0,45, k3, y3, z3 - от 0,6 до 0,7, при мощности двигателя от 250 до 350 Вт величина коэффициентов пропорциональности равна: k1, y1, z1 - от 0,3 до 0,35, k2, y2, z2 - от 0,4 до 0,65, k3, y3, z3 - от 0,8 до 1,0. 1 ил.

Наверх