Устройство для управления многофазным синхронным электродвигателем

 

Q n И С A H И Е (1875568

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистичесиик

Реслублик (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 07.09. 79 (21) 2818893/24-07 (51)М. Кд. с присоединениеет заявки J%

Н 02 Р 7/42

Н 02 К 29/02

3Ъоуалрстеенный комнтет

СССР но делом нзобретеннй н открытнй (28) Приоритет (53) УДК 62-83:

:621. 313,323. .072.9(088.8) От1убликоваио 23.10 ° 81 ° Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 23. 0.81 ° (72) Авторы изобретения

В. Н. Бродов ский и Б. Н . Каржавов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНОГОФАЗНЫИ

СИНХРОННЫИ ЗЛЕ КТРОДВИГАТЕЛЕИ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления машинами неременI ного тока элекгропривода.

Известно устройство для управления синхронной машиной, реализующее частотно-токовый способ управления, когда регулируют величину и

= частоту токов в статоре синхронной электрической машины по сигналам датчика положения (! 1, Недостатком известного устройства управления является ограниченный диапазон регулирования скорости вращения.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для управления многофазным синхронным электродвигателем с возбуждением от постоянных ьтагнитов, содержащее датчики частоты вращения и положения ротора синхронного электро-. двигателя, преобразователь частоты, 1 например инвертор, управляющий вход . которого соединен через регулятор фазы с датчиком положения ротора синхронного электродвигателя, второй вход регулятора фазы соединен с датчиком частоты вращения ротора синхронного электродвигателя (2 ).

Недостатком устройства является ограниченный диапазон регулирования .скорости вращения; определяемый максимальным выходным напряжением пре10 образователя энергии.

Цель иЗобретения — расширение {в сторону увеличения) диапазона регу;т лирования скорости вращения при постоянной мощности преобразователя

15 частоты.

Поставленная цель достигается. тем, что устройство для управления синхронным электродвигателем с возбуждением от постоянных магнитов снабжено индуктивными элементами с характеристиками типа насыщения,, кажВ дый из которых включен между соответ, ствующей фазой синхронного электро875568 двигателя и выходом преобразователя частоты для обеспечения резонанса напряжений в цепи преобразователь частоты — синхронный электродвигатель.

На чертеже показана блок-схема Б предлагаемого устройства.

Устройство содержит синхронный электродвигатель 1 с датчиком 2 положения, регулятор 3 тока с преобразователем 4 частоты, выполнен- О ном, например, в виде инвертора, выход которого через нелинейные индуктивные элементы 5 связан с синхронным электродвигателем. Регулятор

6 фазы с выходом связан с выходом дат-ts чика положения, а выход — с преобразователем частоты. Выход датчика 7 частоты вращения связан с регулятором фазы.

Устройство работает следующим об- 2о разом.

С помощью регулятора 3 тока и датчика 2 положения в статорных обмотках синхронного электродвигателя 1 формируют переменный ток, величина 25 которого пропорциональна входному сигналу U, а частота — скорости вращения ротора синхронного двигателя.

Одновременно с этим с помощью датчика 7 частоты вращения и регулятора щ

6 фазы обеспечивают пропорциональное опережение фазы тока статора с ростом ЭДС (т.е. частоты вращения) машины, При этом, с помощью нелинейного индуктивного элемента 5 обеспечивается резонанс напряжений в цепи: выход регулятора тока 3 — вход синхронного электродвигателя 1, т.е. обеспечивается равенство напряжений на выходном сопротивлении регулятора тока(включающем выходное сопротивление преобразователя частоты и эквивалентное сопротивление нелинейного элемента), которое имеет индуктивный характер, и на входном сопротивлении синхронного электродвигателя, которое имеет емкостной характер.

С ростом скорости электродвигателя возрастает угол опережения тока, что равносильно увеличению эквивалент50 ной емкости входной цепи синхронного электродвигателя. Это приводит к тому, что на.выходном сопротивлении регулятора тока 1,в основном на нелинейном индуктивном элементе) будет подниматься напряжение, так как нелинейная индуктивность, выполненная на насыщающихся дросселях, автоматически настраивается в резонанс с подключенной к ней емкостью. Поскольку при резонансе в последовательной цепи напряжение на реактивных сопротивлениях может значительно превышать напряжение на клеммах питания, то и напряжение на электродвигателе может быть существенно повышено по сравнению с выходным напряжением преобразователя частоты.

Такое устройство управления значительно расширяет (в сторону увеличения? диапазон регулирования скорости и придает характеристикам синхронной электрической машины сериесный характер, что в ряде случаев (например, в тяговых системах1 является наиболее целесообразным.

Формула изобретения

Устройство для управления многофазным синхронным электродвигателем с возбуждением от постоянных магнитов, содержащее датчики частоты вращения и положения ротора синхронного электродвигателя, преобразователь частоты, например инвертор, управляющий вход которого соединен через регуляторы фазы с датчиком положения ротора синхронного электродви" гателя, второй вход регулятора фазы соедийен с датчиком частоты вращения ротора синхронного электродвигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования частоты вращения, введены индуктивные элементы, каждый из которых включен между со8тветствующей фазой синхронного электродвигателя и выходом преобразователя частоты для обеспечения резонанса напряжения в цепи преобразователь энергиисинхронный электродвигатель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

1Ф 186019, кл. Н 02 P 5/36, 1966.

2. Патент Японии Ф 50-23122, кл. 55 С 2 1975.

875568 (Составитель Б,Тарасов

Редактор А.Ш..ндор ТехРед И.Рейвес Корректор А,Ференд

Заказ 9374 83 Тираж 733 Подписное

В8НННН Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент „ г. Увгород, ул. Проектная, 4 !