Устройство для управления многофазным синхронным электродвигателем
О П И С А Н И Е ()917292
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советск их
Социапистическик
Республик (613 Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 21.12. 79 (2l) 2856491/24-07 (51)M. Кл. с присоединением заявки М
H 02 P 5/34
1епударстеепый каинтет
С С С,Р. пп делаи изобретений и открытий (23 3 П риоритет (53) УДК .62.83:
:62.1.313.323. .57(088.8) Опубликовано 30. 03 82 Бюллетень ¹12
Дата опубликования описания 30. 03. 82
Б. Н. Каржавов, В. Н. Бродовский и Г.;- "1 еруцкий
;,1.с
1 » (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОФАЗНЪ|М
СИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ
Изобретение относится к электро технике и может найти применение в системах управляемого привода посто янного тока.
Известно устройство для управления многофазным синхронным электродвигателем, содержащее преобразователь частоты, к которому подключен двигатель, датчик положения ротора на валу двигателя, выход которого соединен с преобразователем частоты t.ll.
Недостаток устройства состоит в том, что диапазон регулирования частоты вращения ограничен диапазоном регулирования напряжения в преобразователе частоты.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для управления многофазным синхронным электродвигателем с возбуждением от магнитов, содержащее преобразователь частоты, датчик частоты вращения и датчик положения ротора синхронного электродвигателя, выход которого подключен к одному из входов регулятора фазы, вы-. ходом подключенного к входу преобразователя частоты, выходы которого
5 через нелинейные индуктивные элементы связаны с фазными выводами синхронного электродвигателя 1.2 .
Недостатком известного устройст1о ва является снижение монтажа в области малых частот вращения из-за того, что фаза частоты преобразователя начинает изменяться сразу после начала вращения ротора.
Цель изобретения — увеличение пе" регрузочной способности в нижнем диапазоне изменения частоты вращения.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены регулятор намагничивания и пороговый элемент, а нелинейные индуктивные элементы снабжены дополнительными выводами, подключенными к выходу регулятора
10 формула изобретения
3 9172 намагничивания, вход которого связан с выходом порогового элемента, включенного между датчиком частоты вращения и .регулятором. фазы.
На,чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.
Устройство для управления многофазным синхронным электродвигателем содержит преобразователь 1 частоты, двигатель 2 с возбуждением от постоянных магнитов с датчиком 3 углового положения ротора на валу. Выход преобразователя 1 частоты соединен с обмотками двигателя 2 через нелинейные индуктивные элементы 4, дополнительные выводь! которых соединены с регулятором 5 намагничивания.Датчик б частоть| вращения, выполненный, например, в виде измерителя ЭДС, через пороговый элемент 7 щ связан с регулятором 8 фазы, второй вход которого соединен с датчиком 3 углового положения. Выход регулято- ра 8 фазы связан с преобразователем.
Устройство работает следующим об- 25 разом. . С помощью преобразователя 1 и дат-, чика 3 углового положения в статор- . ных обмотках синхронного двигателя 2 формируют переменный ток, величина ЗО которого пропорциональна входному сигналу, а частота — скорости и вращения ротора синхронного двигателя.
Пока скорость двигателя изменяется в диапазоне от О до и критической
ЭДС двигателя меньше входного напряжения порогового элемента 7, регулятор 8 фазы не изменяет фазу сигналов датчика 3 углового положения, а нелинейный элемент 4 находится в намагниченном состоянии, не влияя на работу двигателя. При увеличении скорости вращения двигателя больше критической (п р) пороговый элемент 7 начинает передавать сигнал (пропор- 4 циональный величине ЭДС) на регулятор 8 фазы и регулятор 5 тока подмагH åà«R, включая их в работу. При этом регулируют фазу выходного сигнала датчика углового положения и тем 1О самым регулируют фазу тока статора относительно ЗДС синхронного двигателя так, чтобы синхронный двигатель потреблял емкостной ток (т.е. в сторону опережения). Поскольку сопро- тивление нелинейного элемента носит индуктивный характер, то в цепи,состоящей из последовательно соединен92 4 ных входного сопротивления электрической машины и выходного сопротивления преобразователя частоты, возникает резонанс напряжений. Известно, что при резонансе в последовательной цепи напряжения на реактивных сопротивлениях можно значительно превышать напряжение на клеммах питания. Поэтому напряжения (ЭДС) на двигателе, а следовательно, и скорость вращения двигателя могут быть существенно повышены.
Для обеспечения резонанса в широком диапазоне изменения скорости достаточно с ростом ЗДС обеспечить пропорциональное опережение фазы сигналов датчика углового положения (т.е. фазы токов статора), поскольку индуктивное сопротивление нелинейного элемента настраивается автоматически в резонансе с подключенной к ней емкостью.
Такое устройство значительно расширяет (в сторону увеличения) диапазон регулирования скорости и позволяет получить механическую характеристику синхронного двигателя: в нижнем диапазоне регул рования (от начала разгона до n<<) мягкую, а в остальном диапазоне регулированияимеющую сериесный характер,что в ряде случаев (например в тяговых системах) является наиболее целесообразным.
Таким образом, за счет введения å устройство регулятора намагничивания и порогового элемента обеспечивается поддержание максимально возможного момента в нижнем диапазоне регулирования скорости, поскольку регулирование фазы токов статора (и соответственно уменьшение момента) начинается со скорости, выше критической, определяемой максимальной величиной выходного напряжения преобразователя энергии, т.е. увеличи-. вается перегрузочная способность двигателя .в области низких частот вращения.
Устройство для управления многофазным синхронным электродвигателем с возбждением от постоянных магнитов, содержащее преобразователь частоты, датчик частоты вращения и датСоставитель В. Тарасов
Редактор А. Мотыль Техред 3. Фанта Корректор М. Шароши
Заказ 1900/74
Тираж 719 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
5 917292 б чик углового положения ротора син- ные элементы снабжены дополнительны хронного электродвигателя, выход ми выводами, подключенными к выходу которого подключен к одному из вхо- регулятора намагничивания, вход ко" дов регулятора фазы, выходом под- торого связан с выходом порогового ключеннного к входу преобразователя 5 элемента, включенного между датчичастоты., выходы которого через нели- ком частоты вращения и регулятором нейные индуктивные элементы связаны фазы. с фазными выводами синхронного элект- Источники информации, родвигателя, о т л и ч à ю щ е е с я принятые во внимание при экспертизе тем, что, с целью увеличения пере- . 1о 1. Авторское свидетельство СССР грузочной способности в области низ- 1т 186019, кл. Н 02 P 5/36, 1966. ких частот вращения, в него введены 2. Авторское свидетельство СССР регулятор .намагничивания и порого- - по заявке tf 2818893/07, вый элемент, а нелинейные индуктив- кл, Н 02 Р 5/34, 1979.
