SU1259426A1 - Вентильный электродвигатель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к вентильньм электродвигател м . Целью изобретени   вл етс  повьшение надежности и улучшение динамических характеристик. Вентильный электродвигатель содержит синхронную машину 1, датчик положени  ротора 2, вентильный преобразователь 3 частоты со звеном посто нного тока, состо щий из выпр мител  4 и инвертора 5 систем управлени  6, 7 выпр мителем и инвертором соответственно . В цепи выпр мленного тока преобразовател  включены сглаживакнций дроссель 8 и последовательно с ним т 01 CD иЙ tsd Од

Description

резнстор 9, параллельно которому включен тиристор 10, управл ющий электрод которого соединен с выходом блока управлени  11 тиристором, подключенного к выходу узла контрол  параметров разгона, например тахогене- ратору 12. По мере разгона электро- цвигател  возрастает ЭДС машины и

1

Изобретение относитс  к электро технике и может быть использовано в быстродействующих электроприводах механизмов с вентил торным моментом нагрузки и широким диапазоном регули- ровани  частоты вращени , например в электроприводах испытательных стендов ,

Цель изобретени  - повышение надежности и улучшение динамических характеристикi

На фиг.1 изображена блок-схема вентильного электродвигател  на фиг.2 - графики токов и напр жений в элементах вентильного преобразова- тел  частоты.

Вентильный электродвигатель (фиг.1 содержит синхронную машину 1, датчик 2 положени  ротора, вентильный преобразователь 3 частоты со звеном посто нного тока, состо щий из выпр мител  4, инвертора 5, систем 6 и 7. управлени  выпр мителем и инвертором соответственно. В цепь вьтр мленного тока преобразовател  включены сглажи- вающий дроссель 8 и последовательно соединенный с ним резистор 9, параллельно которому включен тиристор 10, управл квций электрод которого соединен с выходом блока 11 управлени  ти- ристором, подключенного к выходу узла контрол  параметров разгона, на- приме р тахогенератору 12, Вьшр митель собран на тиристорах 13-18, инвертор на тиристорах 19-24.

Вентильный электродвигатель работает ел едующим о бр а 3 ом.

В момент включени .ротор двигател  , создава  магнитный поток 4 , находитс  в одном из положений, Сигна- лами датчика 2 положени  ротора через систему 7 управлени  инвертором

при частоте вращени  5-10% от номинальной становитс  достаточной дл  обеспечени  естественной коммутации инвертора. Данный вентильный электродвигатель имеет npocTj схему управлени  и улучшенную управл емость и плавность разгона в пусковых режимах. 2 ил.

открываютс  два тиристора, например тиристоры 19 и 24 инвертора 5. Дл  создани  тока в цепи и, соответственно , намагничивак цей силы статора . системой 6 управлени  выпр мителем 4 открываютс  его тиристоры с максимальным углом зажигани , который уменьшаетс  по мере разгона, т. е. работа вьшр мител  протекает аналогично приводу посто нного тока.

Образованный протекающим током магнитный поток статора взаимодействует с магнитным потоком ротора, в результате чего ротор двигател  начинает поворачиватьс  и вместе с ним поворачиваетс  ротор датчика 2 положени . При больших углах зажигани  тиристоров выпр мител , характерных дл  начального этапа разгона , за счет резистора 9, введенного в схему дл  уменьшени  электромагнитной Инерции, В соответствии с выражением

rri -2..

э R Rp де Tj - электромагнитна  посто нна 

звена посто нного тока L, - суммарна  индуктивность, замеренна  в звене посто нного тока, котора  складываетс  из индуктивности сглаживающего дроссел j индуктивности на входе выпр мител  (трансформатор или реакто- торы), приведенной к цепи посто нного тока, и индуктивности синхронной машины, приведенной к цепи посто нного тока;

R - активное сопротивление, складывающеес  из эквивалентных сопротивлений выпр мител  и инвертора;

Rp - сопротивление резистора 9, ток ij на выходе выпр мител  имеет прерывистую форму (фиг.2). При определенной величине R перерывы выпр мленного тока имеют достаточно большую длительность дл  того, чтобы успевали Утере лючатьс  без срыва (в момент перерыва тока) тиристоры инвертора.

По сигналу датчика положени  снимаетс  импульс управлени  с тиристо- pa 19 и подаетс  импульс на тиристор 21, и ток протекает уже по другим фазам , создава  соответствукнцую намаг- ннчивакэдую силу статора. Поток ста - тора, взаимодейству  с потоком рото- ра, вызывает дальнейший поворот ротора и т. Ai , таким обраэом происходит пуск двигател  из неподвижного состо ни .

По мере разгона двигател  возрастает ЭДС машины и при частоте враще- ни  5-10% от номинальной становитс  достаточной дл  того, чтобы обеспечить устойчивую естествеинуй коммутацию инвертора, т. е. вести инвертор . Необходимость в создании преры- вистости вьтр мпенного тока отпадает к резистор 9 выводитс  из схемы путем шунтировани  его тиристором 10 по сигналу с выхода блока 11 управлени , например, в функции частоты вращени , дл  чего блок управлени  тиристором подключаетс  к выходу тахогенератора 12. Включение и выключение тиристора может происходить любым известным способом.;

-

Некоторое снижение пускового мо мента, необходимое дл  надежного обеспечени  прерывистости тока, не имеет значени  дл  широкого класса механизмов с ведтнп торным моментом нагруз ки, дл  электропривода которых чаще всего и примен етс  вентильный электродвигатель . Таким образом отпадает. необходимость в сложных и не вполне

4

5

to 15

20 25 .

5

0

надежных схемах управлени  известньк вентильных электродвигателей, предназначенных дл  прерывани  вьтр мленно- го тока переводом выпр мител  в ин- верторный режим или путем поочередного ввода в работу плеч выпр мител , упрощаетс  схема управлени  вентильным двигателем и повышаетс  его надежность , а также улучшаютс  динамические характеристики за счет улучшени  управл емости и плавности разгона в пусковых режимах.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Вентильный электродвигатель, содержащий ротор, статор с обмоткой  кор , датчик положени  ротора, вентильный преобразователь частоты, состо щий из инвертора, управл ющие цепи ключей которого соединены с выходом датчика положени  ротора, а выход - с обмоткой  кор , управл емого выпр мител , сглаживающего дроссел  и дополнительного тиристора в цепи вьтр мленного тока, и узел контрол  параметров разгона, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности и улучшени  динамических характеристик, в него введены резистор и блок управлени , дополнительным тиристором, резистор подключен последовательно со сглаживающим дросселем , причем первый зажим резистора и катод дополнительного тиристора объединены и подключены к отрицатель- ному зажиму выпр мител , второй зажим резистора и анод тиристора объединены и подключены к зажиму сглажи- Iвакнцего дроссел , а управл ющие цепи тиристора подключены к выходу блока управлени , вход которого соединен с выходом узла контрол  параметров разгона.

   редактор А.Шишкина

   Составитель А.Санталов

   Техред Л.Сердюкова Корректор Г.Решетник

   Заказ 5135/55Тираж 631Подписное.

   ВНШШИ Государственного комитета СССР.

   по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

   Фиг. 2