SU1317630A1 - Вентильный электропривод - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к электроприводам , и может быть использовано в системах и устр-вах, где требуетс  стопорение ротора. Целью изобретени   вл етс  уменьшение .энергетических затрат в режиме стопорени  ротора. Вентильный электродвигатель содержит синхронную машину 1, датчик 16 положени  ротора и преобразователь частоты . При отсутствии внешней нагрузки на валу электродвигател  в режиме стопорени  ротора сигналами с выхода датчика 16 положени  ротора, поступающими на первый и второй управл ющие входы блока 18 формировани  сигналов правого и левого направлени  вращений , выход которого подключен к цеп м управлени  ключами преобразовател  частоты соответственно через первый 21 и второй 22 управл емые переключатели, ротор электродвигател  устанавливаетс  в требуемое положение , а электродвигатель отключаетс  от источника питани . При по влении внешней нагрузки сигналами с датчика 16 положени  ротора электродвигатель переводитс  в двигательный режим в направлении, противоположном внешнему воздействию. При отсутствии внешней нагрузки электродвигатель отключаетс  от источника питани . Потребление электроэнергии электродвигателем производитс  с периодичностью внешней нагрузки. Это обеспечивает повьш1ение энергетических показателей электродвигател  в режиме стопорени  в заданном положении. 5 з.п. ф-лы, 13 ил, i С 00 05 Од о

Description

11

Изобретение относитс  к электромеханике , в частности к электроприводам , и может быть использовано в системах и устройствах, где требуетс  стопорение ротора в заданном положении , например в позиционном приводе , в приводах робототехники и т.

Цель изобретени  - уменьшение энергетических затрат в режиме сто- порени  ротора.

На фиг. 1 изображена блок-схема электропривода с двухвходовым вторым управл емым переключателем; на фиг. 2 - блок-схема электропривода с трехвходовым вторым управл емым переключателем} на фиг, 3 блок-схема электропривода с трехвходовыми первым и вторым управл емьп-ш переключател ми; На фиг. 4 - блок-схема электропривода с первым функциональным преобразователем; на фиг.5 - блок-схема электропривода с двухвхо- довыми первым и вторым функциональными преобразовател ми; на фиг. 6 - блок-схема электропривода с трехвхо- довьм первым и двухвходовым вторым функциональными преобразовател ми; на фиг. 7 - схема управл емого переключател , вариант исполнени ; на фиг. 8 - схема функционального преобразовател , вариант исполнени ; на фиг. 9 - эпюры напр жений управл ющих логических сигналов в узлах блок-схем электропривода, изображенных на фиг. 1 и 2, а также их мо- ментные характеристики; на фиг. 10- 13 - эпюры напр жений управл ющих логических сигналов в узлах блок- схем электроприводов, изображенных соответственно на фиг. 3-6, а также их моментные характеристики.

Вентильный электропривод (фиг.1) содержит синхронную машину 1 с числом пар полюсов р, секции 2-4 . корной обмотки 5 которой подключены к выходам 6-8 преобразовател  9 частоты , цепи 10-12 управлени  ключей которого св заны с выходами 13-15 датчика в положени  ротора, расположенного на валу 17 синхронной машины 1, через управл емый блок 18 формировани  сигналов правого и левого направлений вращени  с первым 19 и вторым 20 управл ющим входами, причем датчик 16 положени  ротора выполнен с возможностью формировани  на выходах 13-15 трех логических сос27Г

то ний на угле -.

30 2

Электропривод снабжен первым 21 и вторым 22 управл емыми переключател ми , выходы 23 и 24 которых подключены соответственно к первому 19

и второму 20 управл ющим входам управл емого блока 18 формировани  сигналов правогр и левого направлений вращени , первый информационный вход 25 второго управл емого переключател  22 непосредственно св зан с выходом 13 датчика 16 положени  ротора, управл ющий вход 26 второго управл емого переключател  22 служит дл  подключени  к задатчику режимов

работи вентильного электродвигател , первый информационный 27 и управл ющий 28 входы первого управл емого переключател  21 предназначены дл  подключени  к задатчикам направлени  вращени  и режима стопорени  ротора соответственно

Вентильный электропривод по фиг.2 отличаетс  от электропривода, изображенного на фиг. 1, тем,что второй управл емый переключатель 22 снабжен вторым информационным входом 29,служащим дл  подключени  задатчика ре- Ж1ИМОВ Пуск и Стоп, а управл ющий вход 26 указанного переключател  22 подключен к управл ющему входу 28 первого управл емого переключател  21.

Вентильный электропривод по фиг.З отличаетс  от злектроприводоз, йзображенных на фиг. 1 и 2, тем, что первый управл емый переключатель 21 дополнительно Снабжен вторым информационным входом 30, св занным непосредственно с выходом 14 датчика 16 положени  ротора.

Вентильный электропривод по фиг.4 отличаетс  от электроприводов, изображенных на фиг. 1-3, тем, что он дополнительно снабжен первым функциональным преобразователем 31, два входа 32 и 33 которого .подключены к двум выходам 13 и 14 датчика 16 положени  ротора, выход 34 первого функциональ- ного преобразовател  31 подключен к первому информационному входу 25 второго управл емого переключател  22, Причем первый функциональный переключатель 31 выполнен с возможностью формировани  на своем выходе 34 на

периоде повтор емости

211«- i

: - (фиг. 11) на первом О,- и

РР

втором

27 417

угловых интервалах,

3

соответствующих первому и второму логическим состо ни м сигналов на выходах 13-15 датчика 16 положени  ротора, одного сигнала 1)34 единичного логического уровн  () длиllli - , Н. рп р-3 Зр

1 , Г; 2 1 - числа, характеризующие количество логических состо ний на выходах 13 15 датчика 16 положени  ротора,

. 1-(-1)е 1-(-1)

тельностью

где

е

2 te 1 - единична  функци .

Вентильный электропривод по фиг. отличаетс  от электроприводов,изображенных на фиг, 3 и 4, тем, что он снабжен вторым функциональным преоразователем 35, два входа 36 и 37 которого подключены к двум выходам 13 и 14 датчика 16 положени  ротора выход 38 второго функционального преобразовател  35 подключен к второму информационному входу 30 первого управл емого переключател  21, причем второй функциональный Преобразователь выполнен с возможностью формировани  на выходе 38 на перио- 2Иу 2 li 6 21i- пр 6р р и втором

де повтор емости

(фиг. 12) на первом О, 2f .

-т--, угловых интервалах, соот- Зр Зр

ветствующих первому и второму логическим состо ни м сигналов на выходах 13-15 датчика 16 положени  ротора , одного сигнала единичного логического уровн  () длительностью 2 « sx 211-2 47 рп р-3 Зр 6-17 - числа, характеризую- щие количество логических р состо ний на выходах 13-15 датчика 16 по ,-0-0

где 2, у-1

ложени  ротора.

1

1-(-1) Ь 2

2 3. - единична  функци .

Вентильный электропривод по фиг.6 содержит первый 21 и второй 22 управл емые переключатели, первый информационный вход 25 второго управ- л емого переключател  22 подключен к выходу 34 первого функционального преобразовател  31, три входа 32,33 и 39 которого подключены к трем выП176304

ходам, 13-15 датчика 16 положени  ро„тора . Первый функциональный преобразователь 31 выполнен с возможностью

формировани  на выходе 34 на периоде

21Г1 2Я-3 -л

повтор емости

втором

2 3,

и п том

4 5 Т

3

3

to

15

20

угловых интервалах, соответствующих второму и п тому логическим состо ни м сигналов на выходах 13-15 датчика 16 положени  ротора, по одному сигналу единичного логического уровн  (d 1) с длительност ми, равными 2Т г, 2f-i - . , -1 Ж где 1 3 / 2, : 1-1 -Tf г- 1 1 - числа, ха-. рактеризующие количество логических состо ний на выходах 13-15 датчика

16 положени  ротора,

1-fe

5

3-1 1

-T- ь

е

1-(-1)

1.

Вентильный электропривод снабжен вторым функциональным преобразователем 35, два входа 36 и 37 которого подключены к двум выходам 13 и 14 п датчика 16 положени  ротора, вьлход 38 преобразовател  35 подключен к второму информационному входу 30 первого управл емого переключател  21, а преобразователь 32 выполнен с возможностью формировани  на выходе 38

5

0

2 liy

на периоде повтор емости

пр

2F , .,.. - с фиг. 13) на первом 6р Р

О,

Зр

и втором

Зр

2ii

, -ij- угловых ИН-Г ,

тервалах, соответствующих первому и второму логическим состо ни м сигналов на выходах 13-15 датчика 16 положени  ротора, одного сигнала единичного логического уровн  () дли- 2 7 ЗУ Зж 4 р п Зр Зр

. 2,

тельностью

где

7, 3,2 7/ 1 , 3, f

0.

Управл емые переключатели 21 и 22 с одним информационным входом могут быть выполнены как показано на фиг.1 и фиг. 7.

Управл емые переключатели 21 и 22 (фиг. 1) выполнены соответственно на базе логических элементов 2ИЛИи2И.

Управл емый переключатель 21 (фиг, 7) выполнен на базе двухпози- ционного реле, нормально замкнутый контакт которого  вл етс  первым информационным входом 27 переключател  21, нормально разомкнутый контакт поключен к положительному полюсу источника питани , общий контакт и вход обмотки управлени   вл ютс  соответственно выходом 23 и управл ющим вхо дом 28 первого управл емого переключател  2 1.

Управл емые переключатели 21 и 22 с двум  информационными входами могу быть выполнены, как показано на фиг, 2 и 3, Управл емый :переключатель 22: содержит (фиг, 2) логический элемент 2Й-НЕ 40 логический элемент 2ИЛИ 41 и логический элемент 2И-НЕ 42. Первый вход 43 элемента 2ИЛИ 41 выполнен инверсным. Выходы логических элементов 40 и 41 подключенЕ) к входам элемента 42, выход которого  вл етс  выходом 24 управл емого переключател  22, первым 25 и вторьп- 29 ин- формационными входами которого  вл ютс  первые входы 44 и 43 соответственно логических элементов 4 0и415, вторые входы которых объединены и образуют управл ющий вход 26,

Первый функциональный преобразователь 31 (фиг, 4) содержит логический элемент , входы которого . вл ютс  входами 32 и 33, а выход - выходом 34 преобразовател  31,

Первый 31 и второй 35 функциональные преобразователи (фиг, 5) могут быть выполнены на базе логических элементов 2И, один из входов которых инверсный. Входы элементов 2И  вл ютс  входами 32, 33 и 36, 37 а выходы - выходами 34 и 38 первого 31 и вторбго 35 функциональных преобра- зователей.

Первый функциональный преобразователь 31 (фиг, 6) содержит дешифратор 45 и логический элемент 2ИЛИ 46. Входы дешифратора 45  вл ютс  входами 32, 33 и 39 преобразовател  31, а выходы первого и шестого позиционных разр дов подключены к входам логического элемента 46, выход которого  вл етс  выходом 34 преобразовател  31, Входы 32, 33 и 39 подключены соответственно к выходам 13-15 датчика 16 положени  ротора.

Преобразователь 31 в вентильном электроприводе по фиг. 6 может быть

г ( О 176306

выполнен (фиг.8) на базе логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ, управл емого инвертора, логического сумматора по модулю два. Два входа этих элементов  вл ютс  входами 32 и 33, а выход - выходом 34 функционального преобразовател  31, Входы 32 и 33 подключены соответственно к выходам 14 и 15 датчика 16 положени  ротора,

Вентильные электроприводы по фиг, 1-6 могут быть снабжены генератором 47 импульсов регулируемой

скважности, цепь 48 включени  кото

рого подключена к управл ющему входу

28 первого управл емого переключател  21, а выход указанного генератора подключен к цеп м 10-12 управлени  ключей преобразовател  9 частоты,Указанный , генератор r2J включаетс  в момент поступлени  сигнала на сто- порение ротора. Нар ду с импульсным возможно осуществление непрерывного потреблени  электроэнергии при сто- порении ротора.

Датчик положени  ротора может быть любого типа, например индуктивный с подмагничиванием. На выходах 13-15 датчика 16 положени  ротора вентильных электроприводов, блок-схемы которых изображены на фиг, 1-4, формируютс  сигналы о положении ротора синхронной машины 1, смещенные друг относительно друга на 2 П /Зр, длительность каждого сигнала соответствует угловому повороту ротора на 2Т/Зр На выходах 13-15 датчика 16 положени  ротора вентильных электроприводов , блок-схемы которых изобра- жены на фиг, 5 и 6, формируютс  сигналы о положении ротора синхронной маошны 1, смещенные друг относительно друга на 2|Г/Зр, длительность каждого сигнала соответствует угловому повороту ротора -на TF/p,

Преобразователь 9 частоты может быть любого типа, например однополу- периодный или двухполупериодный, выполненный на транзисторах.

Управл емый блок 18 формировани 

сигналов правого и левого направлений вращени , выполненный согласно 1 рши С2, содержит последовательно соединенные управл емьш блок Запрет , управл ющий вход которого  вл етс  вторым управл ющим входом

20 блока 18, и блок формировани  сигналов правого и левого направлений вращени , управл ющий вход которого ,  вл етс  первым управл ющим входом

.713

19 блока 18. При наличии единичного огического сигнала на первом управ ющем входе 19 блока 18 им формируютс  сигналы управлени  на вращение вправо, а нулевого - влево. При наличии нулевого логического сигнала на втором управл ющем входе 20 бло- ка 18 управл ющие сигналы поступают на цепи управлени  ключей преобразовател  9 частоты, а при единичном управл ющие сигналы блокируютс  в блоке 18 и вентильный электродвигатель отключаетс  от источника питани .

Рассмотрим работу предлагаемого вентильного электропривода по фиг.1. При отсутствии управл ющего единичного логического сигнала ( ,фиг.9) на управл ющем входе 28 первого управл емого переключател  21 и наличии нулевого логического сигнала и

на управл ющем входе 26 второго управл емого переключател  22, служащем дл  задани  режима работы вентильного электродвигател , на втором управл ющем входе 20 блока 18 принудительно присутствует нулевой логический сигнал , разрешающий его работу, а на первый вход 19 указанного блока 18 поступает информаци  с первого информационного входа 27 первого управл емого переключател  21 о направлении вращени  и дл  BeHTifflbHoro электропривода организуетс  двигательный режим в требуемом направлении. По каналу направлени  вращени  может осуществл тьс  торможение противовключением и реверс .

При необходимости останова вентильного электропривода, например в режиме торможени  противовключением, измен ют уровень логического сигнала на первом информационном входе 27 первого управл емого переключател  21 и вентильный электропривод тормозитс . При достижении частотой вращени  малой величины по сигналу, например , датчика нулевой частоты вращени  С2 формируетс  сигнал единичного логического уровн  U. на управл ющем входе 26 второго управл емого переключател  22 на останов двигател . Привод останавливаетс , например , на угловом интервале 0,2 /Зр (фиг. 9).

На вал вентильного электропривода (фиг. 1) сразу после останова ли

0 8

бо через какой-то промежуток времени начинает действовать однонаправленна  внещн   нагрузка, например, груз в подъемном механизме. Эта нагрузка дл  данного случа  действует , например, влево.

При необходимости стопорени  ротора вентильного электропривода на управл ющий вход 28, служащий дл 

задани  .команды на стопорение ротора , поступает единичный управл ющий сигнал U2g . Этот сигнал может быть сформирован либо по сигналу датчика нулевой частоты при остановке C2J,

либо по любому другому сигналу,поступающему на вентильный электропривод , когда он остановлен.

Работу вентильного электропривода в режиме стопорени  ротора целесообразно рассматривать применительно к угловой координате положени  ротора. Каждому определенному положению ротора соответствует определенное состо ние сигналов на выходах

13-15 датчика 16 положени  ротора и определенный участок моментных характеристик (фиг. 9-13). Возрастание номера состо ни  логических сигналов на выходах 13-15 датчика 16 положени 

ротора и возрастание угловой величины ci. происход т при вращении ротора вентильного электропривода, вправо.

Значени  двигательного момента Мд синхронной машины 1 с индексом впра- во характеризуют стремление ротора синхронной машины 1 под действием этого момента вращатьс  в направлении , при котором происходит возрастание угловой координаты ct , т.е.

вправо. Значени  двигательного момента Мд синхронной машины с индексом влево характеризуют стремление ротора синхронной машины 1 под действием этого момента вращатьс  в

направлении, при кот ором происходит убывание угловой координаты ci,T.e. влево.

Под действием внешней нагрузки, направленной всегда дл  данного случа  (фиг. 1-9) влево, ротор синхронной машины 1 занимает положение на

2 4Т 4 й 2№ втором 2, - и третьем , - угловых интервалах,соответствующих второму и третьему состо ни м сигналов - на Выходах 13-15 датчика 16 положе- ни  ротора. Приводу сообщаетс  дви- . гательный режим в направлении, противоположном внешнему воздействию, т.е. вправо, что и обеспечивает сто- по рение вала синхронной машины 1 в заданном положении. Это обусловлено тем, что на указанных угловых интервалах на первом управл ющем входе 19 блока 18 присутствует единичный сигнал и, , при котором блок 18 формирует сигналы на вращение вправо, а на втором управл ющем входе 20 - нулевой управл ющий сигнал и , разрешающий прохождение управл ющих сигналов на цепи 10-12 управлени  ключей преобразовател  9 частоты.

to

режиме отключени . Если при этом одновременно изменить уровень управл ю щего сигнала на первом информационном входе 27, служащем дл  задани  направлени  вращени , первого управл емого переключател  21, то вентильный электропривод тормозитс  в режиме динамического торможени  в том случае, если второй управл ющий вход 20 блока 18 св зан с цеп ми управлени  одной из групп ключей преобразовател  9 частоты. Возможно тор можение электродвигател  в режиме противовключени  последующим поступПри исчезновении внешней нагрузки,15 лением сигнала Стоп с выхода датнапример при сн тии груза с крюка подъемного механизма, вентильный электропривод , враща сь вправо, останавливаетс  на выбеге на первом

2Ti „

О,

Зр

угловом интервале и отключает

с  от источника питани . Это обусловлено тем, что на второй управл ющий вход 20 блока 18 с первого выхода 13 датчика 16 поступает единичный управл ющий сигнал, запрещающий прохождение управл юш гх сигналов на цепи 10-12 управлени  ключей преобраВ случае, если внешн   измен юща с  нагрузка измен ет направление св его действи , стопорение ротора осу ществл ет вентильный электропривод

зовател  9 частоты.

Процесс потреблени  электрознергииЗО изображенный на фиг. 3. Диаграммы в режиме стопорени  ротора происходит напр жений и моментов представлены как в непрерывном, так и импульсном режиме, задаваемом генератором 47 импульсов регулируемой скважности, как дл  данного случа  (фиг. 1), так и дл  последующих (фиг. 2-6).

При повторном по влении внешней

на фиг. 10. При наличии единичного управл ющего сигнала на управл ющих входах 26 и 28 переключателей 21 и 5 22 через первьй переключатель 21 си нал с второго выхода 14 датчика 16 поступает на первый управл ющий вхо

19блока 18, а через переключатель 22 сигнал с первого выхода 13 датчи

нагрузки на валу вентильного электропривода (фиг. 1) процессы происход т аналогично описанным.

В случае, если ротор вентильного электропривода занимает положение после останова, отличное от описанного , и если внешн   нагрузка начинает действовать не сразу после останова , то возможно вращение ротора вентильного электродвигател  в ре си- ме стопорени  ротора вправо.

19блока 18, а через переключатель 22 сигнал с первого выхода 13 датчи40 ка 16 - на второй управл юш 1й вход

20указанного блока 18.

Под действием внешней нагрузки, направленной, например, влево, ро- 45 тор синхронной машины 1 занимает поА 21

ложение на первом 0 - угловом интервале . Приводу сообщаетс  двигательный режим в направлении, проти- 0т этого недостатка свободен вен- 50 зоположном внешнему воздействию,т.е. тильный электропривод, изображенный- вправо. Двигательный момент компен- на фиг. 2. Дл  остановки вращающего- сирует момент внешней нагрузки, что с  двигател  достаточно изменить уро- и обеспечивает стопорение ротора.Это вень управл ющего сигнала на втором происходит потому, что на указанных

55 угловых интервалах на первом управинформационном входе 29, служащем дл  задани  режимов Пуск и Стоп второго управл емого переключател  22 с нулевого на единичный. Вентильный электропривод останавливаетс  в

л ющем входе 19 блока 18 присутствует единичный управл ющий сигнал U, , при котором блок 18 формирует сигналы на вращение вправо, а на втором

режиме отключени . Если при этом одновременно изменить уровень управл ющего сигнала на первом информационном входе 27, служащем дл  задани  направлени  вращени , первого управл емого переключател  21, то вентильный электропривод тормозитс  в режиме динамического торможени  в том случае, если второй управл ющий вход 20 блока 18 св зан с цеп ми управлени  одной из групп ключей преобразовател  9 частоты. Возможно торможение электродвигател  в режиме противовключени  последующим поступ

чика нулевой частоты вращени , как описано в 2. Вентильные электроприводы по фиг. 2-6 могут останавливатьс  любым из указанных способов.

Вентильный электропривод по фиг.2 в режиме стопорени  ротора работает так же, как и вентильный электропривод , изображенный на фиг. 1. Работа по снена эпюрами, приведенными на фиг. 9.

В случае, если внешн   измен юща с  нагрузка измен ет направление своего действи , стопорение ротора осуществл ет вентильный электропривод,

изображенный на фиг. 3. Диаграммы напр жений и моментов представлены

на фиг. 10. При наличии единичного управл ющего сигнала на управл ющих входах 26 и 28 переключателей 21 и 22 через первьй переключатель 21 сигнал с второго выхода 14 датчика 16 поступает на первый управл ющий вход

19блока 18, а через переключатель 22 сигнал с первого выхода 13 датчика 16 - на второй управл юш 1й вход

20указанного блока 18.

Под действием внешней нагрузки, направленной, например, влево, ро- тор синхронной машины 1 занимает поА 21

ложение на первом 0 - угловом инл ющем входе 19 блока 18 присутствует единичный управл ющий сигнал U, , при котором блок 18 формирует сигналы на вращение вправо, а на втором

11управл ющем входе 20 - нулевой управл ющий сигнал , разрешающий прохождение управл ющих сигналов на цепи 10-12 управлени  ключей преобразовател  9 частоты.

При исчезновении внешней нагрузк вентильный электропривод,враща сь вправо, останавливаетс  на выбеге

2J 4 на втором - , V- угловом интервал

и отключаетс  от источника питани . Это обеспечиваетс  тем, что на второй управл ющий вход 20 блока 18 с первого выхода 13 датчика 16 поступает единичный управл ющий сигнал

и

л

запрещающий прохождение управл ющих сигналов на цепи 10-12 управлени  ключей преобразовател  9 частоты ,

При действии внешней нагруЗки вправо процессы электропривода проход т аналогично с тем отличием, что

4 2

на третьем , - угловом интервале -зр р

электроприводу сообщаетс  двигательный момент влево, так как на первом управл ющем входе 19 блока 18 имеет место сигнал нулевого логического уровн .

Вентильньй электропривод по фиг.4 содержашда первый функциональный преобразователь 31,- работает (фиг. 11) аналогично вентильным приводам по фиг. 1 и 2, с тем отличием, что зона отключенного состо ни  занимает пер2 2 ii 4ir

вый О, -:г второй - , v5 угловые Зр Зр Зр

интервалы. В том случае, если преобразователь 9 частоты вьтолнен двух- полупериодным и второй управл ющий вход 20 блока 18 св зан с цеп ми управлени  одной из групп ключей преобразовател  9 или второй управл ющий вход 20 блока 18 при использований однополупериодного преобразовател  9 частоты св зан с включенным ,в цепь источника питани  дополнительным ключом,с помощью которого осуществл етс  отключение электродвигател  от указанного источника питани , то обеспечение на первом и втором угловых интервалах нулевого управл ющего сигнала U, на первом управл ющем входе 19 блока 18 приводит к организации динамического торможени  на указанных угловых интервалах при исчезновении внешней нагрузки, когда-ротор электропривода, выйд 

O

5

5

0

0

5

0

5

0

из третьего

углового интер12

4 2 Зр р

вала, вращаетс  вправо при отключенном источнике питани . Организа- ци  динамического торможени  в данном случае значительно сокращает врем  переходного процесса при остановке ротора вентильного электропривода.

Работа вентильного электропривода по фиг. 5 принципиально не отличаетс  от работы электропривода, изображенного на фиг. 3. Отличие заключаетс  лишь в том, что зоны отключени  вращени  вправо и влево организуютс  кажда  на двух угловых интервалах (фиг. 12), соответствующих двум состо ни м логических сигналов на выходах 13-15 датчика 16 положени  ротора .

Дл  р да применений, например дл  вращени  рабочего органа однолопаст- ного насоса, на ротор вентильного электропривода в режиме стопорени  могут действовать различные по направлению внешние нагрузки. Т.е. если рабочий орган указанного .насоса застопорен во врем  совершени  холостого хода, то электропривод должен обеспечить двигательный момент, например, влево, если под действием силы т жести рабочий орган заставл ет ротор электропривода вращатьс  вправо, а если рабочий орган застопорен во врем  совершени  рабочего хода, то в зависимости от соотношени  веса рабочего органа, которьй дл  данного положени  ротора электропривода создает внешний момент, действующий вправо, и нагрузки, создаваемой перекачиваемой технологической жесткостью, котора  всегда действует вправо, суммарное внешнее воздействие на ротор электропривода может быть различно по направлению.

На ротор электропривода по фиг.6

на первом, втором и третьем (О, )

угловых интервалах (фиг. 13) деист- вует знакопеременна  периодическа  внешн   нагрузка, а на четвертом.

п том и шестом (- ,

гт

) угловых ин

тервалах - нагрузка только вправо.

Механическа  характеристика (фиг. 13) вентильного электропривода по фиг. 6 обеспечивает стопорение ротора электродвигател  при таком харак- тепе нагрузки.

1313

Таким образом по сравнению с прототипом каждый раз в режиме .стопо- рени  при отклонении положени  ротора предлагаемого электроприво да от заданного под действием внешней на- грузки дли вентильного электропривода организуетс  двигательный режим в. направлении, противоположном внешнему воздействию. При отсутствии внешней нагрузки вентильный электропри- вод отключаетс  от источника питани  Такой режим работы вентильного электропривода при периодической внешней нагрузке в режиме стопорени  ротора, при котором обеспечиваетс  надежное стопорение вала вентильного электропривода и кроме того, потребление электроэнергии вентильным электроприводом происходит с периодичностью внешней нагрузки, весьма благопри-  тен при работе от систем электроснабжени  автономных объектов.

Эффект, св занный с повышением энергетических показателей, опреде

л етс  в каждом конкретном случае

использовани  изобретени  по доле времени, когда нагрузка на валу вентильного электропривода отсутствует, от общего контрольного времени, на котором определ етс  эффективность,

Использование изобретени  позвол ет исключить из вентильных электроприводов фрикционные муфты торможени  и стопорени , обладающие низким ресурсом и увеличиваюгдае габа- риты вентильного электропривода, В частности, дл  вентильных электроприводов , у которых дол  режима стопорени  ротора от общего времени работы мала, обеспечение расторможенно- го состо ни  муфт требует значительных затрат электроэнергии, которые 1-щут на удержание электромагнитом  кор  муфты в положении, не преп тствующем вращению ротора электродви- гател . Использование изобретени  позвол ет исключить указанные потери электроэнергии при незначительных энергетических затратах на обеспечение режима стопорени  ротора.

Формула- изобретени 

Claims (6)

1. Вентильный электропривод, содержащий синхронную машину с числом пар полюсов р, секции  корной обмотки которой подключены к выходу преобразовател  частоты, цепи управлени  ключей которого св заны с выхода

5 0

5

0

5 0 5 0

5

ми датчика положени  ротора через уп- равл ем1 1й блок формировани  сигналов правого и левого направлений вращени  с первым и вторым управл ющими входами, причем датчик положени  ротора выполнен с возможностью формировани  на m выходах п логических состо ний сигналов на угле , о т - л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью уменьшени  энергетических затрат в режиме стопорени  ротора, он дополнительно снабжен первым и вторым управл емыми переключател ми, выходы которых подключены соответственно к первому и второму управл ющим входам управл емого блока формировани  сигналов правого и левого направлений вращени , первый информационный , вход второго управл емого переключател  св зан по крайней мере с одним из выходов датчика положени  ротора, управл ющий вход второго управл емого переключател  предназна- чен дл  подключени  к задатчику режимов работы вентильного электропривода , первый информационный и управл ющий входы первого управл емого переключател  предназначены дл  подключени  к задатчику направлени  вращени  и задатчику режима стопорени  ротора соответственно.

2.Электропривод по п.1, отличающийс  тем, что второй управл емый переключатель дополнительно снабжен вторым информационным входом, предназначенным дл  подключени  к задатчику режимов Пуск и Сигнал

а управл ющий вх од указанного переключател  подключен к управл ющему входу первого управл емого переключател  ,

3.Электропривод по пп, 1 и 2, отличающийс  тем, что первый управл емый переключатель выполнен с вторым информационным входом , св занным ПО к.райней мере с одним из выходов датчика положени  ротора.

4.Электропривод по пп. 1-3, о т- личающийс  тем, что он дополнительно снабжен первым функциональным преобразователем, два входа которого подключены к двум выходам датчика положени  ротора, выход первого функционального преобразовател  подключен к первому информационному входу второго управл емого переключател , причем первый функциональный переключатель выполнен с воз

периоде повтор емости

1317630 можностью формировани  на выходе на i

2it I.

на j-x

fipкостью формировани  на выходе на пе2Тл

риоде повтор емости --

пр

ловых интервалах, q сигналов с длительностью х-го из числа указанных

Ш S,

угловых интервалах,соответствующих J-M логическим состо ни м сигналов на выходах датчика положени  ротора, d сигналов с длительностью i-ro сигнаZi/ Г ла - . где 1/ 2, 1-й г, 1 - чис .16

чател , причем второй функциональный преобразователь выполнен с возможна k-x угпр

ла, характеризующие количество логических состо ний на выходах датчи10

пр

где у 2, у-1

.8,7

1 - числа , характеризующие количество логических состо ний на m выходах датчика положени  ротора, q X, ,. . р

. ка положени  ротора d .

1-(-1)g л - - единична  функци .

5. Электропривод по пп. 3 и 4,о т- личающийс  тем, что он дополнительно снабжен вторым функциональным преобразователем, два входа которого подключены к двум выходам датчика положени  ротора, выход второго функционального преобразовател  подключен к второму, информационному входу первого управл емого переклю0

.16

чател , причем второй функциональный преобразователь выполнен с возможна k-x угШ S,

10

f5

- 20 пр

где у 2, у-1

.8,7

1 - числа , характеризующие количество логических состо ний на m выходах датчика положени  ротора, q X, ,. . р

1-(-1)

-„,- единична  функци ,

6. Электропривод по пп. 1-5, о т- личающийс  тем, что он дополнительно снабжен генератором импульсов регулируемой скважности, цепь включени  которого подключена к управл ющему входу первого управл емого переключател , а выход указанного генератора подключен к цеп м управлени  ключей преобразовател  частоты.

фа&.7

сригб

I 5/1

32

33

фиев

fpue. 3

«C

вгт/за о

0(

I

a

0

11

3p

4Ж.

J/7

2ff P

фиа 70

Угло8о/е

О

Ǥ

us. 72

У г/7 О 8 61 е Uffmep cfjTtfi

4

Составитель В.Комаров

Редактор А.Огар Техред ВТ.Кадар Корректор

Заказ 2432/53 Тираж 660 . Подписное ВНИИПИ Государственного коьштета СССР

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

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

Puff. 7J