SU1328891A2 - Вентильный электродвигатель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Целью изобретени   вл етс  човышенне перегрузочной способности. Указанна  цель достигаетс  введением в вентильный электродвигатель блока 21 выделени  модуЛ , включенного в канал регулировани  частоты вращени  асинхронного двигател  (АД) 1 с фазным ротором, порогового элемента 22, D-триггера 23, датчика 24 нулевого тока  кор  АД 1, обеспечивающих формировани  сигнала реверса АД 1, двух суммирукщих масштабных усилителей 26, 27 с управл емыми переключател ми 28, 29, включенными в соответствующие каналы 9, 10 системы импульсно- фазового управлени  выпр мителем 8 в цепи статорной обмотки АД 1. Введение указанных узлов обеспечивает компенсацию реакции  кор  как по амплитуде, так и по фазе в обоих направлени х вращени . 1 ил. ARCO. (Л с

Description

1

ИзобретеЕ1ие относитс  к электротехнике , может быть использовано в

электроприводах с вентильными электродвигател ми на основе асинхронных машин с фазньм ротором и  вл етс  усовершенствованием устройства по авт.св. № 1267545.

Цель изобретени  - повышение перегрузочной способности за счет компен- сации реакции  кор  в обоих направлени х вращени .

На чертеже изображена блок-схема вентильного электродвигател .

Вентильньй электродвигатель содержит асинхронную машину 1 с фазньм

ротором, статорные обмотки 2-4 которой соединены в звезду или треугольник . Роторные выводы асинхронной машины подключены к преобразователю 5 частоты, который питаетс  от сети. Преобразователь 5 частоты может быть выполнен со звеном посто нного тока или с непосредственной св зью. На вход преобразовател  5 частоты включен выход системы 6 импульсно-фазово- го управлени , вход которой соединен с выходом датчика 7 положени  ротора.

Источник напр жени  возбуждени  электродвигател  представл ет собой управл емый трехфазный мостовой выпр МИТ ель 8, имекиций два раздельных канала 9 и 10 системы импульсно-фазо- вого управлени , выходы которых подключены к управл ющим электродам, соответственно , анодной и катодной групп вентилей. Выходные зажимы выпр мител  подключены к выводам обмоток 2 и 3 статора, а вывод статорной обмотки 4 подключен к нулевой точке сети или трансформатора, питающего выпр митель.В состав вентильного электродвигател  входит также система регулировани ,состо ща  из датчика 11 частоты вращени , регул тора 12 частоты Вращени , датчика 13 тока  кор , регул тора 14 тока  кор , за- датчика 15 начальных токов фаз статора , регул торов 16 и 17 тока фаз статора, датчиков 18 и 19 тока фаз статора и задатчика 20 частоты вращени . Дополнительно вентильный электродвигатель содержит блок 21 вьще- ени  модул , пороговьй элемент 22, D-триггер 23, датчик 24 нулевого тока  кор , датчик- 25 направлени  враени , два суммирунлцих масштабных силител  26 и 27 и два управл емых кюча 28 и 29 с двум  силовыми входа1328891

0

5

0

ми каждый.Система 6 импульсно-фазо- вого управлени  преобразователем 5 частоты допо/у1И л ельно снабжена входом 30 реверса, подключенным к выходу D-триггера 23, к В- входу которого подключен выход порогового элемента 22, а к входу синхронизации подключен выход датчика 24 нулевого тока, вход которого подключен к датчику 13 тока  кор . Вход порогового элемента 22 подключен к выходу регул тора 12 частоты вращени .Первые входы суммирующих масштабных усилителей 26 и 27 соединены с выходом задатчика 15 начальных токов фаз, их вторые входы - с выходом блокг 21 выделени  модул , а выход каждого усилител  26(27) - с соответствую11р1м силовым входом пе-с реключателей 2Н и 29, выход переключател  28 соединен с входом регул тора 16 тока, выход переключател  29 - с входом регул тора 17 тока.

Управл ющие входы переключателей 5 28 и 29 объединены и подключены к выходу датчика 25 направлени  вращени , вход которого подключен к выходу датчика 11 частоты вращени ; вторые входы суммирующих масштабных усилителей 26 и 27 объединены и подключены к выходу блока 21 выделени  модул , который включен в цеп1 регулировани  частоты вращени  последовательно с выходом регул тора 12 частоты вращени .

Вентильный электродвигатель работает следующим образом.

Сигнал заданной частоты вращени  от задатчика 20 подаетс  на вход регул тора 12 частоты вращени , на выходе которого формируетс  сигнал задани  тока  кор , поступающий через блок 21 выделени  модул  на вход регул тора 14 тока  кор . На входы указанных регул торов подаютс  сигналы с обратных св зей, соответственно с датчика 11 частоты вращени  и датчика 13 тока  кор . Выходное напр жение последнего имеет всегда одну пол рность . Этим объ сн етс  необходимость установки на входе контура регулировани  тока  кор  блока 21 вьщелени  модул .

Таким образом, управление частотой вращени  электродвигател  осуществл етс  в системе подчиненного регулировани  по рассогласованию между действительной и заданной частотами вращени . Сигнал с выхода регул тора 13 тока  кор , поступа  на один

0

5

0

0

5

313

из входов системы 6 импульсно-фазово- го управлени , задает угол отпирани  вентилей преобразовател  5 частоты относительно напр жени  сети. Угол /Sj опережени  отпирани  вентилей преобразовател  5 частоты относительно. ЭДС холостого хода  кор  задаетс  также системой 6 импульсно-фазового управлени  в функции сигнала датчика 7 положени  ротора.

Компенсацию реакции  кор  в вентильном электродвигателе обеспечивают два независимых контура регулировани  токов фаз обмоток 2 и 3 стато- ра, при этом ток в третьей фазе формируетс  как алгебраическа  сумма (с обратным знаком) токов в двух других фазах.

Токи в фазных обмотках 2-4 за- вис т от величины углов управлени  вентил ми анодной и катодной групп выпр мител  8. Эти углы формируют два канала 9 и 10 системы импульсно- фазового управлени  выпр мител  8 в функции выходных сигналов регул торов 16 и 17. Последние могут иметь пропорциональную или интегрально-пропорциональную структуру и выполн ютс  на базе операционных усилителей, охваченных обратными св з ми.

Задающие сигналы дп  каждого из регул торов 16 и 17 форьшруютс  на выходах суммирующиХ). масштабных усилителей 26 и 27 как алгебраическа  сумма сигналов задани  тока  кор  и задани  начального тока фаз статора. Указанные задающие сигналы поступают на входы регул торов 1б и 17 через управл емые ключи 28 и 29. Следова- тельно, ток каждой из фаз статора также содержит две составл ющие, одна из которых посто нна, а друга  пропорциональна току  кор . Результирующа  МДС статора, равна  геометри- ческой сумме сдвинутых друг относительно друга на 120 эл.град. МДС трех фаз также содержит две составл ющие: посто нную МДС возбуждени , определ емую задат Шком 15, и измен ющуюс  пропорционально амплитуде тока  кор  МДС компенсации реакции  кор . При этом направлени  векторов МДС возбуждени  И ВДС компенсации не совпадают , они сдвинуты в пространстве друг относительно друга на посто нный угол, величина которого определ етс  соотношением коэффициентов передачи мгцпстабных операционных усилителей

1. 26л 27. При управлении преобразователем частоты вентильного электродвигател  по закону /Зв const угол сдвига фазы основной гармоники МДС реакции  кор  относительно МДС воз- бз ждени  посто нен и равен ftc (без учета угла коммутации j ). Следовательно , подобрав соответствующим образом коэффициенты передачи усилителей 26 и 27, можно добитьс  того, что МДС компенсации будет гравна по величине и противоположна по направлению МДС реакции  кор .

Предлагаема  схема обеспечивает возможность работы вентильного двигател  в реверсивном режиме. При реверсе измен етс  пол рность выходного сигнала регул тора 12 частоты вращени , при этом происходит изменение логического сигнала на выходе порогового элемента 22. Этот логический сигнал подаетс  на D-вход триггера 23. После снижени  тока  кор  до нул  и по влени  логической единицы с выхода датчика 24 дулевого тока на .синхронизирующем входе D-триггера 23 . последний перебрасываетс . Его выходной сигнал поступает в систему 6 импульсно-фазового управлени , обеспечива  требуемый пор док подачи управл ющих импульсов на тиристоры преобразовател  5 частоты. При этом привод переходит в режим рекуперативного торможени , а затем разгон етс  в другую сторону.

Управление ключами 28 и 29 осуществл етс  от выходного сигнала датчика 25 направлени  вращени . Например, при вращении вперед выходной сигнал усилител  26 поступает на вход регул тора 16 тока фазной обмотки 3 статора, а выходной сигнал усилител 

27- на вход регул тора 17 тока фазной обмотки 2 статора. При вращении назад, наоборот, выходной сигнал

..усилител  26 подаетс  на вход регул тора 17, а усилител  27 .- на вход регул тора 16. Это позвол ет обеспе- - чить один и тот же требуемый закон регулировани  МДС индуктора независимо от направлени  вращени .

Таким образом, в вентильном электродвигателе обеспечиваетс  компенсаци  реакции  кор  и по амплитуде, и по фазе в обоих направлени х вращени . Это приводит к существенному расширению области применени  вентильного электродвигател , поскольку

.513288916

позвол ет использовать его в реве.р-ты снабжена входом реверса, подклюсивных электроприводах.ценным к выходу D-триггера, к D-входу

которого подключен выход порогового

Claims (1)

1. Формула изобретени элемента, а к входу синхронизации

   сподключен выход датчика нулевого тоВентильньй электродвигатель пока, вход которого соединен с датчиком

   авт.св. N 1267545, отличаю-тока  кор , вход порогового элемента

   щ и и с   тем, что, с целью повыше-подключен к выходу регул тора частони  перегрузочной способности за счетты вращени , первые входы суммируюкомпенсации реакции  кор  в обоих fOщих масштабных усилителей соединены

   направлени х вращени , в него допол-с выходом задатчика начальных токов

   нительно введены блок вьщелени  но-фаз статора,их вторые входы - с выходул , включенный между регул торомдом блока выделени  модул , выход кажчастоты вращени  и регул тором токакаждого из указанных усилителей сое кор , пороговый :шемент, D-триггер, 15динен с соответствующим входом- упом датчик нулевого тока  кор , датчикнутых переключателей, а управл ющие

   направлени  вращени , два суммирующихвходы этих переключателей объединены

   масштабных усилител , два управл е-и подключены к выходу датчика направмых переключател  с двум  силовымилени  вращени , вход которого подклювходами , а система импульсно-фазово- . 20чей к выходу датчика частоты вращего управлени  преобразователем часто-ни .