SU1385213A1 - Controlled electric drive for low-speed production equipment - Google Patents

Controlled electric drive for low-speed production equipment Download PDF

Info

Publication number
SU1385213A1
SU1385213A1 SU853952572A SU3952572A SU1385213A1 SU 1385213 A1 SU1385213 A1 SU 1385213A1 SU 853952572 A SU853952572 A SU 853952572A SU 3952572 A SU3952572 A SU 3952572A SU 1385213 A1 SU1385213 A1 SU 1385213A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
rotor
winding
arc
phase
inverter
Prior art date
Application number
SU853952572A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Руслан Иванович Батырев
Владимир Борисович Муляр
Original Assignee
Предприятие П/Я В-2262
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-2262 filed Critical Предприятие П/Я В-2262
Priority to SU853952572A priority Critical patent/SU1385213A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1385213A1 publication Critical patent/SU1385213A1/en

Links

Landscapes

  • Synchronous Machinery (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Целью изобретени   вл етс  увеличение диапазона регулировани  частоты вращени  и повышение энергетических показателей. Указанна  цель достигаетс  тем, что в регулируемом электроприводе дл  низкочастотного технологического оборудовани  обмотка ротора дугостаторного электродвигател  выполнена многофазной и составлена -из секций 6, 7, 8,9,равномерно распределенных по окружности ротора . Концы секций соединены перемычками 18, 19, 20, 21 из материала с низким удельным сопротивлением и перемычками 22 из материала с высоким удельным сопротивлением. Дл  обеспечени  регулировани  частоты вращени  выводы обмотки дугостатора подключены к сети через ключи,управл емые блоком управлени . Дл  возврата энергии в сеть на пониженных скорост х использованы выпр митель и инвертор. 8 ил. (Q (ЛThe invention relates to electrical engineering. The aim of the invention is to increase the range of speed control and increase energy performance. This goal is achieved by the fact that in a regulated electric drive for low-frequency technological equipment, the rotor winding of the arc-voltage motor is multiphase and is composed of sections 6, 7, 8.9 evenly distributed around the circumference of the rotor. The ends of the sections are connected by bridges 18, 19, 20, 21 of a material with low resistivity and bridges 22 of a material with high resistivity. In order to control the rotational speed, the winding leads of the articulator are connected to the network via keys controlled by the control unit. A rectifier and an inverter are used to return energy to the grid at lower speeds. 8 il. (Q (L

Description

//11. Г2//eleven. G2

Г8G8

00 0000 00

0000

Ф«г.ЙF “y

Изобретение относитс  к электроприводу , в частности к дугостаторному электроприводу, и может быть использовано в кйчестве безредукторного электропривода дл  р  личного технологического оборудовани , т.е. низкоскоростного и тихоходного химического оборудовани .The invention relates to an electric drive, in particular to an arc-type electric drive, and can be used in the quality of a gearless electric drive for p personal technological equipment, i.e. low-speed and low-speed chemical equipment.

Цель изобретени  - увеличение диа- пазона регулировани  частоты вращени  и повышение энергетических показателей .The purpose of the invention is to increase the range of rotational frequency control and increase energy performance.

На фиг,1 представлена блок-схема дугостаторного электропривода; на фиг.2 - пример блока управлени ; на фиг.3(а,б), 4(а-б) -диаграммы токов Б фазе ротора при различных углах его поворота относительно дугостато- ров и на разных режимах работы; на фиг.5,6,7 - механические характерис- ти1уи электропривода, на равных режимах работы; на фит,8 - конструкци  ротора двигател .FIG. 1 is a block diagram of an arcuate electric drive; 2 shows an example of a control unit; 3 (a, b), 4 (a b) diagrams of currents B of the rotor phase at different angles of rotation relative to the arc switches and at different operating modes; 5,6,7 - mechanical characteristics of the electric drive, on equal operating modes; on fit, 8 — engine rotor design.

Электропривод содержит электродви- гатель с двум  дуговыми статорами 1 и 2 (фиг.), каждый из которых снабжен трехфазной обмоткой с не вновыра- женными полюсами и ротор 3 с обмоткой . Обмотка дугостатора 1 подключена к трехфазной сети 4с фазами А,В,С, Статоры расположены диаметрально противоположно с равным воздушным зазором над боковой поверхностью ротора.The electric drive contains an electric motor with two arc stators 1 and 2 (Fig.), Each of which is equipped with a three-phase winding with no new poles and a rotor 3 with a winding. The winding of the arc regulator 1 is connected to a three-phase network 4c with phases A, B, C. The stators are diametrically opposed with an equal air gap above the lateral surface of the rotor.

Обмотка 5 ротора 3 выполнена мно- гофазной, кажда  фаза которой составлена из четьфех секций 6-9 (фиг.8), равномерно распределенных по окружно- сти ротора 3The winding 5 of the rotor 3 is made multi-phase, each phase of which is composed of a set of sections 6–9 (Fig. 8) uniformly distributed around the circumference of the rotor 3

Одноименные выводы 10, 11 и 12, 13 диаметрально расположенных секций 6, 8 и 7, 9 в каждой фазе обмотки 5 соединены между собой, а разноименные выводы 14, 15 и 16, 17 смежных секций 6, 9 и 7, 8 соединены между попарно соответственно перемычками 18, 19 и 20; 21 из материала с низким удельным сопротивлением. Кроме того, вьшоды 10, 13 и 11, 12 секций 6,9 и 7,8 соединены попарно перемычками 22 из материала с высоким удельным сопротивлением , например из стали. В электропривод введены управл емые ключи 23 - 25 дл  подключени  обмотки второго дугостатора 2 к фазам А,В,С сети 4, г блок управлени  26, и последо- вательно соединенные между собой мостовой выпр митель 27 и инвертор 28. Вход выпр мител  27 соединенThe same conclusions 10, 11 and 12, 13 diametrically located sections 6, 8 and 7, 9 in each phase of the winding 5 are interconnected, and the opposite terminals 14, 15 and 16, 17 of the adjacent sections 6, 9 and 7, 8 are connected between pairs respectively jumpers 18, 19 and 20; 21 of low resistivity material. In addition, bridges 10, 13 and 11, 12 sections 6.9 and 7.8 are connected in pairs by jumpers 22 of a material with high resistivity, for example steel. Controlled switches 23-25 are inserted in the electric drive to connect the windings of the second arc switch 2 to phases A, B, C of the network 4, g control unit 26, and the bridge rectifier 27 and inverter 28 are sequentially connected between each other. Rectifier input 27 is connected

с with

5 0 50

5 0 50

5 « five "

0 5 0 5

00

г g

с выводами обмотки второго дугостатора 2, выход инвертора снабжен выводами дл  подключени  к фа зам А,В,С сети. Управл ющие входы ключей 23 - 25 и инвертора 28 Соединены с выходами блока управлени  26, вход которого подключен к задатчику 29.with the terminals of the winding of the second armature 2, the output of the inverter is provided with leads for connection to the façade A, B, C of the network. The control inputs of the keys 23-25 and the inverter 28 are connected to the outputs of the control unit 26, the input of which is connected to the setting unit 29.

Блок управлени  содержит компаратор 30 (фиг.2), вход которого подключен к выходу задатчика 29, к информационным входам аналоговых ключей 31 и 32, а выход компаратора 30 подключен непосредственно к управл ющему входу первого аналогового ключа 34, через элемент НЕ 33 - к управл ющему входу второго аналогового ключа 32 « ко входам п ти плат управлени  34; вход шестой платы управлени  35 соединен с выходом первого аналогового ключа 31, а входы шести плат управлени  36 - к выходу второго аналогового ключа 32,The control unit contains a comparator 30 (FIG. 2), the input of which is connected to the output of the setting device 29, to the information inputs of the analog switches 31 and 32, and the output of the comparator 30 is connected directly to the control input of the first analog switch 34, through the element HE 33 to the control the second input of the analog key 32 "to the inputs of the five control boards 34; the input of the sixth control board 35 is connected to the output of the first analog switch 31, and the inputs of the six control boards 36 to the output of the second analog switch 32,

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В начальном положении задатчика 29, соответствующему верхнему значе- |Нию угловой скорости ротора 3 дугостаторного электропровода, блок логического управлени  26 открывает при помощи, управл ющих сигналов ключи переменного тока 23 - 25, соедин ющие сетевые клеммы блока управлени  с его выходными клеммами, т.е. с обмоткой дугостатора 2. Таким образом, оба дугостатора 1 и 2 оказываютс  подключенными к трехфазной сети 4.In the initial position of the setting device 29, corresponding to the upper value of the angular velocity of the rotor 3 of the arc electric wire, the logic control unit 26 opens, using control signals, AC keys 23-25 that connect the network terminals of the control unit with its output terminals, etc. e. with the coil of the articulator 2. Thus, the articulators 1 and 2 are both connected to a three-phase network 4.

При этом в воздушном зазоре обоих дугостаторов возникает бегущее магнитное поле, замыкающеес  по; апайке магнитопровода дугостатора и стали ротора Ф, и Ф(фиг,3). Ключи пере- .менного тока 23 - 25 подключены своими входами к выходным клеммам блока управлени  26 таким образом, что у дугостатора 2 на двух выводах смещена фаза питающего напр жени  по сравнению с дугостатором 1 на 120, поэтому направление вращени  магнитных потоков дугостаторов 1 и 2 противоположно .In this case, in the air gap of both arcing machines, a traveling magnetic field arises, closing along; the magnet wire of the arc distributor and the rotor steel F, and F (FIG. 3). The alternating current switches 23 to 25 are connected by their inputs to the output terminals of the control unit 26 in such a way that the arc voltage regulator 2 has two phases that the phase of the supply voltage is shifted compared to the arc voltage regulator 1 by 120, therefore the direction of rotation of the magnetic fluxes of the arc voltage regulators 1 and 2 opposite.

Переменное магнитное поле ф и Ф, наводит в обмотке 5 ротора 3 токи li и 1.An alternating magnetic field F and F, induces in the winding 5 of the rotor 3 currents li and 1.

На фиг,За гфедставлен дугостатор- ный электропривод в момент времени, когда ротор 3 находитс  в положении а, т.е, когда равные части обмотки ротора 3 расположены пр мо против дугоствторов 1 и 2, На фиг.З условно показана одна фаза обмотки ротора 3: одна часть 37 обмотки 5 находитс  против дугостатора 1, друга  часть 38 обмотки 5 - против дугостатора 2.In FIG. 3, the arc voltage motor drive at the moment of time when the rotor 3 is in the a position, i.e., when equal parts of the rotor winding 3 are located directly against the arc switches 1 and 2, FIG. 3 conventionally shows one phase of the rotor winding 3: one part 37 of the winding 5 is against the arc regulator 1, the other part 38 of the winding 5 is against the arc regulator 2.

В этом случае ток 1 течет по первой части 37 обмотки 5, проход  через перемычки 22, замыкаетс  во второй части 38 обмотки 5, Ток I наво- дитс  во второй части 38 обмотки 5, и проход  через перемычки 22, замыкаетс  в первой части 37 обмотки -5, В каждый момент времени направлени  токов 1 и 1 совпадают (фиг.З). In this case, the current 1 flows through the first part 37 of the winding 5, the passage through the jumpers 22, closes in the second part 38 of the winding 5, Current I leads in the second part 38 of the winding 5, and the passage through the jumpers 22 closes in the first winding part 37 -5, At each instant, the directions of currents 1 and 1 coincide (Fig. 3).

В результате взаимодействи  вра- ща ющегос  магнитного пол  Ф, с током возникает вращаюищй момент М,, направленный в сторону.вращени  магнитного пол  Ф,. В результате взаимо действи  вращающего магнитного пол  ф с током возникает вращающий момент М, направленный в сторону магнитного пол  Ф-г. Благодар  тому, что магнитные пол  (, и ф вращаютс  в противоположные стороны, вращающие моменты М и Мг|, приложенные к ротор 3, складываютс , и он вращаетс  под действием суммарного момента с синхронной угловой скоростью п°, обуслов ленной числом пар полюсов обмоток дугостаторов 1 и 2. При повороте ротора 3 на 90° - в положение б, когда против дугостаторов 1 и 2 располагаютс  перемычки 22 (фиг.З), картина токов в част х 37 и 38 обмотки 5 ротора 3 остаетс  прежней, напр.авле- ние и величина вращающих моментов сохран етс . При следующем повороте ротора 3 на 90/ он вновь занимает положение а (фиг.За), затем снова положение б и т.д.As a result of the interaction of the rotating magnetic field F, with the current, a rotational moment M, directed towards the rotation of the magnetic field F, occurs. As a result of the interaction of the rotating magnetic field f with a current, a torque M appears, directed towards the magnetic field Fg. Due to the fact that the magnetic fields (and φ rotate in opposite directions, the torques M and Mg | applied to the rotor 3 fold, and it rotates under the action of the total moment with a synchronous angular velocity n °, due to the number of pole pairs 1 and 2. When the rotor 3 rotates by 90 ° - to the position b, when jumpers 22 are located against arcs 1 and 2 (FIG. 3), the current pattern in parts 37 and 38 of the winding 5 of the rotor 3 remains the same, eg the magnitude and magnitude of the torques is maintained. With the next rotation of the rotor 3 by 90 / he again occupies position a (fig.Za), then again position b, etc.

Так как суммарный момент сохран етс  посто нным, ротор 3 равномерно вращаетс  с синхронной угловой ско- ростью. При этом возникающие силы прит жени  между ротором 3 и дугоста торами 1 и 2 равны друг другу и направлены в разные стороны (дугостато- ры 1 и 2 расположены диаметральноSince the total moment is kept constant, the rotor 3 rotates uniformly with a synchronous angular velocity. At the same time, the attractive attractive forces between the rotor 3 and the arc drivers 1 and 2 are equal to each other and are directed in different directions (the arc switches 1 and 2 are located diametrically

противоположно с одинаковым воздушным зазором над боковой поверхностью ротора ) и, компенсиру  друг друга, уравновешивают ротор 3. Величина токов О и 3 зависит как от ЭДС дугостаторов , так и от сопротивлени  цепи контуров.opposite with the same air gap over the lateral surface of the rotor) and, compensating each other, balance the rotor 3. The magnitude of the currents O and 3 depends both on the emf of arc regulators and the resistance of the circuit.

В данном случае сопротивление замкнутого контура, состо щего изIn this case, the resistance of a closed loop consisting of

. .

Q Q Q Q

5 five

00

5five

двух равных частей 37 и 38 обмоток 5 и перемычек 22, обуславливаетс  величиной сопротивлени  перемычек 22; их сопротивлени  намного вьшге сопротивлени  обмоточного провода, так как они выполнены из материала с более высоким удельным сопротивлением.two equal parts 37 and 38 of the windings 5 and jumpers 22 are determined by the resistance value of the jumpers 22; their resistance is much higher than the winding wire, since they are made of a material with a higher resistivity.

Таким образом, если перемычки 22 изготовлены, например, из стали, характеристика дугостаторного электропривода в этом случае будет эквивалентна характеристике асинхронного электродвигател  со стальным ротором и иметь вид, показанный на фиг;5.Thus, if the jumpers 22 are made, for example, of steel, the characteristic of an arcuate electric drive in this case will be equivalent to the characteristic of an asynchronous electric motor with a steel rotor and have the form shown in Fig. 5.

Преимущество м гкой характеристики заключаетс  в больших пусковых моментах и возможности устойчивого.нращеип  ротора во всем диапазоне угловых скоростей от синхронной до нул , , На фиг.З представлена механическа  характеристика ( ) электропривода с одним дугостатором, сумь арна  характеристика (б) -электропривода с двум  асинхронными дуговыми статорами . Измен   геометрию перемычек 22 (сечение, длину) , а также их электро- Ьроводиые свойства, можно подобрать необходимую механическую характеристику (в) данного электропривода дл  конкретного типа технологического оборудовани  -(фиг,5),с максимальным КПД в точке качестве ключей переменного тока 23 - 25 (фиг.1) можно использовать, например, тиристор- ные схемы со встречно-параллельным включением тиристоров, пропускающих по очереди положительную и отрицательную полуволну питающего напр жени .The advantage of the soft characteristic lies in the large starting points and the possibility of a stable rotor type in the whole range of angular velocities from synchronous to zero. The fig. 3 shows the mechanical characteristic () of the electric drive with one arc regulator, the total characteristic of the (b) electric drive with two asynchronous arc stators. By changing the geometry of the jumpers 22 (cross section, length), as well as their electrically conductive properties, it is possible to select the necessary mechanical characteristic (c) of this electric drive for a particular type of process equipment - (FIG. 5), with maximum efficiency at the point of AC keys 23 - 25 (Fig. 1), for example, thyristor circuits with counter-parallel switching of thyristors can be used, passing in turn positive and negative half-waves of the supply voltage.

При изменении положени  движка задатчика-29 в сторону уменьшени  угловой скорости п блок логического управлени  26 измен ет угол зажигани  одного из пар тиристоров хдабого ключа переменного тока 23 - 25, например , ключа 25.When the position of the setting head slider 29 changes in the direction of decreasing angular velocity n, logic unit 26 changes the firing angle of one of the thyristor pairs of an alternating current key 23-25, for example, key 25.

Поскольку друга  полуволна оста- етс  без изменени , возникает асимметри  фаз А питающего напр жени  (неравенство полуволн), что, в свою очередь, приведет к по влению посто нной составл ющей напр жени  в фазе А, действующей на вращаюнрйс  ротор с током, как тормозное усиление. Чем дальще положение движка асимметрии задатчика 29 от начального положени , тем больше асимметри  фазы А, увеличение доли посто нной составл ющей в ней .и, следовательно, увеличение тормозного усилени  на ротор, что приводит к уменьшению его угловой скорости из-за м гкой механической характеристики (erne одно преимущество м гкой характеристики электропривода ) .Since the other half-wave remains unchanged, an asymmetry of phase A of the supply voltage (inequality of half-waves) occurs, which, in turn, leads to the appearance of a constant component voltage in phase A acting on a rotating rotor with a current gain. The further the position of the asymmetry engine of the setting device 29 from the initial position, the greater the asymmetry of phase A, an increase in the proportion of the constant component in it, and, consequently, an increase in braking gain per rotor, which leads to a decrease in its angular velocity due to the soft mechanical characteristic (erne one advantage of the soft characteristics of the drive).

Рассмотрим механическую характеристику электропривода в данном режиме,Q 20, втора  часть 38 обмотки 5, пере- Дугостатор 1 включен в, се,ть непосредственно и механическа  характеристика (а фиг,6) привода от его воздействи  не изменилась.Consider the mechanical characteristic of the electric drive in this mode, Q 20, the second part 38 of the winding 5, the re-arc conditioner 1 is turned on, cross, directly, and the mechanical characteristic (and FIG. 6) of the drive has not changed.

Дугостатор 2 работает в совмещен- ном режиме и воздействует на ротор 3 двум  усили ми: -двигательным (а) и тормозным (б) (фиг.6). Суммарна  характеристика взаимодействи  статора 1 и дугостатора 2 дает механическую характеристику (г) дугостаторного электропривода в совмещенном режиме (фйг.6)„The arc regulator 2 operates in the combined mode and acts on the rotor 3 with two forces: - the engine (a) and the brake (b) (Fig. 6). The total characteristic of the interaction of the stator 1 and the arc regulator 2 gives the mechanical characteristic (g) of the arcuate electric drive in the combined mode (fig 6) „

Таким образом, можно изменить угловую скорость ротора 3 от синхронной 25 ка дугостатора 2 возникает вращающий момент М, приложенный к дуго20Thus, it is possible to change the angular speed of the rotor 3 from the synchronous 25 c arbor of 2, a torque M arises applied to the arc 20

мычка 19, Ив этом случае сохран етс  картина направлений токов относительно дугостаторов 1 и 2, В результате взаимодействи  вращающегос  магнитного потока Ф, и тока 1, возникает вращающий момент М, направленный в сторону вращени  магни тног) пол . Часть 38 трехфазной обмотки 5 ротора 3 создает вращающийс  магнитный .поток Ф, замыкающийс  в дугоста- торе 2, который наводит в обмотках дугостатора 2 ток.sliver 19, in this case, the picture of the directions of the currents relative to the arcing machines 1 and 2 is preserved. As a result of the interaction of the rotating magnetic flux Φ and the current 1, a torque M occurs, directed in the direction of rotation of the magnetic field. The part 38 of the three-phase winding 5 of the rotor 3 generates a rotating magnetic flux F, which closes in the arc clamp 2, which induces a current in the windings of the arc splitter 2.

В результате взаимодействи  вращающегос  магнитного потока ф и тоскорости п° до некоторой скорости п , двига сь по семейству характеристик (д) до характеристик (г).As a result of the interaction of the rotating magnetic flux φ and t velocity n ° up to a certain speed n, moving along the family of characteristics (e) to characteristics (g).

При пoмoa и описанных технических средств возможно и дальнейшее сниже- OQ кие угловой скорости ротора (от 0,05- Oj1 п), однако в этом случае почти вс  энерги , потребл ема  дугостато- ром 2, пойдет на поддержание тормозного усилени  и энергетические характеристики привода будут невысоки.With the help of the described technical means, it is possible to further reduce the OQ angular velocity of the rotor (from 0.05 to Oj1 n), however, in this case almost all the energy consumed by the arc-2 will be used to maintain the braking gain and power characteristics of the drive will be low.

Можно считать оптимальным и экономически целесообразным глубину регулировани  угловой скорости ротора 3 методом совмещенного режима около 1:3 (до п 0,3 п°) , В этом случае КПД электропривода будет, не хуже 0,5,It is possible to consider the depth of adjustment of the angular velocity of the rotor 3 by the combined mode method of about 1: 3 (up to n 0.3 n °) to be considered optimal and economically. In this case, the efficiency of the electric drive will be no worse than 0.5.

При дальнейшем изменении положени  движка задатчика блок логического управлени  закрывает ключи 23 - 25 переменного тока и открывает инвертор 28.With a further change in the position of the setting engine, the logic control unit closes the alternating current keys 23-25 and opens the inverter 28.

Таким образом, к сети остаетс  подключенным лишь дугостатор 1, трехфазна  обмотка которого создает вра35Thus, only arc switch 1 is connected to the network, the three-phase winding of which creates a twist

4040

4545

,-, 50,-, 50

статору-2 и направленный в сторону вращающегос  магнитного потока. Так как дугостатор 2 закрепленstator-2 and directed towards the rotating magnetic flux. Since the arc regulator 2 is fixed

неподвижно, этот же момент действует на вращающийс  ротор 3 в противопо ложном направлении, совпадающим с направлением его вращени . Таким образом , на ротор 3 действует суммарный движущий момент М - М.;, и он вращаетс  с малой угловой скоростью (с большим скольжением) относительно motionless, the same moment acts on the rotating rotor 3 in the opposite direction, which coincides with the direction of its rotation. Thus, the rotor 3 is acted upon by the total driving moment M - M.; and it rotates at a low angular velocity (with a large slip) with respect to

угловой синхронной скорости магнитного ПОЛЯ. Энерги  скольжени , выделенна  в роторе, со стороны ду госта- тора 1 при создании момента М наводитс  в дугостаторе 2 при создании момента KI и через трехфазный выпр митель 13 (фиг,1) и инвертор 14 возвращаетс  обратно в сеть. Характеристика электропривода в этом режиме будет иметь вид  , представленный на фиг.7. Изменение положени  движка задатчика 9 приводит к изменению доли возвращаемой в сеть энергии при помощи , управл емого инвертора 28 и, следовательно, к по влению семейства характеристик (фиг.7), по. которым можно опускатьс  вниз до малой и даже ползучей скорости п . При этом электроэнергию потребл ет один дугостатор 1, а суммарный момент получаетс  двойной (М 1-М0. Полезна  работа в этом случае Рг (М -ьМ i)n.angular synchronous speed magnetic field. The slip energy released in the rotor from the side of the douser 1 when creating the moment M is induced in the duster 2 when creating the moment KI and through the three-phase rectifier 13 (FIG. 1) and the inverter 14 returns back to the network. The characteristic of the drive in this mode will have the form shown in Fig.7. Changing the position of the setting engine 9 leads to a change in the proportion of energy returned to the network with the help of, controlled by the inverter 28 and, consequently, to the appearance of a family of characteristics (Fig.7), in. which can be lowered down to low and even creeping speed In this case, the electric power is consumed by one arc regulator 1, and the total moment is obtained double (M 1 – M0. Useful work in this case is Pr (M – M i) n.

щаюпщйс  магнитный поток. Переменный магнитный поток ф, наводит в первой части 37 обмотки 5 тот же ток 1 (фиг.4а). Однако замыкаетс  он теперь не через стальные перемычки 22, а по пути наименьшего сопротивлени : в положение а перемычка 18, втора  часть 38 обмотки 5, перемычка 19 - перва  часть 37 обмотки 5 (фиг,4а).Touch the magnetic flux. The alternating magnetic flux f, induces in the first part 37 of the winding 5 the same current 1 (Fig.4a). However, it now closes not through steel jumpers 22, but along the path of least resistance: jumper 18 to position a, 18, second part 38 of winding 5, jumper 19 — first part 37 of winding 5 (FIG. 4a).

,-, , -,

Во второй части 38 обмотки 5 ток 1 теперь течет в том же направлении, что в первой ее части 37 (снизу вверх). В положении (фиг,4) ток замыкаетс  По контуру: перва  часть 37 обмотки 5,перемычка 21, втора  часть 38 обмотки 5, перемычка 18,пер- ва  часть 37 обмотки 5, перемычкаIn the second part 38 of the winding 5, the current 1 now flows in the same direction as in its first part 37 (bottom to top). In the position (FIG. 4), the current is closed. By contour: the first part 37 of the winding 5, jumper 21, the second part 38 of the winding 5, jumper 18, the first part 37 of the winding 5, jumper

20, втора  часть 38 обмотки 5, пере- 20, the second part 38 of the winding 5, re-

ка дугостатора 2 возникает вращающий момент М, приложенный к дугоeach of the arc regulator 2 occurs torque M applied to the arc

мычка 19, Ив этом случае сохран етс  картина направлений токов относительно дугостаторов 1 и 2, В результате взаимодействи  вращающегос  магнитного потока Ф, и тока 1, возникает вращающий момент М, направленный в сторону вращени  магни тног) пол . Часть 38 трехфазной обмотки 5 ротора 3 создает вращающийс  магнитный .поток Ф, замыкающийс  в дугоста- торе 2, который наводит в обмотках дугостатора 2 ток.sliver 19, in this case, the picture of the directions of the currents relative to the arcing machines 1 and 2 is preserved. As a result of the interaction of the rotating magnetic flux Φ and the current 1, a torque M occurs, directed in the direction of rotation of the magnetic field. The part 38 of the three-phase winding 5 of the rotor 3 generates a rotating magnetic flux F, which closes in the arc clamp 2, which induces a current in the windings of the arc splitter 2.

В результате взаимодействи  вращающегос  магнитного потока ф и то , As a result of the interaction of the rotating magnetic flux, f and

OQ ,OQ,

3535

4040

4545

5050

5555

статору-2 и направленный в сторону вращающегос  магнитного потока. Так как дугостатор 2 закрепленstator-2 and directed towards the rotating magnetic flux. Since the arc regulator 2 is fixed

неподвижно, этот же момент действует на вращающийс  ротор 3 в противопо ложном направлении, совпадающим с направлением его вращени . Таким образом , на ротор 3 действует суммарный движущий момент М - М.;, и он вращаетс  с малой угловой скоростью (с большим скольжением) относительно motionless, the same moment acts on the rotating rotor 3 in the opposite direction, which coincides with the direction of its rotation. Thus, the rotor 3 is acted upon by the total driving moment M - M.; and it rotates at a low angular velocity (with a large slip) with respect to

угловой синхронной скорости магнитного ПОЛЯ. Энерги  скольжени , выделенна  в роторе, со стороны ду госта- тора 1 при создании момента М наводитс  в дугостаторе 2 при создании момента KI и через трехфазный выпр митель 13 (фиг,1) и инвертор 14 возвращаетс  обратно в сеть. Характеристика электропривода в этом режиме будет иметь вид  , представленный на фиг.7. Изменение положени  движка задатчика 9 приводит к изменению доли возвращаемой в сеть энергии при помощи , управл емого инвертора 28 и, следовательно, к по влению семейства характеристик (фиг.7), по. которым можно опускатьс  вниз до малой и даже ползучей скорости п . При этом электроэнергию потребл ет один дугостатор 1, а суммарный момент получаетс  двойной (М 1-М0. Полезна  работа в этом случае Рг (М -ьМ i)n.angular synchronous speed magnetic field. The slip energy released in the rotor from the side of the douser 1 when creating the moment M is induced in the duster 2 when creating the moment KI and through the three-phase rectifier 13 (FIG. 1) and the inverter 14 returns back to the network. The characteristic of the drive in this mode will have the form shown in Fig.7. Changing the position of the setting engine 9 leads to a change in the proportion of energy returned to the network with the help of, controlled by the inverter 28 and, consequently, to the appearance of a family of characteristics (Fig.7), in. which can be lowered down to low and even creeping speed In this case, the electric power is consumed by one arc regulator 1, and the total moment is obtained double (M 1 – M0. Useful work in this case is Pr (M – M i) n.

71387138

При очень малых значени х п (на ползучих скорост х) величина значительно меньше потребл емой электроэнергии дугостатором 1 и вс  лишн   электроэнерги  за вычетом потерь в трехфазном мосте 27 и инвертора 28 рекуперируетс  в сеть.At very small values of n (at creeping speeds), the value is much less than the electric power consumed by the arcing unit 1 and all the electric power minus losses in the three-phase bridge 27 and the inverter 28 is recovered into the network.

Блок управлени  (фиг,2) работает следующим образом. The control unit (FIG. 2) operates as follows.

При начальном положении движка задатчика 29, соответствующем максимальной угловой скорости ротора привода , включаетс  компаратор 30 и своим сигналом включает через анало- говый ключ 31 плату управлени  5 и непосредственно платы управлени  4, управл ющие тиристорами ключей переменного тока 23 - 25 через элемент НЕ 34. Компаратор. 30 выключает анало говый ключ 32. В этом случае включаютс  ключи переменного тока 23-25 и ротор 3 вращаетс  с синхронной угловой скоростью. Изменение положени  движка задатчика 29 приводит к при- крыванию тиристора ключа 25 фазы А, пропускающего одну из полуволн, при помощи аналогового ключа 31, действующего на плату управлени  35. Ротор 3 уменьшает свою угловую скорост из-за- возникновени  тормозного усилени .. Дальнейшее изменение движка задатчика 29 приводит к закрыванию компаратора 30 (в момент, соответствующий ,3 п°) иJследовательно, закрыванию плат управлени  34 и 35, т.е. выключению ключей переменного тока 23 - 25. Через элемент НЕ 34 закрытый компаратор 30 включает аналоговый ключ 32, даюкщй разрещение на включение через платы управлени  26 инвертора 28 и дальнейшее управление им при помощи задатчика 29.At the initial position of the setpoint slider 29, corresponding to the maximum angular velocity of the rotor of the drive, the comparator 30 turns on with its signal and switches the control board 5 and the control boards 4 directly through the analog key 31, which control the thyristors of the alternating current keys 23-25 through the HE element 34. The comparator. 30 turns off the analog key 32. In this case, the keys AC 23-25 are turned on and the rotor 3 rotates at a synchronous angular speed. Changing the position of the engine setting unit 29 causes the thyristor of phase 25 key A, which passes one of the half-waves, to be covered with an analog key 31 acting on the control board 35. The rotor 3 reduces its angular velocity due to the occurrence of braking gain. The setting control slider 29 causes the comparator 30 to close (at the moment corresponding to 3 n °) and, consequently, to close the control boards 34 and 35, i.e. switching off the alternating current keys 23–25. Through the NOT 34 element, the closed comparator 30 switches on the analog key 32, allowing it to be turned on via the control boards 26 of the inverter 28 and further controlled by means of the setting unit 29.

Таким образом, данный дугостатор- ньй электропривод имеет больший Днапазон регулировани  угловой скорости (1:1000) и, следовательно, может быт использован в качестве безредукторно го электропривода  изкоскоростного оборудовани , что  вл етс  доказательством расширени  его функциональных возможностей. При этом улучшаютс  энергетические характеристики электропривода на номинальных и пониженных оборотах, что выражаетс  в повышении .КПД на номинальных оборотах за счет уравновешивани  ротора диаметральной установкой двух дугостато- ров и на пониженных оборотах за счет рекуперации энергии скольжени  ротора в сеть и получении двойного момента . Улучшение коэффициента мощности получаетс  за счет выбора соответствующего угла зажигани  тиристоров инвертора.Thus, this electric drive has a greater angular velocity control range (1: 1000) and, therefore, can be used as a gearless electric drive from high-speed equipment, which is evidence of the expansion of its functionality. At the same time, the energy characteristics of the electric drive at nominal and low revs are improved, which is reflected in an increase in the PDC at nominal revolutions due to the rotor being balanced by the diametral installation of two arc controllers and at lower revolutions due to the rotor slip energy being recovered and a double moment is obtained. The power factor improvement is obtained by selecting the appropriate ignition angle of the inverter thyristors.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Регулируемый электропривод дл  низкоскоростного технологического оборудовани , содержаи1рй электродвигатель с дуговыми статорами, на каждом из которых расположена многофазна  обмотка с не вно выраженными полюсами , обмотка одного дугового статора снабжена выводами дл  подключени  к сети, и ротор с обмотками, о тличающийс  тем, что, с целью увеличени  диапазона регулировани  частоты вращени  и повышени  энергетических показателей, обмотка ротора выполнена многофазной, кажда  фаза обмотки ротора составлена из четырех секций, равномерно распределенных по окружности ротора, одно-- именные выводы диаметрально расположенных секций и одни разноименные выводы смежно расположенных секций каждой фазы обмотки ротора соединены между собой перемычками из материала с низким удельным сопротивлением, а другие разноименные выводы смежно расположенных секций этой же фазы - перемычками из материала с высоким удельным сопротивлением, например из стали, и введены управл емые ключи дл  подключени  многофазной обмотки второго дугового статора к сети, блок управлени , последовательно соединенные между собой мостовые выпр митель и инвертор, вход выпр мител  соединен с выводами многофазной обмотки второго дугового статора, а выход инвертора снабжен выводами дл  подключени  к сети, управл ющие входы указ анных ключей и инвертора сое- :динены с выходом блока управлени .Adjustable electric drive for low-speed technological equipment, containing an electric motor with arc stators, each of which has a multi-phase winding with implicit poles, the winding of one arc stator is provided with leads for connection to the network, and a rotor with windings that is characterized by the fact that increasing the frequency control range of the rotational frequency and increasing the energy indices, the rotor winding is made multiphase, each phase of the rotor winding is composed of four sections equal to rectangularly distributed around the circumference of the rotor, one-named conclusions diametrically located sections and one opposite conclusions adjacent sections of each phase of the rotor winding are interconnected by jumpers from a material with low resistivity, and other opposite conclusions from adjacent sections of the same phase are jumpers from a material with high resistivity, such as steel, and controllable keys are introduced to connect the multiphase winding of the second arc stator to the network, a control unit, a but interconnected by a bridge rectifier and an inverter, the input of the rectifier is connected to the terminals of the multiphase stator windings of the second arc, and the output of the inverter is provided with terminals for connection to the network control inputs decree OF DATA keys and inverter soe-: dineny yield control unit. -0ГП д S с-0GP d S with /f КС/ f COP к Кб к каkb ka ka t t t t t Тt t t t t t frfr iii ш uiii w u оabout jj j/j / 5U 1515 жWell дd 5five ЖF LZHLzh 0t../0t ../ . )индерто1зу f. a) to f1 ffiffi 7878 i/г. 2 i / g 2 аbut 3 22 J г3 22 J g mimi { 7 22 3 38 ;{7 22 3 38; с оwith about MlMl Фиг.ЗFig.Z /V,/ V, Фиг.FIG. Фиг. 5FIG. five 2П П2P P пP ЙTh Фиг.77
SU853952572A 1985-06-14 1985-06-14 Controlled electric drive for low-speed production equipment SU1385213A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853952572A SU1385213A1 (en) 1985-06-14 1985-06-14 Controlled electric drive for low-speed production equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853952572A SU1385213A1 (en) 1985-06-14 1985-06-14 Controlled electric drive for low-speed production equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1385213A1 true SU1385213A1 (en) 1988-03-30

Family

ID=21197018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853952572A SU1385213A1 (en) 1985-06-14 1985-06-14 Controlled electric drive for low-speed production equipment

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1385213A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011049543A1 (en) * 2009-10-19 2011-04-28 Chernogorov Anatoliy Dmitrievich Electric motor with a dc travelling magnetic field (variants)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Калинский Д.М. и др. Применение дугостаторных асинхронных двигателей в автоматизированном электроприводе прессов. Автоматизированный электропривод. М.; Энерги , 1980, с.258, рис.1. Авторское свидетельство СССР № 42629, кл. Н 02 К 41/02, 1965. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011049543A1 (en) * 2009-10-19 2011-04-28 Chernogorov Anatoliy Dmitrievich Electric motor with a dc travelling magnetic field (variants)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR910009017B1 (en) Dc motor
US6150791A (en) Operation of switched reluctance machines
US6051953A (en) Brushless exciterless field system for AC synchronous machines
JPH0236788A (en) Method and circuit for control of brushless electric motor
US4472673A (en) Rotating electric machine with speed/frequency control
SU1385213A1 (en) Controlled electric drive for low-speed production equipment
Pulle Performance of split-coil switched reluctance drive
US3551766A (en) Regulatable and controllable inverter or frequency changer arrangement for feeding ac motors
GB2157089A (en) Single-phase reluctance motor
RU2014711C1 (en) Three-phase winding with pole change-over
JPH10201285A (en) Brushless dc motor
RU2016470C1 (en) D c electric machine
RU1780139C (en) Electric drive
SU1536484A1 (en) Dynamoelectric synchronous welding generator
SU881960A1 (en) Induction machine-rectifier cascade
SU1309243A1 (en) A.c.electric drive
GB1575621A (en) Ac rotary solenoids or rotary or linear stepping motors
SU1305821A1 (en) Method of controlling brushless synchronous machine
SU1647838A1 (en) Method for overexciting hysteresis motor
JPH0797915B2 (en) Synchronous motor controller
SU913545A1 (en) Ac electric drive
SU736329A1 (en) Method of control of multiphase electric drive
SU771815A1 (en) Power-diode motor
SU705609A1 (en) Method of controlling rectifier controlled repulsion motor
SU1001420A1 (en) Multi-motor electric drive