SU1646033A1 - Synchronous electric drive - Google Patents

Synchronous electric drive Download PDF

Info

Publication number
SU1646033A1
SU1646033A1 SU894682980A SU4682980A SU1646033A1 SU 1646033 A1 SU1646033 A1 SU 1646033A1 SU 894682980 A SU894682980 A SU 894682980A SU 4682980 A SU4682980 A SU 4682980A SU 1646033 A1 SU1646033 A1 SU 1646033A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
winding
free
terminals
diode
Prior art date
Application number
SU894682980A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Павлович Безруков
Original Assignee
Физико-Энергетический Институт Ан Латвсср
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 Физико-Энергетический Институт Ан Латвсср filed Critical Физико-Энергетический Институт Ан Латвсср
Priority to SU894682980A priority Critical patent/SU1646033A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1646033A1 publication Critical patent/SU1646033A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Motor And Converter Starters (AREA)

Description

1one

(21)4682980/07(21) 4682980/07

(22)27.04.89(22) 04/27/89

(46) 30.04.91. Бюл. 16(46) 04.30.91. Bul sixteen

(71)Физико-энергетический и сти- тут АН ЛатвССР(71) Physical-energetic and STI of the Academy of Sciences of the Latvian SSR

(72)В.П.Безруков(72) V.P. Bezrukov

(53)62:83:621.313.335.52(088.8)(53) 62: 83: 621.313.335.52 (088.8)

(56)Ковалюк Л.А. Специализированна  сери  бесконтактных синхронных электродвигателей дл  нефтепромысловых механизмов. РНТС ВНИИОЭГ. Машины и нефт ное оборудование, 1977, N-2, с„ 15-19.(56) Kovalyuk L.A. A specialized series of contactless synchronous motors for oilfield mechanisms. RNTS VNIIOEG. Machines and oil equipment, 1977, N-2, pp. 15-19.

Авторское свидетельство СССР М 1252891, кл. Н 02 Р 1/50, 1984.USSR author's certificate M 1252891, cl. H 02 R 1/50, 1984.

(54)СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД(54) SYNCHRONOUS ELECTRIC DRIVE

(57)Изобретение относитс  к электротехнике . Цель - упрощение устройства . С этой целью в синхронном элекг троприводе блок управлени  (БУ) регулируемого выпр мител  выполнен на четырехобмоточном трансформаторе управлени  6, перва  первична  обмотка 9 которого включена в цепь одной фазы  корной обмотки двигател  1, а втора  первична  обмотка 10 подключена к источнику переменного напр мелил через {разовозвращающую цепочку 11. Выводы первой вторичной обмотки трансформатора 6 зашунтирова- пы конденсатором 14 и двум  диодами 21,20, соединенными встречно. Между обцей точкой диодов 20,21 и общей точкой управл емых вентилей 4,5 регулируемого выпр мител  последовательно включены динистор 7 и резистор 8, а управл ющий электрод каждого вентил  подключен к соответствующему выводу первой вторичной обмотки 12 через диод 13 или 19. Выводы второй вторичной обмотки 15 подключены к входу мостового выпр мител  16. Выход мостового выпр мител  нагружен на тиристор 17, управл ющий электрод которого соединен с его анодом через резистор. Постовой выпр митель с тиристором образуют ключ, который замыкает выводы вторичной обмотки трансформатора и таким образом выключает блок управлени  на врем  пуска. Угол открыти  управл емых вентилей измен етс  в результате сложени  токов в первичных обмотках трансформатора и изменени  фазы вектора напр жени  на конденсаторе, оунтирующем выводы второй вторичной обмотки 15. 1 ил.(57) The invention relates to electrical engineering. The goal is to simplify the device. To this end, in a synchronous electric drive, the control unit (CU) of the adjustable rectifier is made on a four-winding control transformer 6, the first primary winding 9 of which is connected to the main winding circuit of the motor 1 of one phase, and the second primary winding 10 is connected to the alternating voltage source via distribution chain 11. The pins of the first secondary winding of the transformer 6 are bridged by a capacitor 14 and two diodes 21,20 connected in opposite directions. Between the point of the diodes 20, 21 and the common point of controlled valves 4.5 of the controlled rectifier, the dynistor 7 and the resistor 8 are connected in series, and the control electrode of each valve is connected to the corresponding output of the first secondary winding 12 through the diode 13 or 19. The conclusions of the second secondary The windings 15 are connected to the input of the bridge rectifier 16. The output of the bridge rectifier is loaded on the thyristor 17, the control electrode of which is connected to its anode through a resistor. The post rectifier with a thyristor forms a key that closes the leads of the transformer secondary winding and thus turns off the control unit for the duration of the start. The opening angle of the controlled valves changes as a result of the addition of currents in the primary windings of the transformer and the change in the phase of the voltage vector on a capacitor that supports the terminals of the second secondary winding 15. 1 Il.

с 9from 9

tftf

СWITH

оabout

4i

ОЭ О 00 СОOE O 00 CO

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к системам автоматического регулировани  тока возбуждени  бесконтактных синхронных маыин с неподвижными обмотками возбуждени , и может быть использовано преимущественно в приводе механизмов , имеющих циклическую нагрузку,The invention relates to electrical engineering, in particular, to systems for automatically controlling the excitation current of contactless synchronous machines with fixed excitation windings, and can be used mainly in driving mechanisms having a cyclic load,

например, дл  привода нефтепромысловых станков-качалок.for example, to drive oilfield pumping units.

Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства путем упрощени  схемы блока управлени  и конструкции трансформатора управлени .The aim of the invention is to simplify the device by simplifying the circuit of the control unit and the design of the control transformer.

На чертеже изображена принципиальна  электрическа  схема синхронного электропривода.The drawing shows a circuit diagram of a synchronous electric drive.

Синхронный электропривод содержит электродвигатель 1 с  корной обмоткой , фазные выводы которой подключены к источнику переменного напр жени ,, обмотку возбуждени , выполненную в виде двух катушек 2,3, расположенных соосно на магнитопрово- де индуктора, регулируемый выпр мител на двух управл емых вентил х 4,5 с The synchronous electric drive contains an electric motor 1 with a crust winding, the phase terminals of which are connected to a source of alternating voltage, an excitation winding made in the form of two coils 2,3 arranged coaxially on the inductor magnet circuit, an adjustable rectifier on two controlled gates 4 , 5 s

2020

2525

30thirty

блоком управлени , состо щим из транс- в движение ротор. Одновременно с этимa control unit consisting of a trans-to-rotor. Simultaneously

питание получают обмотки 9,10 трансформатора управлени  6 и катушки 2,3.windings 9, 10 of the control transformer 6 and coil 2, 3 receive power.

Пусковой ток в  корной обмотке электродвигател  вызывает резкое увеличение магнитного потока в магнито- проводе трансформатора управлени  6, в результате чего на управл ющий электрод тиристора 17 подаетс  напр жение, уровень которого выше порога включени  этого тиристора, и он открываетс . Своим включением тиристор 17 шунтирует обмотку 15, ток в которой демпфирует магнитный поток в магнитопро- Еоде и напр жение на выводах обмотки 12 не достигает уровн  включени  ди- нистора 7.The starting current in the electrical motor's core winding causes a sharp increase in the magnetic flux in the magnetic conductor of the control transformer 6, as a result of which the control electrode of the thyristor 17 is energized, the level of which is above the turn-on threshold of this thyristor and it opens. By turning on, the thyristor 17 shunts the winding 15, the current in which damps the magnetic flux in the magnetic conductor and the voltage at the terminals of the winding 12 does not reach the switch-on level of the 7.

Таким образом, на управл емые вентили 4,5 не подаютс  открывающие импульсы и они остаютс  закрытыми на все врем  пуска.Thus, the opening pulses are not applied to the controlled valves 4.5 and they remain closed for the entire duration of the start-up.

При выключенных вентил х 4,5 распределение токов в катушках 2,3 таково , что суммарное значение магнитодвижущих сил (НДС) катушек обмотки возбуждени  в этот период равно нулю . Вследствие этого магнитное поле возбуждени  в малине отсутствует и ротор под действием асинхронного вращающего момента разгон етс  до под- синхронной частоты вращени .When the valves 4.5 are turned off, the current distribution in the coils 2.3 is such that the total value of the magnetomotive forces (VAT) of the excitation winding coils in this period is zero. As a result, there is no magnetic field in the raspberry and the rotor accelerates to the sub-synchronous rotation frequency under the action of asynchronous torque.

С ростом частоты вращени  ротора величина тока в цепи  корной обмотки снижаетс , что приводит к уменьшению напр жени  в обмотке 15 и тиристор 17 закрываетс . В этот момент результирующий магнитный поток в мапнитопроводе трансформатора управлени  6 возрастает и напр жение во вторичной обмотке 12 достигает уровн  включени  динистора 7.With an increase in the frequency of rotation of the rotor, the magnitude of the current in the core circuit of the winding decreases, resulting in a decrease in voltage in the winding 15 and the thyristor 17 closes. At this moment, the resulting magnetic flux in the control pipeline of the control transformer 6 increases and the voltage in the secondary winding 12 reaches the switching level of the dynistor 7.

Формирование импульсов управлени  осуществл етс  конденсатором 14, ди- ннстором 7 и резистором 8. При этом амплитуда импульсов управлени  onpe-iThe control pulses are formed by a capacitor 14, a driver 7 and a resistor 8. At the same time, the amplitude of the onpe-i control pulses

форматора управлени  6 и соединенных последовательно динистора 7 и резистора 8, перва  первична  обмотка 9 трансформатора включена последовательно в цепь одной фазы электродвигател  1, выводы второй первичной обмотки 10 подключены к источнику переменного напр кешш через фазо- вращающую цепочку 11, один вывод первой вторичной обмотки 12 подключен к одному выводу диода 13 и выводу конденсатора 14, второй вывод которого соединен со вторым выводом обмотки 12, а выводы второй вторичной обмотки 15 подключены к входу переменного тока мостового выпр мител  16, выход посто нного тока которого нагружен на тиристор 17, управл ющий электрод тиристора 17 подключен к его аноду через регулируемый резистор 18. Кроме того, в блок управлени  устройства дополнительно введены три диода 19-21, причем вывод первого дополнительного Диода 19 и свободны вывод диода 13 в блоке управлени  подключены к управл ю- щим электродам соответственно одного и другого управл емых вентилей 4, 5, одноименные выводы второго и третьего дополнительных диодов 20, 21 подключены к свободному выводу резистора 8, свободные выводы первого и второго дополнительных диодов 19,20 подключены к первому выводу первой вторичной обмотки 12, свободный вывод третьего дополнительного диода 21 подключен к первому выводу этой обмотки , а свободный вывод динистора 7, одноименные выводы катушек 2,3 и управл емых вентилей 4,5 соединены вместе, свободные выводы одной и другой катушек 2,3 соединены со свободными выводами управл емых вентиле 4,5 и предназначены дл control format 6 and serially connected dinistor 7 and resistor 8, the first primary winding 9 of the transformer is connected in series to the single phase circuit of the electric motor 1, the terminals of the second primary winding 10 are connected to the alternating voltage source through the phase-rotating chain 11, one output of the first secondary winding 12 connected to one output of the diode 13 and the output of the capacitor 14, the second output of which is connected to the second output of the winding 12, and the terminals of the second secondary winding 15 are connected to the AC input of the bridge rectifier goal 16, the DC output of which is loaded on the thyristor 17, the control electrode of the thyristor 17 is connected to its anode through an adjustable resistor 18. In addition, three diodes 19-21 are additionally inserted into the device control unit, the output of the first additional diode 19 and free the output of the diode 13 in the control unit is connected to the control electrodes of one and the other controlled gates 4, 5, respectively; the same terminals of the second and third additional diodes 20, 21 are connected to the free output of the resistor 8, the free output The first and second additional diodes 19, 20 are connected to the first output of the first secondary winding 12, the free output of the third additional diode 21 is connected to the first output of this winding, and the free output of the dynistor 7, the same output terminals of the coils 2, 3 and controlled valves 4.5 connected together, the free leads of the one and the other coils 2,3 are connected to the free leads of the controlled valve 4,5 and are intended for

3535

4040

4545

5050

5555

16460331646033

подключени  к источнику переменного напр жени .connect to a variable voltage source.

Работа синхронного электроприво- да происходит следующим образомThe operation of the synchronous electric drive is as follows.

В исходном положении выводы  корной обмотки синхронного двигател  1 отключены от источника переменного напр жени  и ротор машины неподвижен. При пуске трехфазное напр жение подаетс  на клеммы устройства А,В,С,О и переменный ток создает в расточке статора электродвигател  1 вращающеес  магнитное поле, которое приводитIn the initial position, the terminals of the core winding of the synchronous motor 1 are disconnected from the source of alternating voltage and the machine rotor is stationary. During start-up, the three-phase voltage is applied to the terminals of the device A, B, C, O and the alternating current creates in the stator bore of the electric motor 1 a rotating magnetic field, which causes

дел етс  напр жением включени  ди- iiiicropa 7, величиной конденсатора 14 и ретистора 8. Выключение динис- тора 7 обеспечиваетс  тем,что ток в цепи в конце полупериода проходит через нуль. Диоды 20,21 служат дл  согласовани  пол рности напр жени  на управл емых вентил х 4,5 и выводах обмотки 12, а диоды 13,19 предназначены дл  защиты управл ющих переходов этих вентиле от обратного напр жени .it is made by the dipping voltage of the di-micropro 7, the value of the capacitor 14 and the reistor 8. The switching off of the drive 7 is ensured by the fact that the current in the circuit at the end of the half period passes through zero. Diodes 20, 21 serve to match the polarity of the voltage on the controlled gates 4,5 and the leads of the winding 12, and the diodes 13,19 are designed to protect the control transitions of these gates from the reverse voltage.

Включение дашистора 7 в каждом полупериоде переменного напр жени  лызьшает импульсный разр д конденсатора 14 на управл ющий электрод вентилей 4,5, которые открываютс  и шунтируют кат-лаки 2,3. При этом периодическа  коммутаци  вентилей выпр мител  16 приводит к тому, что в катушках 2,3 начинают протекать токи, обусловленные напр жением источника питани  и ЭДС самоиндукции . Пол рность этих токов сохран етс  неизменной во времени, поэтому суммарна  НДС катушек образует в магнитопроводе посто нное магнитное поле возбуждени . Вследствие этого в машине возникает синхронизирующим момент и происходит вт гивани ротора в синхронизм.The switching on of the daschistor 7 in each half-period of the alternating voltage loses the pulse discharge of the capacitor 14 to the control electrode of the valves 4.5, which open and shunt the cat-lacquers 2,3. In this case, the periodic switching of the rectifier valves 16 leads to the fact that currents in the coils 2,3 begin to flow due to the voltage of the power source and the EMF of self-induction. The polarity of these currents remains unchanged in time, so the total SSS of the coils in the magnetic core forms a constant magnetic field of excitation. As a result, a synchronizing torque occurs in the machine and the rotor is pulled into synchronism.

В синхронном режиме работы ток в обмотке возбуждени   вл етс  функцией .жи на валу машины, лосколь- гу напр жение на выводах обмотки 12 трансформатора управлени  в результате суммировани  токов в обмотках 9, 10 измен ет свою фазу, а это соответственно приводит к изменению угла открыти  вентилей 4,5.In synchronous operation mode, the current in the excitation winding is a function of the bore on the machine shaft, and the voltage at the terminals of the control transformer winding 12 changes the phase in the windings 9, 10 and, accordingly, changes the opening angle gates 4,5.

Согласование закона регулировани  напр жени  на обмотке возбуждени  с рехулировочной характеристикой синхронного двигател  осуществл етс  изменением параметров фазовращающей- с  цепочки 11 и соответствующим под- бооом числа витков обмоток 9,10.The adjustment of the law of voltage regulation on the field winding with the revocation characteristic of a synchronous motor is carried out by changing the parameters of the phase-rotation chain 11 and the corresponding sub-number of turns of the windings 9.10.

Технико-экономический эффект от использовани  изобретени  выражает- слв том,что упрощаетс  конструкци  устройства. При этом упрощаетс  схема и исключаетс  необходимость наладки узла, формирующего импульсы в блоке управлени , дл  получени  симметр гчного напр жени  на управл емых вентил х; упрощаетс  конструкци  регулируемого выпр мител , числа управл емых вентилей в котром равноThe technical and economic effect of using the invention is expressed by the fact that the design of the device is simplified. This simplifies the circuit and eliminates the need to set up a node that generates pulses in the control unit to obtain a symmetric voltage on controlled valves; the design of the controlled rectifier is simplified, the number of controlled valves in the tank is equal to

00

5five

д ум, при сохранении функции двух- полупернодного выпр млени  тек.т возбуждени ; упрощаетс  технологи  из готовлени  трансформатора управлени  за счет уменьшени  числа вторичных обмоток.d mind, while retaining the function of two half pernodal rectification of excitation current; the technology of preparing a control transformer is simplified by reducing the number of secondary windings.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Синхронный электропривод, содержащий электродвигатель, фазные выводы  корной обмоткой которого подключены к источнику переменного напр жени , а обмотка возбуждени  выполнена в виде двух катушек, расположенных на магнитопроводе индуктора, регулируемый выпр митель на двух уп- . равл емых вентил х с блоком упраплз0 ни , составленным из трансформатора, и соединенных последовательно динис- тора и резистора, перва  первична  обмотка трансформатора включена в цепь одной фазы  корной обмотки элек5 тродвигател , выводы второй первичной обмотки подключены к источнику переменного напр жени  через фазовращаю- цую цепочку, один вывод первой еторчч- ной обмотки подключен i: одному  ыводу диода и одному выводу конденсатора, второй вывод которого соединен со вторым выводом первой вторичной обмотки , а выводы второй вторичной обмотки подключены к входу переменного тока мостового выпр мител , зыход посто нного тока которого шунтирован тиристором, управл ющий электрод тиристора соедшшн с его анодом через регулируемый резистор, отличающийс  тем, что, с целью упрощени , в блок управлени  дополнительно введены три диода, причем вывод первого дополнительного диода и свободный вывод упом нутого выше диода блока управлени  подключены к управл ющим электродам управл емых вентилей , одноименные выводы второго и третьего дополнительных диодов подключены к свободному выводу резистора , свободные выводы первого и второго дополнительных диодов подключены ко второму выводу первой вторичной обмотки, свободный вывод третьего дополнительного диода подключен к первому выводу этой обмотки, а сво- t бодный вывод динистора, одноименные выводы катушек и управл емых вентилей объединены, при этом свободные выводы одной и .другой катушек соеди0A synchronous electric drive containing an electric motor, the phase terminals of which the core winding is connected to an alternating voltage source, and the excitation winding is made in the form of two coils located on the inductor magnetic circuit, an adjustable rectifier on two packs. equal vents with a control unit made up of a transformer and a serial unit and resistor connected in series, the first primary winding of the transformer is connected to a single phase of the electric motor core winding, the outputs of the second primary winding are connected to the alternating voltage source through a phase inverter a chain, one output of the first e-winding winding is connected i: one output of the diode and one output of the capacitor, the second output of which is connected to the second output of the first secondary winding, and the outputs of the second secondary The second winding is connected to the AC input of a bridge rectifier, whose DC output is shunted by a thyristor, the control electrode of the thyristor is connected to its anode through an adjustable resistor, characterized in that, for the sake of simplicity, three diodes are added to the control unit, and the output the first additional diode and the free output of the aforementioned diode of the control unit are connected to the control electrodes of the controllable gates, the like-named terminals of the second and third additional diodes are connected to The free output of the first and second additional diodes is connected to the second output of the first secondary winding, the free output of the third additional diode is connected to the first output of this winding, and the free output of the dynistor, the like terminals of the coils and controlled valves are combined, while free outputs of one and the other coils 5five 5five 00 71646033 871646033 8 йены со свободными выводами соответ- мых вентилей и подключены: к источ- ственно одного и другого управл в- нику переменного напр жени .yens with free outputs of the corresponding valves and connected: to the power supply of one and the other to the control of the alternating voltage. О о- flo С оРедактор З.ХодаковаAbout o-flo C o Editors Z. Khodakova Заказ 1554Order 1554 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5VNIIPI State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 4/5 11 eleven ЮYU ъъ Составитель В.ТарасовCompiled by V.Tarasov Техред Л.Олийнык Корректор Т.ПалийTehred L. Oliynyk Proofreader T. Paliy Тираж 354Circulation 354 ПодписноеSubscription
SU894682980A 1989-04-27 1989-04-27 Synchronous electric drive SU1646033A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894682980A SU1646033A1 (en) 1989-04-27 1989-04-27 Synchronous electric drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894682980A SU1646033A1 (en) 1989-04-27 1989-04-27 Synchronous electric drive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1646033A1 true SU1646033A1 (en) 1991-04-30

Family

ID=21443630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894682980A SU1646033A1 (en) 1989-04-27 1989-04-27 Synchronous electric drive

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1646033A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4511835A (en) Voltage-controlled, inverter-motor system
US7170261B2 (en) Generator with dual cycloconverter for 120/240 VAC operation
CA2010673C (en) Current chopping strategy for switched reluctance machines
US6051953A (en) Brushless exciterless field system for AC synchronous machines
KR20060055046A (en) Single-phase induction motor and noise reduction method thereof
US9246429B2 (en) Control method for reducing torque ripple in switched reluctance motors
SU1646033A1 (en) Synchronous electric drive
Pulle Performance of split-coil switched reluctance drive
US5821714A (en) Improvements in and relating to motors
RU2076450C1 (en) Method for regulation of rotation frequency of double-supply electric motor and device which implements said method
SU1534745A1 (en) Synchronous electric drive
WO2001097364A1 (en) Method for starting an electric motor and electric motor with a device for starting the motor
SU1764130A1 (en) Alternating current electric drive
RU2262178C1 (en) Alternating-current compound generator
SU661708A1 (en) Synchronous machine exciting device
SU1443118A1 (en) A.c. electric drive
JPH06284657A (en) Induction generator
SU1651351A1 (en) Rotary frequency changer
SU1661927A2 (en) Thyratron motor
SU1541718A1 (en) Single-phase induction motor
Moo et al. Starting control of wound-rotor induction motors by using chopper-controlled resistance in rotor circuit
SU758445A1 (en) Device for excitation of synchronous motor
SU566292A1 (en) Alternating-current dynamoelectric machine
SU1403321A1 (en) A.c. drive
SU464948A1 (en) Starting method of single-phase asynchronous electric motor