SU1749988A1

SU1749988A1 - Valve electric machine

Info

Publication number: SU1749988A1
Application number: SU894741364A
Authority: SU
Inventors: Александр Павлович Старцев
Original assignee: Пермский карбюраторный завод им.М.И.Калинина
Priority date: 1989-07-18
Filing date: 1989-07-18
Publication date: 1992-07-23

Abstract

Использование: в электроприводе со статическими преобразовател ми частоты. Сущность: блок 17 управлени ключами 1-8 преобразовател частоты вентильной электрической машины с фазами 9-16 корной обмотки выполнен с возможностью формировани управл ющих импульсов длительностью , превышающей 180&deg;. Средние выводы одной фазы корных обмоток соединены со средним выводом ключей последующей фазы, а их свободные выводы - с одноименными выводами управл емых ключей данной фазы. Вторые выводы этих ключей объединены и подключены к одному из зажимов источника питани . Средний вывод последней фазы корной обмотки подключен к другому зажиму источника питани . Это позвол ет обеспечить работы всех ключей 1-8 преобразовател частоты с одинаковой частотой, что уменьшит потери н# ключах в переходных режимах. 2 ил. слUsage: in electric drive with static frequency converters. SUBSTANCE: key control unit 17 1-8 of a frequency converter of a valve electric machine with phases 9-16 of the core winding is configured to generate control pulses with a duration exceeding 180 °. The middle pins of one phase of the core windings are connected to the middle pins of the keys of the subsequent phase, and their free pins are connected to the same pins of the controlled keys of this phase. The second terminals of these keys are combined and connected to one of the power supply terminals. The middle terminal of the last phase of the core winding is connected to a different terminal of the power source. This allows all the keys of the frequency converter 1-8 to work at the same frequency, which will reduce the loss of n # keys in transient conditions. 2 Il. cl

Description

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к электрическим машинам со статическим преобразователем.The invention relates to electrical engineering, in particular to electrical machines with a static converter.

Известны вентильные электрические машины, содержащие электромеханический преобразователь., кажда фаза которого , состо ща из двух полуобмоток с отводами, питаетс от одной группы двух провод щих ключей, соединенных с источником питани .Valve electrical machines are known which contain an electromechanical transducer, each phase of which consisting of two half-windings with outlets, is powered by one group of two conductive switches connected to a power source.

Недостаток таких машин - в сложности блока управлени ключами, обмоток и коммутатора , что увеличивает массогабаритные показатели машины.The disadvantage of such machines is the complexity of the key management unit, the windings and the switch, which increases the machine’s weight and dimensions.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой вл етс вентильна электрическа машина, содержаща электромеханический преобразователь, обмотки фаз которого, выполненные со средней точкой , св заны с выходом преобразовател The closest in technical essence to the present invention is a valve-type electrical machine containing an electromechanical converter, whose phase windings, made with a midpoint, are connected with the output of the converter.

частоты, анодные и катодные группы ключей которого соединены с цепью питани , и блок управлени ключами, выполненный с возможностью обеспечени частоты коммутации одной группы ключей в два раза выше частоты Коммутации второй группы ключей.frequencies whose anode and cathode key groups are connected to the power supply circuit, and a key management unit configured to provide the switching frequency of one key group twice as high as the switching frequency of the second key group.

Недостатки известной машины - в сложности блока управлени ключами и увеличенных потер х в ключах преобразовател из-за необходимости в два раза большей частоты коммутации ключей одной из групп, что, в конечном счете, увеличивает массогабаритные показатели машины.The disadvantages of the known machine are in the complexity of the key management unit and the increased losses in the converter keys due to the need to double the switching frequency of the keys of one of the groups, which ultimately increases the machine’s weight and dimensions.

Цель изобретени - улучшение массога- баритных показателей машины.The purpose of the invention is to improve the mass-size parameters of the machine.

Указанна цель достигаетс тем, что в предлагаемой вентильной электрической машине, содержащей электромеханический преобразователь с многофазной корной обмоткой, кажда фаза которой снабженаThis goal is achieved by the fact that in the proposed valve electric machine containing an electromechanical converter with a multiphase core winding, each phase of which is equipped with

22

Ю Ю 00 00S Yu 00 00

рредпим выводом, преобразователь частоты дл подключени корной обмотки к источнику питани , составленный из управл емых ключей, выводы каждой фазы корной обмотки соединены с одноименными выводами двух управл емых ключей преобразовател частоты, блок управлени , вход которого соединен с генератором импульсов , а выход - с управл ющими входами ключей преобразовател частоты, блок управлени выполнен с возможностью формировани управл ющего импульса длительностью , превышающей 180°, другие одноименные выводы управл емых ключей преобразовател частоты попарно соединены , обща точка управл емых ключей, соединенных с первой фазой корной обмотки, снабжена выводом дл подключени к одному из зажимов источника питани , средний вывод каждой предыдущей фазы корной обмотки соединен с общей точкой двух управл емых ключей преобразовател частоты последующей фазы, а средний вывод последней фазы корной обмотки предназначен дл подключени к второму зажиму источника питани ,An output terminal, a frequency converter for connecting the core winding to a power source, composed of controlled keys, the terminals of each phase of the core winding are connected to the same terminals of two controlled keys of a frequency converter, the control unit whose input is connected to a pulse generator, and the output is controlled the inputs of the keys of the frequency converter, the control unit is made with the possibility of forming a control pulse with a duration exceeding 180 °, other like terminals of the controlled keys of the transducer The frequency driver is pairwise connected, the common point of the controlled switches connected to the first phase of the core winding is provided with a terminal for connecting one of the power supply terminals, the middle terminal of each previous phase of the root winding is connected to the common point of two controlled keys of the subsequent phase frequency converter, and the middle terminal of the last phase of the core winding is intended for connection to the second terminal of the power source,

На фиг. 1 приведена схема предлагаемой машины вчетырехфазном асинхронном короткозамкнутом исполнении; на фиг. 2 - напр жение на обмотках фаз и алгоритм работы ключей.FIG. 1 shows the scheme of the proposed machine in the four-phase asynchronous short-circuited version; in fig. 2 - voltage on the windings of the phases and the algorithm of operation of the keys.

Вентильна машина содержит ключи 1 и 5 преобразовател частоты фазы А, 2 и 6 - фазы В, 3 и 7 - фазы С, 4 и 8 - фазы D; полуобмотки 9 и 10 фазы А обмотки статора электромеханического преобразовател , 11 и 12 - фазы В, 13 и 14 - фазы С, 15 и 16 - фазы D. Средн точка обмотки фазы А соединена со средней точкой ключей 2 и 6 фазы В. Средн точка обмотки фазы В соединена со средней точкой ключей 3 и 7 фазы С, Средн точка обмотки фазы С соединена со средней точкой ключей 4 и 8 фазы D. Средн точка ключей 1, 5 и средн точка обмогки фазы D соединены с источником питани .The valve machine contains keys 1 and 5 of the frequency converter of phase A, 2 and 6 - phases B, 3 and 7 - phases C, 4 and 8 - phases D; 9 and 10 half windings of phase A of the stator winding of an electromechanical converter, 11 and 12 are phases B, 13 and 14 are phases C, 15 and 16 are phases D. The middle point of the windings of phase A is connected to the middle point of keys 2 and 6 of phase B. phase B windings are connected to the middle point of keys 3 and 7 of phase C, the middle point of phase C windings is connected to the middle point of keys 4 and 8 of phase D. The middle point of the keys 1, 5 and the middle centering point of phase D are connected to the power supply.

Блок 17 управлени ключами преобразовател частоты состоит из генератора 18, двух кольцевых сдвигающих регистров 19, 20, дешифраторов 21-28 в виде элементов 2И-НЕ и устройства задержки 29. Выходы дешифраторов 21-28 соединены с управл ющими входами ключей 1-8 преобразовател частоты.The frequency converter key control unit 17 consists of a generator 18, two ring shift registers 19, 20, decoders 21-28 in the form of 2I-NOT elements and a delay device 29. The outputs of decoders 21-28 are connected to the control inputs of switches 1-8 of a frequency converter .

При подаче напр жени питани ды R кольцевых сдвигающих регистров 19 и 20 поступает сигнал, устанавливающий начальное состо ние выходов А, В, С, D регистров в единицу, а выходов Е, F, С, Н - в нуль. При этом открыты ключи 1, 4, 6, 7 и кWhen the supply voltage V of the ring shift registers 19 and 20 is applied, a signal is received that sets the initial state of the outputs A, B, C, D of the registers to one, and the outputs E, F, C, and H to zero. At the same time open keys 1, 4, 6, 7 and

последовательно соединенным полуобмоткам 9, 12, 14, 15 фаз электромеханического преобразовател приложено напр жение источника питани Е. Тогда напр жение наconnected in series of half-windings of 9, 12, 14, 15 phases of an electromechanical converter, a voltage of a power source E is applied. Then the voltage on

фазах электромеханического преобразовател , , , . Ток протекает по цепи: источник питани , ключ 1, полуобмотка 9, ключ 6, полуобмотка 12, ключ 7, полуобмотка 14, ключ 4, полуоб0 мотка 15. Начинает работать генератор 18 и на входы С регистров 19 и 20 поступает последовательность импульсов. Причем на входе С одного из регистров она сдвинута на величину t, определ емую устройствомphases of electromechanical converter,,,. The current flows through the circuit: power supply, key 1, half winding 9, key 6, half winding 12, key 7, half winding 14, key 4, half of the coil 15. The generator 18 starts to work and a sequence of pulses arrives at inputs C of registers 19 and 20. Moreover, at the input C of one of the registers, it is shifted by the amount t determined by the device

5 задержки 29. Сигналы с выходов регистров 19 и 20 поступают на входы дешифраторов 21-28 На выходах дешифраторов формируютс импульсы управлени ключами 1-8 длительностью (180+t)°, сдвинутые друг от0 носительно друга на 90° (см. фиг. 2). Через определенное врем (см. фиг. 2)замыкаютс ключи 2, 8 и полуобмотки 11, 12 фазы В и полуобмотки 15, 16 фазы D включаютс встречно-параллельно. Следовательно, на5 пр жение на фазах В и D равно нулю (, ) Напр жение источника питани приложено к последовательно соединенным полуобмоткам 9 и 14, Поэтому напр жение на фазе А электромеханического преобра0 зовател ,фазе С-1).Ток протекает по цепи: источник питани , ключ 1, полуобмотка 9, параллельно соединенные ключи 2, 6 и полуобмотки 11, 12, ключ 7 и полуобмотка 14, параллельно соединенные5 delays 29. The signals from the outputs of registers 19 and 20 are fed to the inputs of the decoders 21-28 At the outputs of the decoders, control pulses of keys 1-8 with duration (180 + t) °, shifted by 90 ° relative to each other, are formed (see Fig. 2 ). After a certain time (see Fig. 2), the switches 2, 8 and the half windings 11, 12 of the phase B and the half windings 15, 16 of the phase D turn on anti-parallel. Therefore, the voltage across the phases B and D is equal to zero (,) The voltage of the power source is applied to series-connected half-windings 9 and 14, Therefore, the voltage at phase A of the electromechanical converter, phase C-1). The current flows through the circuit: source power, key 1, semi-winding 9, parallel-connected keys 2, 6 and semi-winding 11, 12, key 7 and semi-winding 14, connected in parallel

5 ключи 4, 8 и полуобмотки 15, 16. При размыкании ключей 4, 6 напр жение на последовательно соединенных обмотках 9, 11,14,16 равно Е, а напр жение на фазах электромеханического преобразовател ,5 keys 4, 8 and half windings 15, 16. When keys 4, 6 are opened, the voltage on the series-connected windings 9, 11, 14, 16 is equal to Е, and the voltage on the phases of the electromechanical converter,

0 , , . Ток протекает по цепи: источник питани , ключ 1, полуобмотка 9, ключ 2, полуобмотка 11, ключ 7, полуобмотка 14, ключ 8, полуобмотка 16. Дальнейшее переключение происходит0,,. The current flows through the circuit: power source, key 1, half winding 9, key 2, half winding 11, key 7, half winding 14, key 8, half winding 16. Further switching occurs

5 в соответствии с алгоритмом работы ключей , приведенном на фиг. 2. Вид напр жени на фазах также показан на фиг. 2.5 in accordance with the key operation algorithm shown in FIG. 2. The type of voltage on the phases is also shown in FIG. 2

Соединение фазных обмоток с преобразовател ми частоты согласно фиг. 1 и нали0 чие блока управлени , обеспечивающего открытое состо ние ключей больше 180°, позвол ет обеспечить работу всех ключей с одинаковой частотой. Следовательно уменьшаютс потери на ключах в моментыThe connection of the phase windings with frequency converters according to FIG. 1 and the presence of a control unit providing an open state of the keys greater than 180 ° allows all the keys to operate at the same frequency. Consequently, key losses are reduced at times

5 переключений и упрощаетс блок управлени , т.е. машина имеет лучшие массогаба- ритные показатели.5 switching and simplified control unit, i.e. The machine has the best mass and size parameters.

Claims

Claims of electric machine with electromechanical converter with multiphase core winding, each phase of which is equipped with an average output, frequency converter for connecting the core winding to a power source composed of controllable keys a frequency converter, a control unit, the input of which is connected to a pulse generator, and the output is connected to the control inputs of the keys of the frequency converter in order to improve the weight and size parameters, the control unit is adapted to form a control unit.

pulse with a duration exceeding 180 °, other like-named outputs of controlled keys of the frequency converter are pairwise connected, the common point of controlled keys connected to the first phase of the core winding is equipped with a output for connecting to one of the power supply terminals, the average output of each previous phase of the core winding connected to the common point of two controlled keys of the downstream frequency converter, and the middle terminal of the last phase of the core winding is designed to be connected to the second terminal of the power source .

"A360 zrad

u