SU785937A1

SU785937A1 - Electric drive with frequency-controlled multi-winding electric motor

Info

Publication number: SU785937A1
Application number: SU782702242A
Authority: SU
Inventors: Юрий Витальевич Бокарев
Original assignee: Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им. В.В.Куйбышева
Priority date: 1978-12-26
Filing date: 1978-12-26
Publication date: 1980-12-07

Description

(54) ЭЛЕКТРОПРИВОД С ЧАСТОТНО-УПРАВЛЯЕМЫМ МНОГООБМОТОЧНЕЖ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ(54) ELECTRIC DRIVE WITH FREQUENCY-CONTROLLED MULTI-WRENCH ELECTRIC MOTOR

tt

Изобретение относитс к электротехнике , а именно к электроприводам переменного тока, в которых регулирование скорости осуществл етс изме- нением частоты, подводимой к статорным обмоткам.The invention relates to electrical engineering, in particular to AC electric drives, in which the speed is controlled by changing the frequency supplied to the stator windings.

Известен электропривод с частотно-управл емым многообмоточным электродвигателем, одноименные обмот- О ки которого расположены в расточке магнитопровода с угловым сдвигом в 30 эл.град. а отдельные секции ста . торной обмотки питаютс от отдельных преобразователей частоты, выходные |5 напр жени которых сдвинуты друг относительно друга на соответствующий угол, например на 30 эл.град, что, в, случае применени вентильных преобразователей , достигаетс соответст- 20 вующим сдвигом управл ющих импульсов преобразователей l .A known electric drive with a frequency-controlled multiple-winding electric motor, whose windings of the same name are located in the bore of the magnetic circuit with an angular shift of 30 electr. and separate sections of a hundred. The rotor windings are fed from individual frequency converters, the output voltage of which is shifted relative to each other by an appropriate angle, for example, 30 degrees ha, which, in the case of valve converters, is achieved by the corresponding shift of the control pulses of the converters l.

Известный электропривод обеспечивает улучшение формы магнитодвижу- 25 щей силы (МДС) в воздушном зазоре электродвигател , соответствующее снижению колебательных моментов и расширению диапазона регулировани скорости.30The known electric drive provides an improvement in the shape of the magnetomotive force (MDS) in the air gap of an electric motor, corresponding to a decrease in oscillatory moments and an extension of the range of speed control.

К недостаткам известного электропривода относитс усложнение преобразовательной части, св занное с использованием , как минимум, двух отдельных преобразователей частоты, оснащенных, в случае применени вентильных преобразователей на базе .автономных инверторов, своими устройствами коммутации.The disadvantages of the known electric drive include the complication of the converter part associated with the use of at least two separate frequency converters, equipped, in the case of using valve converters based on autonomous inverters, with their own switching devices.

Известен хакже электропривод с частотно-упрайл емым многообмоточным электродвигателем, одноименные обмотки которого расположены в расточке магнитопровода статора с заданным сдвигом, например 30 эл.град. и подключены к мостовым инверторам тока, которые соединены по цепи посто нно-, го тока последовательно и согласно в составной инвертор, имеющий блок коммутации , отдельный дл каждого инвертора 23 .A well-known electric drive with a frequency-controlled multi-winding electric motor, the like windings of which are located in the bore of the stator magnetic circuit with a given shift, for example, 30 el.grad. and connected to bridge current inverters, which are connected in a direct current circuit in series and according to a composite inverter having a switching unit separate for each inverter 23.

Недостаток известного электропривода , состоит в том, что к.аждый инвертор имеет свою отдельную схему коммутации , что усложн ет устройство.The disadvantage of the known electric drive is that each inverter has its own separate switching circuit, which complicates the device.

Целью изобретени вл етс упрощение устройства.The aim of the invention is to simplify the device.

Поставленна цель достигаетс тем, что в электроприводе блок коммутации выполнен в виде цепи, состо щей из двух пбследовательно соединенных коммутационных тиристоров, подсоединенной к входным цеп м посто нного , тока, а обща точка коммутационных тиристоров соединена через коммутационный конденсатор с общей точкой мостовых инверторов,The goal is achieved by the fact that in the electric drive the switching unit is made in the form of a circuit consisting of two semi-connected switching thyristors connected to the input DC circuits, and the common point of the switching thyristors is connected through a switching capacitor with a common point of bridge inverters,

На фиг. 1 представлена принципиальна схема электропривода, на фиг. 2 - результирующа форма н.с. статора.FIG. 1 is a schematic diagram of the electric drive; FIG. 2 - the resulting form N.S. the stator.

Электропривод содержит многообмоточный электродвигатель 1, подсоединенный к составному инвертору 2 тока, состо щему из мостовых инверторов 3-й 4 тока. Общий блок 5 коммутации состоит, из коммутационных тиристоров 6 и 7 и конденсатора 8. Инвертор 3 содержит тиристоры 9-11.The electric drive contains a multi-winding motor 1 connected to a composite current inverter 2, consisting of bridge inverters of the 3rd 4 currents. A common switching unit 5 consists of switching thyristors 6 and 7 and a capacitor 8. Inverter 3 contains thyristors 9-11.

Трехфазные обмотки электродвигател , соединенные по любой известной схеме (в данном случае - по схемам звезда и треугольник), подключены к выходу соответствующего инвертора тока.Three-phase windings of an electric motor, connected according to any known scheme (in this case, according to the star and triangle schemes), are connected to the output of the corresponding current inverter.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Дл осуществлени сдвига выходных токов источников питани на 30 эл.град. управл ющие импульсы мрстовых инверторов сдвинуты также на 30 эл.град.To shift the output currents of the power sources by 30 al. The control pulses of the mrst inverters are also shifted by 30 degrees.

Коммутаци тока в мостовых инверторах осуществл етс через каждые 60 эл.град., а в общей преобразовательной части привода с учетом сдвига управл ющих импульсов инверторов на 30 эл.град. причем осуществл етс она поочередно: сначала в одном инверторе , затем через 30 эл.град. в . другом, затем снова в первом инверто .ре и т.д.The current in the bridge inverters is switched every 60 electr., And in the common converter part of the drive, taking into account the shift of the inverter control pulses by 30 el. moreover, it is carried out alternately: first, in one inverter, then after 30 power points. at . friend, then again in the first inverto .re, etc.

Рассмотрим к примеру переход тока в инверторе 3 с тиристора 9 на тиристор 11.Consider for example the current transfer in inverter 3 from thyristor 9 to thyristor 11.

В исходном положении в инверторе 3 провод т ток тиристоры 9 и 10 и кака -нибудь пара тиристоров в инверторе 4, и конденсатор 8 зар жен.In the initial position in the inverter 3, the thyristors 9 and 10 are connected, and some thyristor pair in the inverter 4, and the capacitor 8 is charged.

При отпирании тиристора б весь ток инвертора 4 переходит на тиристор 6, и конденсатор перезар жаетс с противоположным знаком. При подаче управл ющих импульсов на тиристоры 11и 10 они отпираютс , а тиристор 6 еапираетс .When the thyristor is unlocked b, the entire current of the inverter 4 is transferred to the thyristor 6, and the capacitor is recharged with the opposite sign. When applying control pulses to the thyristors 11 and 10, they are unlocked, and the thyristor 6 is electrically operated.

Конденсатор перезар жен дл осуществлени очередной коммутации вRecharger capacitor to perform the next commutation

инверторе 4, котора наступает при подаче управл ющего импульса на тиристор 7. Коммутаци в инверторе 5 осуществл етс аналогично и через 30 эл.град смен етс снова коммутацией в инверторе 4 и т.д.the inverter 4, which occurs when the control pulse is applied to the thyristor 7. The switching in the inverter 5 is carried out in the same way and after 30 electra grades is replaced again by switching in the inverter 4, etc.

Фазный ток обмотки, соединенной по схеме звезда и питаемой от автономного инвертора тока (фиг.2), представл ет собой одноступенчатый импульс, а обмотки, соединенной по схеме треугольник, - двухступенчатый импульс. Совмещение их первых гармоник по фазе за счет фазового сдвига в 30 эл.град. импульсов управлени инверторов обеспечивает сложение этих, импульсов и получение суммарной трехступенчатой формы МДС статора, приближающейс к синусоиде, что соответственно снижает содержание высших гармонических составл ющих в моменте двигател .The phase current of a winding connected by a star and fed from an autonomous current inverter (FIG. 2) is a one-step pulse, and a winding connected by a triangle is a two-step pulse. The combination of their first phase harmonics due to a phase shift of 30 degrees. control pulses of the inverters provide the addition of these pulses and obtaining the total three-step form of the stator MDS, approaching a sinusoid, which accordingly reduces the content of higher harmonic components at the motor moment.

Таким образом, в данном устройстве улучшаетс форма МДС статора (момента двигател ) при применении более простых средств управлени преобразователем .Thus, in this device, the shape of the stator MDS (motor torque) is improved by using simpler transducer controls.

ФормулаFormula

изобретени the invention

Электропривод с частотно-управл емым многообмоточным электродвигателем , одноименные обмотки которого расположены в расточке магнитопровода статора с заданным сдвигом, например 30 эл.град. и подключены к мостовым инверторам тока, которые соединены по цепи посто нного тока последовательно и согласно в составной инвертор, имеющий блок коммутации , снабженный коммутационным конденсатором , отличающийс тем, что, с целью упрощени , блок коммутации выполнен в виде цепи, состо щей из двух последовательно соединенных коммутационных тиристоров,, подсоединенной к входным цеп м посто нного тока инверторов, а обща точка коммутационных тиристоров соединена через коммутационный конденсатор с общей точкой мостовых инверторов .An electric drive with a frequency-controlled multiple-winding electric motor whose like windings are located in the bore of the stator magnetic circuit with a given shift, for example, 30 el.grad. and connected to bridge current inverters, which are connected in a DC circuit in series and according to a composite inverter having a switching unit, equipped with a switching capacitor, characterized in that, for the purpose of simplification, the switching unit is made in the form of a circuit consisting of two in series connected switching thyristors, connected to the input circuits of the direct current of the inverters, and the common point of the switching thyristors is connected via a switching capacitor to a common point of the bridge inverters.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination

1.Авторское свидетельство СССР № 316168, кл. Н 02 Р 7/42, 1967.1. USSR author's certificate number 316168, cl. H 02 R 7/42, 1967.

2.Патент Японии № 50-12763, кл. 5502, 14.05.75 (прототип).2. Japanese Patent No. 50-12763, cl. 5502, 14.05.75 (prototype).

Claims

Claim

An electric drive with a frequency-controlled multi-winding electric motor, the windings of the same name are located in the bore of the stator magnetic circuit with a predetermined shift, for example, 30 electric grad. and connected to bridge current inverters, which are connected in series through a direct current circuit and in accordance with a composite inverter having a switching unit provided with a switching capacitor, characterized in that, for simplicity, the switching unit is made in the form of a circuit consisting of two connected in series thyristors, connected to the input DC circuits of inverters, and the common point of switching thyristors is connected through a switching capacitor to a common point of bridge inverters.