SU811425A1

SU811425A1 - Thyratron electric motor

Info

Publication number: SU811425A1
Application number: SU792742016A
Authority: SU
Inventors: Виталий Федорович Шепелин
Original assignee: Предприятие П/Я А-7374
Priority date: 1979-03-27
Filing date: 1979-03-27
Publication date: 1981-03-07

Description

вспомогательным тиристором. Инвертор имеет систему импульсного уаравлепп его тиристорами, вспомогательный тиристор - устройство управлени , а выпр митель - систему импульсно-фазового управлени (СИФУ). К входу СИФУ подключен выход усилител , на вход которого подключен тахогенератор . Электродвигатель содержит также датчик положени ротора, систему фазового управлени тиристорами инвертора , разделительные конденсаторы, статический триггер дл выбора режима коммутации тиристоров инвертора, одновибраторы, устройство перевода тиристоров выпр мител в инверторный режим (например усилитель ), трансформатор тока и датчик тока.auxiliary thyristor. The inverter has a pulsed thyristor system, the auxiliary thyristor has a control device, and the rectifier has a pulse-phase control system (SIFU). The amplifier output is connected to the input of the SIFU, to the input of which a tachogenerator is connected. The motor also contains a rotor position sensor, an inverter thyristor phase control system, separation capacitors, a static trigger for selecting the switching mode of the inverter thyristors, one-oscillators, a rectifier thyristor switching device (for example, an amplifier), a current transformer, and a current sensor.

В схеме этого электродвигател коммутаци тока тиристоров инвертора, подключенных к статору сиихрониого двигател , осуществл етс за счет ЭДС фаз двигател . В ироцессе пуска двигател и при работе на низких частотах вращени , когда ЭДС фаз становитс соизмеримой с величиной падени напр жени на активном сопротивлении обмоток и естественна коммутаци становитс невозможной, коммутаци тока тиристоров инвертора осуществл етс методом прерывани тока, основанным на поочередном переводе тиристоров выир мител в инверторный режим и обратно.In the circuit of this electric motor, the switching of the current of the inverter thyristors connected to the stator of the synchronous motor is carried out by the EMF of the motor phases. In the motor starting process and when operating at low rotational frequencies, when the phase EMF becomes comparable with the voltage drop across the active resistance of the windings and natural switching becomes impossible, the current of the inverter thyristors is switched by the method of current interruption based on alternating conversion of thyristors to inverter mode and back.

Дл иеревода тиристоров выпр мител в инверторный режим в данной схеме применен блокирующий одновибратор, вход которого подключен на выход второго основного одновибратора и через дифференцирующую цепочку, разв зывающие диоды на выход статического триггера выбора реЛ4има коммутации, а выход через устройство перевода тиристоров выир мител в инверторный режим иодключен на вход системы фазового управлени выпр мител 2.For the converter thyristor to inverter mode, in this scheme, a blocking one-shot is used, the input of which is connected to the output of the second main one-shot and through a differentiating chain, which discharges the diodes to the output of the static trigger for switching the switching, and the output through the thyristor converting device exhausts to the inverter mode and connected to the input of the phase control system of the rectifier 2.

Недостатком такого электродвигател вл етс сложность схемы управлени изза необходимости применени двух конденсаторов: разделительного конденсатора на входе блокирующего одновибратора и конденсатора внутри одповибратора, а также трех разв зывающих диодов на входе одновибратора .The disadvantage of such an electric motor is the complexity of the control circuit due to the need to use two capacitors: an isolating capacitor at the input of the blocking one-vibrator and a capacitor inside the single-oscillator, as well as three dissolving diodes at the input of the one-vibrator.

Другим иедостатком вентильного электродвигател вл етс отсутствие запрета со статического триггера на переключение блокирующего одновибратора (например, от помех) при работе электродвигател на высоких частотах вращени .Another disadvantage of a valve motor is the absence of a ban from a static trigger on switching a blocking one-shot (for example, from interference) when the motor is running at high rotational frequencies.

Целью изобретени вл етс упрощеиие и повышение надежности вентильного электродвигател .The aim of the invention is to simplify and increase the reliability of a valve motor.

Указанна цель достигаетс тем, что введен второй статический триггер и лини задерл ки, причем первый вход второго статического триггера подключен через разделительные конденсаторы к выходным зажимам датчика положени ротора, второй вход второго статического триггера подключен к датчпку тока, а третий вход подключен к выходу линии задерл ки, выход первого статического триггера иодключен на вход устройства перевода тиристоров выпр мител в инверторный режим, вход линии задержки подключен к выходу второго статического триггера выОора коммутации.This goal is achieved by introducing a second static trigger and a delay line, the first input of the second static trigger is connected via separation capacitors to the output terminals of the rotor position sensor, the second input of the second static trigger is connected to the current sensor, and the third input is connected to the output of the deadline ki, the output of the first static trigger and connected to the input of the device for converting thyristors to inverter mode, the input of the delay line is connected to the output of the second static trigger you ora switching.

Ьлагодра такому иодключению вновь введенных элементов после прихода сигнала на переключение тиристоров инвертора с датчика положепи ротора вповь введенный триггер иереключаетс и переводит выпр митель в инверторный режим. После сиада тока фаз до нул сигналом с датчика тока триггер возвращаетс в исходное состо ние. Необходимость иримеиени одновибратора с конденсатором отпадает. Носле достил еии заданной частоты вращени статический триггер выбора коммутации переключаетс и через линию задержки выдает заирет на дальнейшую работу дополнительно введенного статического триггера.It is a way for such connection of newly introduced elements after the arrival of a signal for switching the inverter thyristors from the rotor position sensor to the first entered trigger and switches off the rectifier to the inverter mode. After the phase current has reached zero by the signal from the current sensor, the trigger returns to its initial state. The need irimeeni one-shot with a capacitor disappears. When the specified rotation frequency is reached, the static trigger of switching selection switches and, through the delay line, issues a deceleration for the further operation of the additionally introduced static trigger.

Лини задержки в данной схеме необходима дл обеспечени одной принудительной коммутации после переключени триггера выбора коммутации и перевода тиристоров инвертора на естественную коммутацию (с целью исключени прорыва иивертора в момент иерехода на естественную коммутацию).The delay line in this circuit is necessary to provide one forced commutation after switching the switching selection trigger and switching the inverter's thyristors to natural commutation (in order to exclude a breakthrough and invertor at the moment of transition to natural commutation).

На чертел е изображеиа схема вентильного электродвигател .The drawing is a diagram of a valve electric motor.

На чертеже обозначены сиихронный двигатель 1; зависимый преобразователь частоты с инвертором 2; выпр митель 3 преобразовател частоты; сглаживающий дроссель 4; тиристор 5 дл шунтировани сглал ивающего дроссел ; система 6 имиульсного управлени тиристорами инвертора; устройство 7 управлепи тиристором 5; система 8 имиульсно-фазового управлени тиристорами выпр мител ; усилитель 9; тахогеиератор 10; датчик 11 иоложени ротора; система 12 фазового управлени тиристорами инвертора; разделительные коидеисаторы 13 с разделительными диодами; статический триггер 14 выбора режима коммутации тиристоров инвертора; одновибратор 15; дифференцирующа цепочка 16 с регулируемым временем разр да конденсатора; одновибратор 17; дополнительный статический триггер 18; лини 19 задерЛСки; устройство 20 перевода тиристоров выпр мител в инверторный режим (например усилитель); трансформатор 21 тока; датчик 22 тока; источник задающего напр л ени f/3Вентильный электродвигатель состоит из синхронной машины 1 и зависимого преобразовател частоты с инвертором 2 и выпр мителем 3.In the drawing, a synchronous engine 1 is indicated; dependent frequency converter with inverter 2; rectifier 3 frequency converter; smoothing choke 4; thyristor 5 for shunting the smooth throttle; Inverter Thyristor Immunity Control System 6; device 7 control thyristor 5; system 8 imimolphase thyristor rectifier control; amplifier 9; tachoeyerator 10; sensor 11 and rotor rotation; inverter thyristor phase control system 12; separation separators 13 with separation diodes; static trigger 14 selection mode switching thyristors of the inverter; one-shot 15; differentiating chain 16 with adjustable capacitor discharge time; one-shot 17; additional static trigger 18; line 19 delay; a device 20 for converting thyristors to an inverter in inverter mode (for example, an amplifier); current transformer 21; current sensor 22; f / 3 setpoint source source The valve motor consists of a synchronous machine 1 and a dependent frequency converter with an inverter 2 and a rectifier 3.

В звено посто нного тока преобразовател частоты включен сглаживающий дроссель 4, зашунтированный вспомогательным тиристором 5. Инвертор имеет систему импульсного управлени 6, вспомогательный тиристор - устройство 7 управлени , а выпр митель - систему 8 импульсно-фазового управлени . К входу системы импульснофазового управлени подключен выход усилител 9, на вход которого подключен тахогенератор 10 и источник 2 задающего напр жени U. На валу синхронного двигател находитс датчик 11 положени ротора , выходы которого подключены на вход системы 12 фазового управлени СФУ тиристорами инвертора и на вход разделительных конденсаторов 13.A smoothing choke 4 shunted by auxiliary thyristor 5 is included in the DC link of the frequency converter. The inverter has a pulse control system 6, auxiliary thyristor has a control device 7, and a rectifier has a system 8 of pulse-phase control. The output of the pulse-phase control system is connected to the output of the amplifier 9, to the input of which a tachogenerator 10 and the source 2 of the voltage reference U are connected. On the shaft of the synchronous motor there is a rotor position sensor 11, the outputs of which are connected to the input of the system 12 of the SFU phase control of the inverter and to the input of the separator capacitors 13.

Электродвигатель содержит также статический триггер 14 дл выбора режима коммутации тиристоров инвертора. Один вход триггера подключен на выход первого одновибратора 15, который также подключен через дифференцирующую цепочку 16 с регулируемой посто нной времении разр да конденсатора к входу второго одновибратора 17. Выход одновибратора 17 подключен на второй вход статического триггера 14.The motor also includes a static trigger 14 for selecting the switching mode of the inverter thyristors. One trigger input is connected to the output of the first one-oscillator 15, which is also connected via a differentiating chain 16 with an adjustable constant discharge time of the capacitor to the input of the second one-oscillator 17. The output of the one-oscillator 17 is connected to the second input of the static trigger 14.

В электродвигатель введен дополнительный статический триггер 18 и лини 19 задержки . Первый вход триггера 18 подключен через разделительные конденсаторы 13 на выход датчика 11 наложени ротора, а второй вход подключен через линию 19 задержки на выход статического триггера 14 выбора режима коммутации.An additional static trigger 18 and a delay line 19 are introduced into the motor. The first input of the trigger 18 is connected via separation capacitors 13 to the output of the rotor overlay sensor 11, and the second input is connected via the delay line 19 to the output of the static switching mode trigger 14.

Электродвигатель содержит также устройство 20 перевода тиристоров выпр мител в инверторный режим, трансформатор 21 тока и датчик 22 тока. Выход дополнительного статического триггера 18 подключен к входу устройства 20, выход которого .подключен к выходу системы 8 импульсно-фазового управлени выпр мител . Выход трансформатора тока подключен на вход датчика 22 тока, выход которого подключен на третий вход дополнительного статического триггера.The electric motor also contains a device 20 for converting thyristors of the rectifier into the inverter mode, a current transformer 21 and a current sensor 22. The output of the additional static trigger 18 is connected to the input of the device 20, the output of which is connected to the output of the system 8 of the pulse-phase control of the rectifier. The output of the current transformer is connected to the input of the current sensor 22, the output of which is connected to the third input of an additional static trigger.

В исходном состо нии схемы задающий сигнал f/3 равен нулю, и напр жение на выходе выпр мител 3 отсутствует. Сигналом с датчика положени ротора через систему 12 фазового управлени и систему 6 импульсного управлени подаетс отпирающее напр жение на тиристоры инвертора 2, но ввиду отсутстви напр жени на выходе выпр мител 3 ток в обмотках статора двигател 1 не протекает. Триггеры 14 и 18 наход тс в полол енин, когда на выходе сигнал отсутствует.In the initial state of the circuit, the driving signal f / 3 is zero, and the voltage at the output of the rectifier 3 is absent. The signal from the rotor position sensor through the phase control system 12 and the pulse control system 6 supplies the unlocking voltage to the thyristors of inverter 2, but due to the absence of voltage at the output of the rectifier 3, the current in the stator windings of the motor 1 does not flow. Triggers 14 and 18 are in polol yenin when there is no signal at the output.

После подачи задающего напр жени С/з на вход СИФУ 8 на выходе выпр мител 3 по вл етс напр жение, и по двум фазам статора двигател начинает протекать ток и, взаимодейству с магнитным потокомAfter supplying the drive voltage C / C to the input of SIFU 8 at the output of the rectifier 3, a voltage appears, and a current begins to flow through the two phases of the stator of the motor and, interacting with the magnetic flux

ротора, создает вращающий момент. Ротор двигател поворачиваетс на определенный угол. При этом на выходе датчика 12 положени ротора по вл етс сигнал, который через конденсатор 13 запускает одновибратор 15 и сигналом с одновибратора 15 через дифференцирующую цепочку 16 запускаетс одновибратор 17. При этом на оба входа статического триггера 14 подаетс сигнал с одновибраторов 15 и 17. Поскольку длительность выходного сигнала с одновибратора 17 больше, чем с одновибратора 15, то после возвращени одновибраторов 15 и 17 в исходное состо ние статический триггер 14 остаетс в таком положении , когда на его выходе, подключенном к СИФУ 12 и к линии задержки 19, сигнал отсутствует, что соответствует углам регулировани |3 0. Одновременноrotor, creates torque. The rotor of the engine rotates at a certain angle. In this case, a signal appears at the output of the rotor position sensor 12, which triggers the one-shot 15 through the capacitor 13 and the one-shot 17 starts up the signal from the one-shot 15 through the differentiation chain 16. This is caused by a signal from the one-shot 15 and 17. the duration of the output signal from the one-shot 17 is longer than from the one-shot 15, then after returning the one-shot 15 and 17 to the initial state, the static trigger 14 remains in a position when at its output connected to SIFU 12 a delay line 19, there is no signal that corresponds to adjusting angles | 3 0. Simultaneously

через разделительные конденсаторы 13 сигнал с датчиков 11 проходит на вход дополнительного статического триггера 18, переключа его. При этом через устройство 20 углы управлени тиристорами выпр мител through separation capacitors 13, the signal from the sensors 11 passes to the input of an additional static trigger 18, switching it. At the same time, through the device 20, the thyristor control angles of the rectifier

3 перевод тс в инверторный режим с Р 20 эл. град. Ток фаз двигател начинает уменьшатьс .3 is converted to an inverter mode with a P 20 el. hail. The phase current of the engine begins to decrease.

После снижени тока до нул сигналом с датчика 22 триггер 18 возвращаетс в исходное состо ние, и выпр митель 3 оп ть переходит в выпр мительный режим. Ток в двигателе вновь нарастает до прежнего значени , но уже по двум другим фазам, соответствующим другому положению датчика И. Ротор двигател вновь поворачиваетс на 60 эл. град. Если поворот ротора произошел достаточно быстро, т. е. частота вращени двигател достигла заданной величины , то к этому времени конденсаторAfter the current has been reduced to zero by a signal from the sensor 22, the flip-flop 18 returns to its initial state, and the rectifier 3 again goes into the rectifying mode. The current in the engine rises again to the same value, but already in two other phases, corresponding to a different position of the sensor I. The rotor of the engine again turns to 60 el. hail. If the rotor rotated quickly enough, i.e. the engine speed reached the specified value, then by this time the capacitor

дифференцирующей цепочки 16 не успевает разр дитьс и, несмотр на наличие сигнала на выходе одновибратора 15, одновибратор 17 не запускаетс . В этом случае сигнал подаетс только на первый входthe differentiating chain 16 does not have time to discharge and, despite the presence of a signal at the output of the one-shot 15, the one-shot 17 does not start. In this case, the signal is applied only to the first input.

статического триггера 14, который мен ет свое состо ние таким образом, что на его выходе, нодключенном к СИФУ 12, по вл етс сигнал, и углы регулировани тиристоров 2 перевод тс в положениеa static trigger 14, which changes its state in such a way that, at its output, connected to SIFU 12, a signal appears, and the angles of regulation of the thyristors 2 are shifted to the position

эл. град. Одновременно через линию 19 сигнал с триггера 14 поступает на вход триггера 18, запреща в дальнейшем его переключение прн по влении сигналов на выходе датчика положени ротора. Лини email hail. At the same time, via line 19, the signal from trigger 14 is fed to the input of trigger 18, further prohibiting its switching to the detection of signals at the output of the rotor position sensor. Lini

задержки необходима дл того, чтобы в момент перевода тиристора в 50 выполн лась еще раз принудительна коммутаци , так как до этого тпристоры работали при р 0 и сами скоммутировать ток неthe delays are necessary so that at the moment of the thyristor transfer to 50, the forced switching is once again performed, since before that the triadors worked at p 0 and the current was not switched

могут.can

Таким образом, при более простой схеме управлени (дополнительный триггер и лини задержки могут быть выполнены на логических элементах И-НЕ в корпусеThus, with a simpler control scheme (an additional trigger and delay lines can be performed on NAND logic gates in the case

одной микросхемы К511 ЛЛ5 с резисторомsingle-chip K511 LL5 with a resistor

Claims

Claim

A valve electric motor containing a synchronous machine, the armature winding sections of which are connected to the AC network, pulse-phase control systems of the rectifier and inverter, tachogenerator, speed controller, position sensor through a dependent rectifier-inverter converter with a smoothing inductor in the DC-15 link rotor, two single-vibrator 20 with different duration of output pulses, the input of the first single-vibrator is connected via isolation capacitors to the output of the position sensor rotor, the input of the second one-shot is connected through a differentiating bogie with an adjustable time constant to the output of the first one-shot, a static switching selection trigger, the output of which is connected to the input of the phase control system of the inverter thyristors, one of its inputs is connected to the output of the first one-shot, and the second input is connected to 5 the output of the second one-shot, a device for transferring the rectifier thyristors to the inverter mode, a current sensor, characterized in that in order to simplify and increase its Reliability, W is introduced swarm static trigger and delay line, the first input of the second static trigger is connected via isolation capacitors to the output terminals of the rotor position sensor, the second input of the static trigger is connected to the output of the current sensor, and the third input is connected to the output of the delay line, the output of the first static trigger is connected to the device input the rectifier thyristors are switched to inverter mode, the input of the delay line is connected to the output of the second static trigger.