SU959226A1 - Вентильный двигатель - Google Patents

Description

(54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к вентильным двигател м посто нного тока с бесконтактной коммутацией в функции положени  ротора.

Известны электрические машины посто нного тока с управл емой демпферной обмоткой (УДО), котора  выполнена по типу основной обмотки и уложена в те же пазы  кор . Секции УДО подключены к встречно-параллельно включенным тиристораи, которые включаютс  при входе секций основной обмотки в зону коммутации Гll.

Недостаткрм данной схемы  вл етс  то, что УДО замкнута накоротко через встречно-парЕшлельно включенные тиристоры и используетс  только дл . демпфировани . Цепь УДО электрически не св зана с коммутационным контуром и следовательно, ток этой цепи не может протекать встречно току выход щей из работы секции по коммутирующему ее элементу и ускор ть выключение последнего.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению  вл етс  вентильный двигатель с питанием от мостового инвертора с двухступенчатой коммутацией

резонансным контуром, состо щим из дросселей и конденсаторов t2.

Недостатком вентильного двигател  выполненного по этой схеме  вл етс  то, что относительно больша  индуктивность его  корной обмотки обусловливает дЪвольно большой угол коммутации V , что приводит к значительному снижению среднего вращающего

10 . момента двигател . Кроме того, у двигател  сравнительно больша  установленна  мощность коммутирующих кон- « денсаторов и дросселей инвертора двигател .

15

Цель изобретени  - увеличение удельного вращающего момента и снижение установленной мощности коммутирующих элементов инвертора.

20

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в вентильном двигателе, содержсцдем m-фазную обмотку/  кор , подключенную к источнику посто нного тока через ум-фазный мостовой ти25 ристорный инвертор с двухступенчатой коммутацией резонансными контура1ми, состо щими из индуктивностей и емкостей кёикда  индуктивность резонансных контуров или часть ее расположена на  коре и выполнена так, что ее ось совпадаёт с осью коммутируемых секций обмотки  кор . На фиг. 1 представлена принципиальна  электрическа  схема одного из вариантов вентильного двигател ; .на фиг. 2 - диаграммы рабочих напр  жений и токов двигател , где а,д,напр жени , подаваемые от инвертора на фазы А,В,С двигател ; tfd,e - токи протекающие по фазам; УК - фазные ЭДС; - линейные ЭДС;К,л,м- напр жени на кднденсатлрах; и - ток через ко денсатор. Двигатель содержит трехфазную  корную обмотку 1-3 на статоре и обмотку 4 возбуждени  на роторе.Обмотки  кор  соединены звездой, а выводы ее А|В,С через соответстр.ующие пары тиристоров 5иб;7и8 9 и 10 мостового инвертора подключены к шинам 11 и 12 источника посто нного напр жени . В те же пазы статора вместе с основной обмоткой 1-3 уложены управл емые демпферные обмотки 13-15, которые в данном случае  вл ютс  и коммутирующими дроссел ьш резонансных контуров инвертора. Кажда  из этих обмоток уложена таким образом, чтобы она охватывала магнитные потоки двух соседних фаз  кор  двигател . Один конец каждой управл емой демпферной обмотки (например , 13) соединенс выводом соответствующей фазы основной обмотки А и с соответствующей парой тиристоров 5 и 6 инвертора, а другой конец чер соответствующие конденсаторы 16-18 и пары тиристоров 19 и 20 дополнительного коммутатора, состо щего из тиристоров 19-24 подключены к шинам питающего напр жени  11 и 12, Инвертор содержащий тиристоры 5-10 содержит также обратный диодный мост 25-30. Обмотка 4 возбуждени  двигател  подключена к независимому источнику посто нного напр жени  31 через скольз щие контакты 32 и 33. Двигатель работает следующим образом. Пусть ротор двигател  вращаетс  -по часовой стрелке {фиг.1).Конденсаторы 16-18 зар жены с пол рностью 5казанной по схеме {фиг„ 1)в скобка с , , В интервале времени О - t ток прЮтекает по следующей цепи: плюс источника питани  (П), тиристор 5, фазы двигател  А и В,тиристор 8, минус источника питани  12. Начина  с некоторого момента ток переклю чаетс  с фазы Б на фазу С двигател . Известно, что переключение тока одной фазы на другую возможно тольк до момента t {фиг,5) равенства ЭДС двух переключаемых фаз ( Е„ и е в данном случае), когда линейна  ЭД 8йс больше нул  и имеет направление соответствующего необходимому направлению коммутации тока. Это условие выполн етс ,например, дл  момента t, определ емого углом опережени  включени  вентилей / + d-Таким образом, в момент t от Датчика положени  ротора подаетс  сигнал на включение тиристоров 10 и 22. В этом случае образуютс  два короткозамкнутых контура; коммутационный - с элементами 2, 3, 10 и 8 и демпферный - с элементами 14, 17, 22 и 8. Здесь протекают два процес- и са,способствующих быстрому выключению выход щего из работы тиристора 8. Контур 14, 17, 22 и 8 демпфирует поток коммутируемых фаз В и С (2 и 3), в результате чего резко снижаетс  индуктивность коммутационного контура 2,3, 10 и 8 и под действием линейной ЭДС ЕЗС ем быстро нарастает,ток, направленный встречно току выход щего из работы тиристора 8. Снижение индуктивности коммутационного контура и угла коммутации приводит к увеличению вращающего момента двигател . В демпферном контуре ввиду малости его сопротивлени  быстро нарастает ток, обусловленный напр жением на обмотке 14 и разр дом и переразр дом конденсатора 17 (пол рность после перезар да указана без скобок на фиг, 1), Ток этого контура также направлен встречно току тиристора 8 и способствует выключению последнего. С момента закрыти  тиристора 8 реактивна  мощность выключаемой фазы В (2) рассеиваетс  по контуру 1, 2, 27 и 5, а процесс перезар да конденсатора 17 заканчиваетс  по контуру 17, 22, 28 и 14, С момента t- работают фазы Д и С (1 и 3), После поворота ротора двигател  на 60 эл. град, в момент tp подаетс  сигнал на включение тиристоров 7 и 19, дл  перевода тока с фазы А на фазу В . Образуютс  два других короткозамкнутых контура: комглутационный - 2,1,5 и 7 и демпферный - 13,5, 19 и 16, Токи обоих этих контуров, в первом под действием линейной ЭДС Е дд, а во втором под действием напр жени  демпферной обмотки 13, конденсатора 16, протекают встречно току выход щего из работы тиристора 5, способству  выключению последнего. Пол рность конденсатора после перезар да указана без скобок на фиг, 1, Кроме того, за счет демпфирующему воздействию обмотки 13 индуктивность коммутационного контура сильно уменьшаетс  в результате чего ток в фазе А быстро убывает, а в фазе Б быстро нарастает, В момент закрыти  тиристора 5 реактивна  мощность включаемой фазы

рассеиваетс  в контуре 1, 3, iO и 26, а процесс перезар да конденсатора 16 заканчиваетс  по контуру 16, 13, 25, 19. С момента tj- работают фазы В и С (2 и 3) . После поворбта ротора двигател  на 60 эл.град. в момент tg включаютс  тиристоры б и 24 перевода тока с фазы С на фаЗУ А .

с момента t., включаютс  тиристоры 9 и 21, а в момент tg тиристоры 8 и 20 дл  перевода тока соответственно с фазы В на фазу Сие фазы А на фазу В .

Электромагнитные процессы коммутации дл  моментов t,, t, tg протекают аналогично тому как это было рассмотрено вьЕие дл  моментов t и tg-.

С момента весь описанный вьшё процесс переключаний начинает повтор тьс .

В предложенной схеме (фиг. 1) вентильного двигател  в качестве индуктивности колебательного контура инвертора используетс  только индуктивность демпферной обмотки.

В случае, когда этой индуктивности окажетс  недостаточно дл  условий коммутации тиристоров инвертора ее можно увеличить последовательным

соединением демпферной обмотки с добавочным дросселем.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР 5 560300, кл. Н 02 К 23/38, 1973.

2.Глебов И.А. и др. Вентильные преобразователи в цеп х электричес ких машин. Л., Наука, с, 54. 1971. 4i4

yvN

/

e

/

зг

J/ V

ft«./ iijf ii4

Л

м н

фиг.г