ЭЛЕКТРОПРИВОД Российский патент 1995 года по МПК H02P7/42 

Изобретение относится к электротехнике.

Известен автоматизированный регулируемый электропривод переменного тока, использующий асинхронные и синхронные двигатели и преобразовательные устройства [1].

Прототипом изобретения является трехфазный электропривод [2], содержащий 6 групп трехфазных управляемых мостов и трехфазный электродвигатель, каждая фазная обмотка статора которого состоит из двух полуобмоток.

Недостатками аналогов и прототипа являются сложность устройства из-за большого числа примененных управляемых вентилей и невозможность повышения скорости вращения сверх частоты питающей сети.

Целью изобретения является упрощение электропривода и повышение вдвое скорости его вращения.

Цель достигается тем, что в известном электроприводе, содержащем управляемые вентили и трехфазный электродвигатель, каждая фаза статора которого составлена из двух полуобмоток, в цепь питания каждой фазы статора двигателя введены два однофазных мостовых выпрямителя (и два управляемых вентиля), одни одноименные выходы указанных выпрямителей, относящиеся к одной фазе статора, соединены с разноименными выводами полуобмоток фазы статора, а другие одноименные выходы упомянутых выпрямителей через упомянутые вентили - с другими разноименными выводами полуобмоток той же фазы статора, а входы однофазных мостовых выпрямителей, относящихся к одной фазе статора, предназначены для подключения к зажимам трехфазной питающей сети, напряжения которых сдвинуты относительно друг друга на 90^о.

На чертеже приведена электрическая схема одного из вариантов выполнения электропривода с использованием тиристоров.

Электропривод выполнен следующим образом.

Каждая фазная обмотка статора асинхронного (или синхронного) двигателя электропривода состоит из полуобмотки 1 и включенной по току и магнитному потоку ей навстречу полуобмотки 2. Один вывод полуобмотки 1 подключен непосредственно к положительному полюсу однофазного мостового выпрямителя, собранного на диодах 3, вход которого соединен с фазным выходом трехфазной питающей сети АВС. Другой вывод полуобмотки 1 подключен через тиристор 4 к отрицательному полюсу этого выпрямителя. Управляющий электрод тиристора 4 соединен с положительным полюсом мостового выпрямителя через опорный диод 5 и резистор 6, определяющие порог срабатывания тиристора. Один вывод полуобмотки 2 подключен непосредственно к положительному полюсу мостового выпрямителя, собранного на диодах 7, вход которого соединен с линейным выходом питающей сети, напряжение на котором сдвинуто на 90^о по отношению к указанному выше выпрямителю. Другой вывод полуобмотки 2 подключен через тиристор 8 к отрицательному полюсу выпрямителя на диодах 7. Управляющий электрод тиристора 8 соединен с положительным полюсом выпрямителя через опорный диод 9 и резистор 10. Управляющие входы всех тиристоров могут быть зашунтированы накопительными конденсаторами 11, которые совместно с резисторами 6 и 10 представляют собой элементы задержки открывания тиристоров. Резисторы 12 являются делителями выходного напряжения выпрямителей. Аналогично подключены полуобмотки 1 и 2 всех фаз статора электродвигателя. Так как линейное напряжение сети в 1,73 раза больше фазного, число витков в полуобмотках 1 и 2 может иметь такое же соотношение.

Электропривод работает следующим образом.

При достижении пульсирующим напряжением на выходе выпрямителя, собранного на диодах 3, подключенного к фазе А питающей сети, порога срабатывания опорного диска 5 происходит (при наличии конденсатора 11 с некоторой задержкой) открывание тиристора 4.При этом по полуобмотке 1 фазы АХ статора двигателя течет выпрямленный ток,который прекращается в паузе тока выпрямителя. При достижении соответствующего уровня напряжения (близкого к амплитудному) на выходе выпрямителя на диодах 7, подключенного к линии ВС сети, открывается опорный диод 9. Благодаря элементам 10, 11 задержки тиристор 8 открывается позже и по полуобмотке 2 фазы АХ статора течет ток, который прекращается в паузе тока выпрямителя. Таким образом, за один период питающего напряжения сети ток в обмотке фазы АХ статора изменяет свое направление дважды. Аналогичные процессы происходят в других фазах статора электродвигателя. Выравнивание действующих в полуобмотках 1 и 2 магнитных потоков может быть обеспечено за счет разных величин задержки элементами 6, 10, 11 и 12 открывания тиристоров 4 и 8, что эквивалентно изменению величины питающего напряжения.

Естественное выключение тиристоров 4 и 8 в паузах токов выпрямителей существенно упрощает схему и конструкцию устройства, способствует повышению его надежности и снижению стоимости и величин коммутационных помех.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в возможности повышения скорости вращения асинхронного и синхронного электропривода и расширении его частотного диапазона, а также в повышении надежности устройства и снижении его стоимости.

Использование: в электроприводах различного назначения. Сущность: в электроприводе в питающую цепь каждой фазы статора введены два однофазных мостовых выпрямителя и два управляемых вентиля. В каждой фазе статора одни одноименные выходные выводы выпрямителей соединены с одними разноименными выводами полуобмоток фазы статора, а другие одноименные выходные выводы тех же выпрямителей через управляемые вентили - с другими разноименными выводами полуобмоток той же фазы статора. Входы выпрямителей каждой фазы подключены к зажимам питающей трехфазной сети, напряжения которых сдвинуты на 90°. Указанное подключение полуобмоток позволяет повысить частоту вращения двигателя за счет удвоения частоты подводимого к двигателю напряжения. 1 ил.

ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий трехфазный электродвигатель, каждая фаза статора которого составлена из двух полуобмоток, и два управляемых вентиля в каждой фазе, отличающийся тем, что в цепь питания каждой фазы статора электродвигателя введены два однофазных мостовых выпрямителя, одни одноименные выходы указанных выпрямителей, относящихся к одной фазе статора, соединены с одними разноименными выводами полуобмоток фазы статора, другие одноименные выходные выводы через соответствующие управляемые вентили - с другими разноименными выводами полуобмоток той же фазы статора, а входы однофазных мостовых выпрямителей, относящихся к одной фазе статора, предназначены для подключения к зажимам питающей трехфазной сети, напряжения которых сдвинуты друг относительно друга на 90^o.