СПОСОБ ПУСКА СИНХРОННОГО ГИСТЕРЕЗИСНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2007 года по МПК H02P27/04 

Изобретения относятся к преобразовательной технике, а именно к преобразователям постоянного напряжения в переменное для питания синхронных гистерезисных электродвигателей, в частности гироскопических устройств.

В различных гироскопических устройствах широко используются синхронные гистерезисные электродвигатели вследствие стабильности их кинетического момента, что необходимо для обеспечения необходимой точности прибора.

Кроме точности, одним из важных параметров гироскопа является время готовности, т.е. наименьшее время, по истечении которого гироскопический прибор обеспечивает необходимые параметры. Известен способ пуска синхронного гистерезисного электродвигателя, заключающийся в подаче на него питания [1].

Недостатком данного способа является большое время готовности.

Наиболее близким к заявленному является способ пуска синхронного гистерезисного электродвигателя [2], реализованный устройством питания синхронного гистерезисного электродвигателя с перевозбуждением, заключающийся в подаче на электродвигатель переменного напряжения с периодически увеличивающейся на короткий промежуток времени амплитудой.

Этот способ позволяет повысить устойчивость работы электродвигателя, но имеет большое время готовности.

Данный способ реализован устройством [2], содержащим последовательно включенные между выводами для подключения питания и выводами для подключения нагрузки регулирующий орган и инвертор, задающий генератор, выход которого через фазорасщепитель связан с управляющими входами инвертора.

Недостатком данного устройства, как и способа, является большое время готовности.

Задачей предложенных изобретений является снижение времени готовности.

Поставленная задача достигается тем, что в способе пуска гистерезисного электродвигателя сначала на него подают пусковое переменное напряжение с частотой в два раза ниже рабочей, затем частоту повышают до рабочей, после чего снижают пусковое переменное напряжение до рабочего.

В устройство для пуска синхронного гистерезисного электродвигателя, содержащее последовательно включенные между выводами для подключения питания и выводами для подключения нагрузки регулирующий орган и инвертор, задающий генератор, выход которого через фазорасщепитель связан с управляющими входами инвертора, согласно изобретению введены таймер и переключатель частоты, включенный между выходом задающего генератора и входом фазорасщепителя, причем управляющий вход переключателя частоты подключен к первому выходу таймера, второй выход которого подключен к управляющему входу регулирующего органа, а вход таймера подключен к выходу задающего генератора.

Существенным отличием предложенного способа является ступенчатое изменение питающего напряжения от большей величины к меньшей и частоты питающего напряжения от меньшего значения к большему, что позволяет повысить мощность, прикладываемую к двигателю, и ускорить начальный разгон.

К существенным отличиям устройства относится введение в него таймера и переключателя частоты.

Такая схема позволяет с помощью таймера управлять работой регулирующего органа, который изменяет величину напряжения, подаваемого на инвертор, формирующий переменное напряжение для питания электродвигателя, а также управлять работой переключателя частоты, который посредством изменения входной частоты фазорасщепителя изменяет частоту выходного напряжения инвертора.

Предложенный способ реализуется следующим образом.

На электродвигатель сначала поступает пусковое переменное напряжение с частотой в два раза ниже рабочей на промежуток времени, формируемый таймером. Такой режим пуска повышает мощность, прикладываемую к двигателю, что ускоряет начальный разгон. Затем частота повышается до рабочей и двигатель разгоняется до номинальной скорости, после чего по команде таймера пусковое напряжение снижается до рабочего, которое составляет 0,5-0,7 от пускового, и двигатель остается работать в оптимальном нагрузочном режиме.

Предлагаемые изобретения иллюстрируются чертежом, где представлена структурная схема устройства для пуска синхронного гистерезисного электродвигателя, которое содержит вывод 1 для подключения питания, вывод 2 для подключения нагрузки, регулирующий орган 3, инвертор 4, задающий генератор 5, фазорасщепитель 6, таймер 7 переключатель 8 частоты.

В предлагаемом устройстве между выводами 1 для подключения питания и выводами 2 для подключения нагрузки последовательно включены регулирующий орган 3 и инвертор 4, задающий генератор 5, выход которого через последовательно включенный переключатель 8 частоты и фазорасщепитель 6 связан с управляющими входами инвертора 4. Вход переключателя 8 частоты подключен к первому выходу таймера 7, второй выход которого подключен к управляющему входу регулирующего органа 3, а вход таймера подключен к выходу задающего генератора 5.

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 5 вырабатывает импульсы, которые поступают через переключатель 8 частоты на вход фазорасщепителя 6, который формирует управляющие импульсы для работы инвертора 4, и на таймер 7, который формирует временные команды для переключения частоты 8 регулирующего органа 3 и переключателя 8 частоты.

При подаче напряжения питания на вывод 1 регулирующий орган 3 передает это напряжение на инвертор 4, формирующий пусковое переменное напряжение на выводе 2, к которому подключен электродвигатель. В это время переключатель 8 частоты находится в таком состоянии, что переменное напряжение на выводе 2 имеет частоту в два раза ниже рабочей. По истечении некоторого времени (порядка 5-7 с) таймер 7 выдает команду на переключатель 8 частоты, который повышает частоту переменного напряжения на выводе 2 до рабочей частоты. По истечении еще некоторого времени (порядка 5-7 с) таймер 7 выдает команду на регулирующий орган 3, который снижает напряжение на инверторе 4, и он в свою очередь снижает выходное переменное напряжение на выводе 2 до рабочего. В этом режиме электродвигатель работает постоянно. В качестве регулирующего органа 3 может быть применен стабилизатор постоянного напряжения, который по команде с таймера 7 может изменять величину выходного напряжения.

При таком режиме пуска время готовности синхронного гистерезисного гиродвигателя составляет 10-15 с, в то время как при обычном пуске, т.е. просто при подаче питания, время готовности составляет 50-60 с.

Предложенный способ пуска синхронного гистерезисного электродвигателя и устройство для осуществления используются в блоке питания гиромоторов гироскопического прибора.

Источники информации

1. Б.И.Назаров, Г.А.Хлебников. Гиростабилизаторы ракет. М., Воениздат, 1975 г., стр.7, рис.1.1.

2. Авторское свидетельство СССР №674181, Кл. Н02Р 7/4, 1979 г. (прототип).

Изобретение относится к преобразовательной технике, а именно к преобразователям постоянного напряжения в переменное для питания синхронных гистерезисных электродвигателей, в частности гироскопических устройств. Технический результат заключается в снижении времени готовности. Для этого в способе на синхронный гистерезисный электродвигатель сначала подают пусковое переменное напряжение с частотой в два раза ниже рабочей, затем частоту повышают до рабочей, после чего пусковое напряжение снижают до рабочего. А устройство содержит вывод для подключения питания, вывод для подключения нагрузки, регулирующий орган, инвертор, задающий генератор, фазорасщепитель, таймер, переключатель частоты. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ пуска синхронного гистерезисного электродвигателя, заключающийся в подаче на него питания, отличающийся тем, что сначала на электродвигатель подают пусковое переменное напряжение с частотой в два раза ниже рабочей, затем частоту повышают до рабочей, после чего снижают пусковое переменное напряжение до рабочего.2. Устройство для пуска синхронного гистерезисного электродвигателя, содержащее последовательно включенные между выводами для подключения питания и выводами для подключения нагрузки регулирующий орган и инвертор, задающий генератор, выход которого через фазорасщепитель связан с управляющими входами инвертора, отличающееся тем, что в него введены таймер и переключатель частоты, включенный между выходом задающего генератора и входом фазорасщепителя, причем управляющий вход переключателя частоты подключен к первому выходу таймера, второй выход которого подключен к управляющему входу регулирующего органа, а вход таймера подключен к выходу задающего генератора.