Устройство для управления синхронной машиной Советский патент 1983 года по МПК H02P3/22 H02P9/14 

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно к электро приводу переменного тока с синхронным электродвигателем, управлнемым от преобразователя частоты, и может быть использовано в регулируемых электроприводах промьшшенных механиэ мов, электрической тяге на железнодорожном и а1втомобиль ном транспорте. Известно устройство управления синхронной машиной, содержащее первиЧный источник питания, который через нормально закМнутые ключи подсое динен к якорным обмоткам синхронной машины, а обмотка возбуждения синхронной машины подсоединена к основному источнику возбуждения, блок тор мозных резисторов, подсоединенный через нормально открытые ключи к якорным обмоткам синхронной машины, и дополнительный источник возбуждения, который подключается взамен основного при торможении синхронной ма шины. Данное устройство управления позволяет регулировать возбуждение при торможеник независимо от напряжения возбуждения синхронной машины, соответствукщему рабочему (двигательному режиму 1. Недостатком известного устройства является его сложность, заключающаяся в необходимости иметь дополнитель ные источники возбуждения, синхронну машину, а также дополнительную комму тационную аппаратуру для переключения двух источников возбуждения. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для управления синхронной машиной, содержащее первичный источник питания на базе синх ронного генератора с обмоткой возбуж денйя и регулятором возбуждения, якорные цепи которого через непосред ственный преобразователь частоты и нормально замкнутые ключи подсоедине ны К якорным обмоткам синхронной машины, а обмотка возбуждения синхронной машины подсоединена к дополнител ному источнику питания (дополнительному генератору), блок тормозных резисторов, подсоединенный через нормально открытые ключи к якорным обмоткам синхронной машины, блок управ ления непосредственным преобразовате лем частоты и блок управления режимом работы, связанный с блоком упраВ ления непосредственным преобразовате лем частоты 2. Недостатком этого устройства управления синхронной машиной является его сложность, связанная с наличием дополнительного источника питания обмотки возбуждения синхронной машины. Цель изобретения - упрощение устройства управления синхронной машиной за счет исключения дополнительного источника возбуждения. Указанная цель достигается тем, что в устройство для управления синхронной машиной, содержащее первичный источник питания на базе синхронного генератора с обмоткой возбуждения и регулятором возбуждения, якорные цепи синхронного генератора через первичные юбмотки трансформаторов тока, непосредственный преобразователь частоты и нормально замкнутые ключи подсоединены к якорным обмоткам синхронной машины, а обмотка возбуждения синхронной машины через диодный мост подсоединена к вторичным обмоткам трансформаторов тока, блок тормозных резисторов, подсоединенный через нормально открытые ключи к якорным обмоткам синхронной машины, блок управ,ления непосредственным преобразователем частоты и блок управления рёжи- . мом работы, связанный с блоком упрайления непосредственным преобразователем частоты, блок управления непосредственным преобразователем частоты снабжен дополнительным входом и введен блок изменения режима работы непосредственного преобразов.ателя частоты, вход которого соединен с блоком управления режимом работы, а выход - с дополнительным входом блока управления непосредственным преобразователем частоты. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит первичный источник питания на базе синхронного генератора 1 с регулятором 2 возбуждения, якорные цепи генератора через трансформаторы тока 3 и непосредственный преобразователь 4 частоты, через нормально замкнутые ключи 5 подключены к якорным обмоткам синхронной машины б, блок 7 тормозных резисч, торов, подключенный к якорным обмоткам синхронной машины 6 через нормально разомкнутые ключи 5, диодный мост 8, вхсд которогб подсоединен к вторичным обмоткам трансформаторов 3 тока, а выход - к обмотке возбуждения синхронной машины б, блок 9 управления непос едственным преобразователем частоты 4, блок 10 управления режимом работы и блок 11 изменения режима работы непосредственного преобразователя 4 частоты. Устройство работает следующим образом. В рабочем режиме (двигателя) якорь синхронной машины б получает трехфазное питание от преобразователя 4 частоты, который запитывается от синхронного генератора 1. Обмотка возбуждения синхронной Машины подключена через диодный мост 8 к., вторичным обмоткам трс1нсформаторов 3 тока, по первичным обмоткам которых протекает ток синхронного генератора 2 через преобразователь частоты и якорную об мотку синхронной машины. При этом синхронная машина регулируется заданием частоты с выхода блока 9 управ ления непосредственного преобразователя частоты и одновременньм нием напряжения синхронного генера тора 1 при регулировании его тока возбуждения регулятором 2 возбуждения. Ток якоря и пропорционгшьцо злвисящий от него ток возбуждения синх ронной мгшшны определяются моментом нагрузки. Пропорционгшьность тока якоря и тока, возбуждения синхронной машины создается трансформаторами 3 .тока. /- . . , , . Блок 9 управления непосредственным преобразователем частоты в рабо чём режиме (двигательном) синхронными мгшшны представляет собой устройство реализующее способ управления при jtoTopOM в каждой группе; вотречно-па1раллельно включенных вентилей и тече ни периода выходного напряжения вкл чают вентили одного направления, выключают их и включают вентили другого направления. Перед кажаш 1 вклюг чением вентилей одного. направленИ1Р{ выдерживают паузу. . ; Влок 11 изменения режима работы непосредственного преобразователя частоты предстгшляет собой формирова тель шести управляющих сигналов. В рабочем режиме (двигательне) синхронной машины управляющие сигналы отсутствуют. При торможении, по коман де блока 10 управления режима работы блок 11 формирует шесть управляющих сигналов, которые поступают на блок 9 управления непосредственным прёоб разователем частоты. Указанные сиГнаг лы включгиот одновременно вентили анодных и катодных групп каждой фазы непосредственного преобразователя частоты.-. - ; ; - ,:--. .- . - в процессе торможения по команде блока 10 упрг1вления режиме, работы происходит переключение ключей 5, при этом якорные обмотки синхронной машины 6 отключаются от непосредственного преобразователя 4 частоты и подключаютсг к блоку 7 тормозных резисторов. После этого блок 11 измене ния режима работы непосредственного преобразователя частоты включает одновременно анодные и катодные группы вентилей (тиристоров) каждой фазы непосредственного преобразователя 4 частоты.. При одновременном включении групп вентилей, которое не допускается в рабочем режиме работы непосредственного преобразователя частоты из-за протекания уравнительного тока, каждая из фаз преобразователя 4 частоты переводится в режим работы управляемого выпрямителя с закороченным выходом. За счет этого-образуется цепь для замыкания между собой шин синхронного генератора 1 в точках после трансформаторов 3 тока (точки подключения непосредственного преобразователя 4 частоты к шинам генератора). При этом ток синхронного генератора 1 протекает через первичные обмотки трансформаторов 3 тока и проводящие вентили анодных и катодных групп непосредственного преобразователя 4 частоты. Пропорционально току в первичной обмотке трансформаторов 3 тоКа изменяется и ток, протекающий через обмотку возбуждения синхронной машины 6. Предлагаемое устройство управления синхронной машиной по сравнению с известньо не требует применения дополнительного источника для регулирования напряжения на обмотке возбуждения синхронной мешины, что упрощает его реализацию.

устройстве ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СИНХРОННОЙ МАШИНОЙ, содержащее первичный источник питания на базе сиИхройного генератора d обмоткой возбу т дения и регулятором возбуждения, якорные цепи синхронного генератора через первичные обмотки трансформато ров тока, непосредственный преобразователь частоты и нормально замкнутые .кличи подсоединены к якорным обмоткам синхронной мгииины, а обмотка :5 буждёния.сКнхронноя машины через ДИ7 одный мост подсоединена к вторичным обмоткам трансформаторов тока, блок тормозных резисторов, подсоединенный через нормально открытые ключи к якорным обмоткам синхронной машины, блок управления непосредственным преобразователем частоты и блок управления режимом работы, овязанный с блоком управления непосредственным преобразователем частоты, о тли ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства за счет исключения дополнительного источника возбуждения синхронной машиной при ее торможении, блок управления непосредственным преобразователем частоты снабжен дополнительным входом и введен блок изменения режима работы непосредственного преобразователя частоты, вход которого соединен с блоком управления режимом работы, а выход - с до11олнительным входом блока управления,непосредственным преобразователем частоты..