Способ частотного управления многообмоточным электродвигателем Советский патент 1984 года по МПК H02P13/16 H02P5/34 

Изобретение относится к электроприводам переменного тока, в которы регулирование скорости электродвига теля производится изменением частот подводимого к обмоткам статора напр жения. Известен способ управления асинхронным трехфазным короткозамкнутым двигателем путем изменения частоты и амплитуды подводимого к обмотке статора напряжения на основе широтно-ймпульсного регулирования -(ШИР) напряжения tU . Недостатками указанного способа регулирования .скорости асинхронного двигателя являются импульсное потребление тока из сети, что приводит к ухудшению качества электроэнергии в ней несинусоидальность тока (Вследствие ШИРприводит к значительно му искаясению кривой магнитодвижущей силы статора однообмоточного асинхронного двигателя (АД. Наиболее близким к предлагаемому является способ управления скорость вращения многообмоточного АД на осн ве ШЙР, где одноименные обмотки, расположенные на статоре,: питают напряжениями, которые предварительн сдвигают во времени на тот же угол, что и обмотки двигателя в пространстве. Рассмотренный способ управления АД обладает лучшими энергетическими .характеристиками по сравнению с перОднако серьезный недостаток, заключающийся в импульсном потреблени энергии из сети, что приводит к искажению формы тока в ней, остается. Цель изобретения - снижение, вред ного влияния электропривода на питающую сеть. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу частотного управления многообмоточным электродви гателем, основанном на щйротно-импульсном регулировании напряжения на группах обмоток, заключающимся в том, что на статорные обмотки пода ют системы фазных напряжений, которые предварительно сдвигают во времени на угол, равный заданному сдвигу обмоток по .периметру статора, при форг-шровании напряжения питания каждой из групп обмоток передние фронты импульсов несущей частоты сдвигают н& f часть периода несущей частоты, где m - число фаз. На фиг.1 показан пример реализации предлагаемого способа (по аналогии с прототипом взят Ьестифазный двигатель); на фиг.2 - диаграммы, поясняющие предлагаемый способ на примере системы с девятифазным двигателем, обмотки которого соединены , в 3 звезды (на фиг.2а- диаграмма импульсов напряжений, поступающих на каждую из трех групп обмоток АД, при обычном способе управления, на фиг.2 б дана аналогичная диаграмма, которая имеет место в предлагаемом способе. В последнем случае сдвиг между передними фронтами соответствующих импульсов составляет 1/3 часть периода, т.е. Т). С целью упрощения анализа принимаем, что нагрузка в каждой случае чисто активная и величина потребляемой мощности в обоих случаях одинакова. На фиг.2 в-о показано для сравнения потребление импульсной энергии из сети при одновременном, обымЕном потреблении энергии всеми фазами многообмоточного двигателя (фиг.2 в,д ж,и,л,н и для предлагаемого способа фиг. 2 г,е,з ,к,м,о}. На фиг.2 B,fc показано потребление импульсной энергии для случая, когда величина подводимого к статору двигателя напряжения составляет 1/6 часть его максимального значения, т.е. V l/6Vmax. Как и в прототипе, здесь одноименные фазы трехфазных обмоток 1 и 2 двигателя 3, котоЕжле сдвинуты на некоторый заданный угол (например 30 эл.град.) питают от преобразователей 4 и 5 частоты соответственно, подключенных к трехфазной сети, пу те1л изменения частоты управляющих импульсов, которые поступают к системам 6 и 7 управления, осуществляют изменение частоты преобразователей 4 и 5, угол между трехфазными системами напряжений на выходе преобразователей поддерживают постояннйвл /в данясж случае равным 30 эл.град.), при эт.ом с помощью устройства синхронизации управляющих импульсов 8 обеспечивают требуе шй сдвиг между передними фронтами соответствующих импульсов несущей частоты, поступающих на трехфазные обмотки 1 и 2. Как видно/при предлагаемом способе управления частота импульсов потребления энергии из сети в 3 раза выще, а aмплитirдa их соответственно в 3 раза ниже. Следовательно, при предлагаемо способе управления за счет рбёспечения соответствующего сдвига между передними фронтами импульсов несущей частоты,, поступающих на каждую трехфазную группу, улучщается потребление энергии из сети. Очевидно, данный вывод справедлив, и для -случая активноиндуктивной нагрузки, какой является асинхронный вигатель..

Н

Фиг. 2

СПОСОБ ЧАСТОТНОГО УПРАВЛЕНИЯ МНОГООБМОТОЧНЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ, основанный на широтно-импульсном регулировании напряжения на группах обмоток, заключающийся в том,Г что на статорные обмотки подают системы фазных напряжений, которые предварительно сдвигают во времени на угол, равный заданному сдвигу обмоток . по периметру статора, о т л ич а ю1д и и с я тем, что, с целью .снижения вредного влияния электропривода на питающую сеть, при формировании напряжения питания каждой из групп обмоток передние фронты импульсов несущей частоты сдвигают , на ттШ асть периода несущей частоты, где гг - g число фаз. (Л