Электропривод Советский патент 1984 года по МПК H02P5/40 

Изобретение относится к электротехнике я MfXK&s быфь использовано ори каскадном соедийении двух элект родвягафеяей переменного тока для повода мов( 14еха измов со спокой ным характером нагрузки, например насооов я вентиляторов. Известен элёктропривсщ; с вентил ным двигателем с раздедьяьхм питани ем фазных с ьютбк CTaTO a-itHji WTO:ра {11. -.. . - :. - : ВедоЬтатКом данного устройства является возрастание противо-эдеякоря при увеличении скорости враще ния вала, Это приводит к увеличению установление мсзщцости и снижению энергетических показателей. Наиболее близким к предлагаемому является электропривод содерЖас Й асинхронный электродвигатель с фазььш ротором и вентильный г1лектродви гатель, соединенные по схеме мшиинн вентильного каскада на общем валу KOTOjporo установлены датчики скорос ти и углового пс ложения мосте ой выпрякштель, вход которого соединен с с бмохками ротора асинхронного электродвигателя/ а выход через дроссель - с силовым входом мостово го управляемого .инвертора, выход ко торого соедаиен с обмоткафш якоря вентильного электродвигателя, первы управляеьбзй вьшрямитель, к выходу которого подключена обмотка индукто ра вентильного электродвигателя, да чик тока якоря, выход которого соединен с информационным входом регулятора тока якоря, заДанедий вход которого подключен к выходу регулятора скорости, информационный вход которого соединен с выходом датчика скорости, а задавяций вход - с выходЬм блока задания скорости, выход регулятора тока якоря соединен с уп равлшшдим входом блока управления инвертором, информационный вход которого соединен с выходом Датчика углового положения а выход - .с управляющими электродами тиристоров , мостового инвертора {2}, : Недостаткакм данного электроприв да являются большая установленная мсхцность и невысокие энергетические показатели, вызвано увеличением проТиво ЭДсГ якоря вентильного двигателя при увеличении скорости вращения. Цель изобретения - улучшение энергетических показателей за счет увеличения коэффициента мощности. Указанная цель-ДостигаетсЗя тем, что в электропривод, содержащий асинхронный электродвигатель с фазным ротором и вентильный электродви гатель, соединенные по схеме маишннo-iзeнтильнoro каскада, на общем валу которого установлены датчики скорости и углового положения, мостовой выпрямитель, вход которого со динен с обмотками ротора асинхронного электродвигателя, а выход через дроссель - с силовым входом мостового управляемого инвертора, выход которого соединён с обмотками якоря вентильного электродвигателя, первый управляемый выпрямитель, к выходу которого подключена обмотка индуктора вентильного электродвигателя, датчик тока якоря, выход которого соединен с информационным входом регулятора тора якоря, задающий вход которого, подключен к выходу регулятора скорости, инФсфмационный вход которого соединен с выходсж датчика скорости, а задакйшй вход - с выхоfipM блока вадания скйрости, выход регулятора тока якоря соединен с управляюшм входом блока управления инвертором, инфс шацйоннь вход которого соединен с выходом датчика углового полсякения, а выход - с управляющи ш элек1-р дгц«1 ти 1сторов мостового инвертора, введены второй управляегшй выпрямитель, блок гиперболической функции, блеж умножения, делитель напряжения, выполненный из трех последовательно соединенных резисторов, одинакового номинала, индуктор вентильного электродвигателя вьтолнен трехобмоточным, начало одной обмотки которого соединено с анодной, а кбнец - с катодной группакш вентилей первого управляемого выпря1«О1теля, управлякадий вход которого подключен параллельно к двум резистсфам делителя напряжения, две другие обмотки индуктора соединены между собой согласно-параллельно, при этом их начала подключены к катодной, а концы - к анодной группам вентилей второго управляемого выпрякштеля, управлжощий вход которого подключен параллельно к третьему резистору делителя напряжения,, подключенного к выходу блока умножения, один вход которого соединен с выходом блока задания возбуждения индуктора, а другий - с выходом блока гиперболической функции, вход которого соединен с выходом датчика скорости.. На фиг. 1 приведена функциональная схема электропривода; на фиг. 2 векторная диаграмма магнитодвижущих сил в индукторе вентильного двигателя. Электропривод содержит асинхронный электродвигатель 1 с фазным ротором подключенным к мостового выпрямителя 2 выход которого через дроссель 3 и датчик 4 тока соединен с силовым входом мостового управляемого инвертора 5, выход которого связан с якорем 6 вентильного двигателя, на общем валу с которым установлены асинхронный двигатель 1, датчик 7 положения, датчик 8 скороети, выход которого соединен с инфор мационным входом регулятора скорости, расположенным в блоке 9 управления инвертером, а. также с входом блока 10 гиперболической функции, выход которого соединен с входом блока 11. умножения, на выходе котог рого установлен делитель 12 напряже ния, выполненный из трех послеясЖательно соединенных резисторов одина кового номинала, так что каждый из них делит прилоэкенное напряжение на т|Н1 равнью части, параллельно к двум резисторам делителя 12 напрлжв ния подключен управйяюьщй вход первого управляемого выпрямителя IS, а параллельно к третьему резистору делителя 12 напряжения подключен уп равляющий вход второго управляемого выпрямителя 14, который оказывается подключенным на одну треть, а вход управляемого выпрякмтеяя I3 - на две трети выходного напряжения блока 11 УЬШОЖФНИЯ. к выходу управляемого вылря1 в теля 13 подключена одна обмотка 15 индуктора так, что ее начало соединено с аиодн й, а конец с катодной вентилей выпрямителя 13, вторая обмотка 16 и третья обмотка 17 индуктора соединены согласно-параллельно причем их на;чала подключен к катодной, а концы к анодной группам вентилей мителя, 14. В качестве вентильного двигателя применена асинхронная машина с фазным ротором. В случае использсжанйя а качестве вентильного двигателя 6 синхронной Машины ее обмотка возбуждения подключается к выходу выпpя 4итeля 13, управляющий вход которого подключается непосредственно к выходу блока II умнсякеиия, а в качествеякоря используется трехфазная обм(т ка подключаемая к трехфазному выходу инвертора S. Поскольку рбМотки 16 и 17 с тока ми Зд и 30 соответственно вювочены согласно, а обмбтка 15 с токе jf. вклочёна встречно, то магнитодви жущие (м.д.с.) силы складываются между собой так, как показано на фиг. 2, при этом сулфирная м.д.с. Ij определяется как Fj I ccs6o4P costO«4(l{f.l).F . При зтом для совпадения направле : нип Е необходимо выполнение условия Переходя к эквивалентным ампер-виткам, получим : экв« |(. а приняв i,g3a базиснукц величину и перейди к относительным единицам получим, что Теплота, выделяемая в индукторе при действии указанных токов, в относительных единицах .,. ) Взяв производную от правой части и п{Я1равияв ее к нулю, получим условие минимума потерь в индукторе условие полсжено в основу Формирования закона управления выпрямителями 13 и 14. При этом относительное тепловыделениеС.- -С - 3 оказывается меньше,, чем в .одной эквивалентной обмотке с единичным током. Электропривод функционирует еледунвдим обраэом. Разгон осуществляется аоинхронным электроявигателем 1 до скорости, при которой ЭДС якоря 6 становится достаточной для кo ф yтaции инвертора 5, после чего блок 9 подает управля1ощие импульсы на тиристоры ннвертора 5. Одновременно производится регулирование выпрякмтелей 13 и 14 В соответствии с указанным выше условием. Заданная скорость вращения устанавливается сигналом U3iHa входе блока 9 управления инвертором. Задание возбуждения индуктора вентильного двигателя осуществляется напряжением Ugj Р выхода блока задания возбужден11Я индуктора. В случае неизменного напряжения Оз2 можно вместо блока 11 умножения применить согласукщий масштабный усилитель. Таким образом, использование изобретения обеспечивает постоянное обратное напряжение на вентилях инвертора при регулировании скорости вращений вала, что приводит к снижению установленной мощности инвертора в цепи якоря вентильного двигателя, а в случае трехобмоточного индуктора достигается минимум потерь в Меди индукТсфа.

ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий асинхронный электродвигатель с фазным ротором и вентильный электродвигатель, соединенные по схеме машинно-вентильного каскада,нб общем валу кот орого ус-тановлены датчики скорости и углового положения, МОСТОВОЙ выпрямитель, вход которого соединен с обмотками ротора асинхронного электродвигателя, а выход через дроссель - с силовым входом мостового управляемого инвертора, выход которого соединен с обмотками якоря вентильного электродвигателя, первый уиравляе «лй выпрямитель, к выходу которого подключена обмотка индуктора вентильного электродвигателя, датчик тока якоря, выход которого соединен с информационным входом регулятора тока якоря, задающий вход которого подключен к выходу регулятора скорости. информационный вход которого соединен с выходом датчика скорости, а задающий вход - с выходом блока задания скорости, выход регулятора тока якоря соединен с управляющим входом блока управления инверторОМ, -информационный вход которого соединен с выходом датчика углового положения, а выход - с управляющими электродалм тиристоров мостового инвертора, о тличающийс-я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей за счет увеличения коэффициента мощности, в него введены второй управляемый выпрямитель, блок гиперболической функции, блок умножения, делитель напряжения, выполненный из s трех последовательно соединенных ре(Л зисторов одинакового номинала, индук тор вентильного электродвигателя выполнен трехобмоточным, начало одной обмотки которого соединено с анодной, а конец - с катодной группами вентилей первого управляемого выпрямителя, управляющий вход которого подключен параллельно к двум резисторам делителя напряжения, две дру ю ю ю гие обмотки индуктора соединены между собой согласно-параллельно,при этом их начала подключены к катодной, а концы - к анодной группам вентилей второго.управляемого выпряО1 мителя, управляющий вход которого подключен параллельно к третьему резистору делителя напряжения, подключенного к выходу блока умножителя, один вход которого соединен с выходом блока задания возбуждения индуктора, а другой - с выходом блока гиперболической функции, вход которого соединен с выходом датчика скорости.