Синхронный электропривод постоянного тока Советский патент 1985 года по МПК H02P7/36 

Изобретение относится к электротехнике, а более конкретно - к синхронным электроприводам постоянного тока на основе перевозбуждаемого гис терезисного электродвигателя. Известен синхронный электропривод постоянного тока на основе гнстерезисиогоэлектродвигателя, питаемого от источника постоянного тока через т-фаз ьй инвертор напряжения; В составе электропривода имеется устройство вольтодобавки для перевозбуждения гистерезисного электродвигателя, представляющее собой преобразователь постоянзтого , включенный 13 одну из шин питания инвертора } . Недостаток такого электропривода заключается в больших габаритах и массе устройства для перевозбуждения гистерезисного электродвигателя, так как дл); обеспечения эффективного пеpeBosOj-jKnenn-rr его установленная . мощность должна быть равной примерно половине моциости инвертора. Наиболее близким к изобретению по- техничестсой суп1ности является синхронный электропривод постоянного тока, содержаний двухфазный гистерезис пый электродвигатель, обмотки фаз которого, включены jj .диагонали двух однофаэ1 ых мостоьых инверторов напря жения, соединенных последовательно через диод и игунтированных конденсаторами, и коммутирующий элемент для перевозб гждения гистерезисного элект родвигателя путе: 5 изменения схемы включения НОСТО.ВЫХ инверторов с параллельного в пусковом режиме на последовательное в рабочем режиме рабо ты электропривода. Коммутирующий элемент состоит из двух управляемых гслЬчей, одни из которьк включен между минусовыми, а другой - мелсду плюсовым;- mHHaivin. питания инверторов 2j Недостатками такого электропривода являются малая надежность из-за возможности возникновения сквозного тока через источник питания при к.з одного из транзисторов мостового инвертора и сложность схемы коммутирую щего элемента, связанная с наличием нескольких управляемых ключей и с необходимостью обеспечения их синхронной работы в переходном процессе от пускового к рабочему режиму. Цель изобретения - упрощение и повышеш1е надежности синхронного электропривода постоянного тока. Поставленная цель достигается тем, что в синхронном электроприводе постоянного тока, содержащем двухфаз,ный гистерезисньй электродвигатель с обмотками фаз, .включeннымIi в диагонали двух однофазных мостовых инверторов, соединенных последовательно через диод и шунтированных конденсаторами, и коммутирующий элемент для перевозбуждения гистерезисного электродвигателя, каждая из обмоток фаз разделена на две последовательно соединенные полуобмотки, а коммутирующий элемент включен между общими точками полуобмоток. На чертеже приведена схема силовой части синхронного электропривода постоянного тока. Схема содержит транзисторы 1-8, составляющие два однофазных мостовых инвертора напряжения, дв ухфазньш гистерезисный электродвигателе, обмо.тки фаз которого состоят из полуобмоток 9-12, диод 13, конденсаторы 14 и 15, коммутирующий элемент на транзисторе 16 и источник питания 17 электропривода. Обмо.тки двухфазного гистерезисного электродвигателя, разделенные каждая на последовательно соединенные полуобмотки 9, 10 и 11, 12, включены в диагонали однофазных мостовых инверторов напряжения на транзисторах 1-4 и 5-8. Мостовые инверторы, шунтированные конденсаторами 14 и 15 и соединенные последовательно через диод 13, подключены к источнику питания 17. Коммутирующий элемент на транзисторе 16 включен между общими точками полуобмоток гистерезисного электродвигателя. Электропривод работает следующим образом. В рабочем режиме, когда транзистор 16 закрыт, к каждому мостовому инвертору на транзисторах 1-4 и 5-8 прикладывается напряжение, равное по-ловине напряжения источника питания 17, а к каяодой из полуобмоток 9-12 гистерезисного электродвигателя двуполярное напряжение с а шлитудой, равной четверти напряжения источника питания 17. В пусковом режиме работы электропривода транзистор 16 насыщен и напряжения на полуобмотках 9-12 гистерезисного электродвигателя возрастают примерно в 2 раза по сравнению с напряжениями рабочего режима. Так, например, в полупериод, когда открыт транзистор 1, к полуобмотке 9 прикладывается напряжение объединенных через транзистор 16 общих точек полу обмоток 9-12, равное, в силу вертикальной симметрии схемы, половине напряжения источника питания 17. А в другой полупериод, когда открыт транзистор 2, к полуобмотке 9 прикла дывается напряжение обратной полярно ти, равное разности напряжений конденсатора 14 и объединенных общих точек полуобмоток 9-12. Величина напряжения , .до которого заряжается конденсатор 14 через транзисторы 2 и 4 от ЭДС взаимоиндукции полуобмото 9 и 10 и противо-ЭДС самоиндукции при запирании транзисторов 1 и 3, близка к величине напряжения источни ка питания 17, поэтому напряжение на полуобмотке 9 во второй полупериод., как и в первый, равно примерно половине напряжения источника питания 17 Аналогично форшфуются двулолярные напряжения на полуобмотках Напряжение на конденсаторе 15, как и на конденсаторе 14, увеличивается примерно до напряжения источника питания 17, поэтому диод 13 оказывается смещенным в обратном направлении. вследртвие чего осуществляется разделение плюсовой шины питания мостового инвертора на транзисторах 1-4 и минусовой шины питания мостового инвертора транзисторах 5-8. Близкое к двойному увеличение в пусковом режиме напряжений на полуобмотках 9-12 гистерезисного электродвигателя обеспечивает его эффективное перевозбуждение. Предлагаемое устройство имеет ряд преимуществ по сравнению с известными. Величина токов аварийной перегрузки источника питания 17 при к.з. одного из транзисторов 1-8 мостового инвертора ограничена активными сопротивяениями полуобмоток, поэтому данный электропривод обладает повышенной надежностью. Количестйо управляемых ключей в коммутирующем устройстве сокращено до одного, поэтому предлагаемое устройство проще по конструкции. Кроме того, исключается необходимость согласования работы ключей коммутирующего устройства в переходном процессе от пускового к рабочему режиму,, чем достигается дополнительное упрощение.

СИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий двухфазный гистерезисный электродвигатель с обмотками фаз, включенными в диагонали двух однофазных мостовых инверторов напряжения, соединенных последовательно через диод и шунтированных конденсаторами, и коммутирующий элемент для перевозбузкдения электродвигателя, отличающийс я тем, что, с целью упрощения и повьпиения надежности, каждая из , моток фаз электродвигателя разделена на две последовательно соединенные полуобмотки, а коммутирующий элемент включен между общими точками полуобмоток. ifsai ш 17 -L i/J Tf сд r IS