Вентильный электропривод Советский патент 1985 года по МПК H02P6/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах с вентильными двигателями, применяемых в механизмах, требукнцих низкий уровень виб рации. Цель изобретения - улучшение виброакустических характеристик электропривода путем уменьшения пул саций электромагнитного момента двигателя. На фиг. 1 приведена блок-схема вентильного электропривода с тиристорным преобразователем по схеме выпрямитель - инвертор; на фиг. 2,то же, по схеме непосредственного преобразователя частоты; на фиг. 3 блок-схема датчика напряжения для преобразователя по схеме непосредственного преобразователя частоты; на фиг. 4 - схема датчика тока для тиристорного преобразователя по схеме непосредственного преобразова теля частоты; на фиг. 5 - временные диаграммы работы вентильного двигателя . Вентильный электропривод (фиг. и 2) содержит синхронный двигатель подключенный к тиристорному преобра зователю 2 с естественной коммутацией, регулятор 3 частоты вращения подключенный входом к выходу первого суммирукщего элемента 4, входы которого подключены к датчику 5 и задатчику 6 частоты вращения соответственно . Выход регулятора частоты вращения подключен к первому входу второ го суммирующего элемента 7, второй вход которбго соединен с блоком определения момента, состоящего из множителя 8 и делителя 9. Входы множителя соединены с датчиком 10 тока, датчиком 11 напряжения и через делитель 9 - с датчиком 6 частоты вращения. Выход второго суммирунздего элемента через регулятор то ка 12 подключен к управляющему вкоду тиристорного преобразователя 2. I Тиристорный преобразователь 2 может быть выполнен по схеме непос редственного преобразователя (фиг. что требует подключения датчика 10 тока к входу тиристорного преобраз вателя 2, и выполнения датчика 11 напряжения по специальной схеме, которая содержит фазовый выпрями тель 13 (фиг. 3), одни входь кото92рого прдкш)чены к выходу тиристорного преобразователя 2, другие - к схеме его управления, а выход подключен к двухполупериодному выпрямителю 14... Датчик 10 тока может быть выполнен в виде.трансформаторов,15 тока .(фиг. 4), подключенных к входным цепям преобразователя и сооТветствующих нагрузочных резисторов которые включены по схеме треугольник . Сигналь с резисторов выпрямляются трехфазньм мостовым выпрямителем 17, выходной сигнал которого пропорционален току i. На фиг. 5 U, i - напряжения и токи пропорциональные соответственно напряжению и току в звене постоянного тока преобразователя по схеме выпрямитель инвертор или приведенные к звену постоянного тока преобразователя по схеме непосредственного преобразователя частоты, М,(- значение момента, пропорционального электромагнитному моменту синхронного двигателя; п - сигнал, пропорциональный частоте вращения синхронного двигателя; i - сигнал, пропорциональный фазному току электродвигателя. I Вентильный электропривод работает следующие образом. В установившемся режиме сигнал с задатчика 6 частоты вращения и обратной связи по частоте вращения с датчика 5 частоты вращения поступает на первый суммирующий элемент 4, выходной сигнал которого поступает на регулятор 3 частоты вращения. Выходной сигнал регулятора частоты вращения является сигналом задания для регулятора 12 тока. Этот сигнал поступает на первый вход второго суммирующего элемента 7. Сигнал с датчика 5 вращения поступает на вход делителя 9, выходной сигнал которого, пропорциональный 1/п, подается на вход множительного блока 8. К двум другим входам множительного блока 8 подается соответственно сигнал с датчика 10 тока, пропорциональный i и сигнал с датчика 11 напряжения, пропорциональный и. В результате перемножения сигналов 1/п, i, и на выходе множительного устройства В формируется сигнал, пропорциональный) электромагнитному моменту злектричес 3 кой машины. Этот сигнал поступает на второй вход второго суммирующего элемента 7. Результирующий сигнал с выхода суммирующего элемента поступает на вход регулятора 12 тока, который, воздействуя на сист му фазоимпульсного управления преобразователя, формирует форму крив тока двигателя (фиг. 5), обеспечивающую сглаживание пульсаций 3лектрс«магнитного момента, мгновенная величина которого/определяется ура нением. где Р, 1, U - соответственно мгно венные значения мощности, тока и напрАж ния в звене постоянн го тока преобразоват ля по схеме выпрямитель - инвертор; 94 п - частота вращения электрической машины; с - коэффициент пропорциональности. В соответствии с формулой (1) для исключения пульсаций мгновенного значения электромагнитного момента в установивщемся режиме необходимо постоянство произведения тока на напряжение, что и достигается в данном устройстве. использование предлагаемого устройства по сравнению с базовым объектом - комплектными тнристорными электроприводами переменного тока серш ПВЧН на базе вентильных двигателей, позволяет уменыпить пульсации электромагнитного момента и, таким образом, улучшить виброакус-тические характеристики и, следовательно, повысить надежность электрической ttssatmu.

1. ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий синхронн двигател подключенный к тиристорному преобразователю с естественной коммутацией, регулятор частоты вращения, подключенный входом к первому сум- мирующему элементу, входы которого соединены с датчиком и задатчиком частоты вращения, соответственно выход регулятора частоты вращения подключен к первому входу второго суммирующего злёмента, второй вход которого связан с блоком определения момента, а выход через регулятор тока подключен к управляющему входу тиристорного преобразователя. датчик тока синхронного двигателя, отличающийся тем, что, с целью улучшения виброакустических характеристик электропривода путем уменьшения пульсаций электромагнитного двигателя, блок определе ния момента снабже-н множителем и делителем и введен датчик напряже.ния двигателя, при этом множитель соединен с датчиками тока и напряжения двигателя и через делитель с датчиком частоты вращения, а выход множителя образует выход блока определения момента. 2. Электропривод по п. 1, о т ли чающийся тем, что тириссл торный преобразователь выполнен па схеме непосредственного- преобразова-- теля частоты, при этом датчик тока включег на вход тиристорного преобразователя, а датчик напряжения выполнен по схеме фазового выпрямителя, одни входы которого подключеа: ны к выходу тиристорного преобразоо. вателя, другие - к схеме упратшения сл Тиристорного преобразоват ..пя, а выход подключен к двухпалупериодно:о му выпрямителю, выход которого является выходом датчика напряжения.

Wr-fN

ч

111

О

74

фкг/

и

t

п

3ft

t

Фог5