Вентильный электродвигатель Советский патент 1986 года по МПК H02P6/00 H02K29/06 

реключатель 12 чередования импульсов управления инвертором 4, элемент 14 Неравнозначность, выпрямитель 15 и резисторы 16, 17. Данный БД позволяет устранить броски тока в силовой цепи в начальный момент тормозного режима благодаря тому, что регулятор тока 10 в соответствии с величиной сигналов задания и обратной-связи по току управляет величиной угла зажигания вентилей i выпрямителя 3, обеспечивая регулируемый режим торможения с рекуперацией энергии машины в сеть. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к вентильным электродвигателям (ВД). Целью изобретения является упрощение -конструкции ВД. Электродвигатель содержит синхронную машину 1, подключенную к сети переменного тока через преобразователь 2 частоты, состоящего из выпрямителя 3 и инвертора 4, датчик 5 положения ротора, узел 6 задания частоты вращения, датчик 7 тока, датчик 8 частоты вращения, регулятор 9 частоты вращения. Первый вход регулятора 10 тока подключен к выходу регулятора 9, второй вход к выходу датчика 7 тока, а выход к управляющему входу выпрямителя 3., ВД имеет также пороговьй узел 11 сравнения сигналов задания и обрат(О ной связи по частоте вращения, пеIsD О сд Ч 00

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в быстродействующих регулируемых электроприводах, построенных по схеме вентильного электродвигателя, для устранения аварийных бросков тока в силовой цепи, обусловленных неполной управляемостью вьшрямителя,входящего в состав преобразователя частоты вентильного электродвигателя, в переходных режимах электропривода.

Цель изобретения - упрощение конструкции вентильного электродвигателя .

На чертеже представлена схема предлагаемого вентильного электродвигателя .

Вентильный электродвигатель содержит синхронную машину 1, подключенную к сети переменного тока через преобразователь 2 частоты, состоящий из тиристорных выпрямителя 3 и инвертора 4, датчик 5 положения ротора, связанньш с валом синхронной маши.ны 1, узел 6 задания частоты вращения, датчик 7 тока, включенный в цепь постоянного тока преобразователя 2 частоты, датчик 8 частоты вращения, регулятор 9 частоты вращения, первый вход которого подключен к выходу узла 6 задания, а второй - к выходу датчика 8 частоты вращения, регулятор 10 Тока, первый вход которого подключен к выходу регулятора 9 частоты вращения, второй Е1ход к выходу датчика 7 тока,, а выход- к управляющему входу выпрям ггеля 3, пороговый узел 11 сравнения сигналов задания и обратной связи по частоте вращения, вход которого подключен к выходу регулятора 9 частоты вращения, переключатель 12 чередования импульсов управления инвертором

4, первый вход которого подключен к выходу датчика 5 положения ротора, а второй вход - через узел временной задержки 13 -- к выходу порогового узла 11, элемешт 14 Неравнозначность, первый вход которого подклга-чен к выходу порогового узла 11 и выходу узла 13 временной задержки, второй вход - к выходу переключатедя 12 чередования импульсов управления инвертором 4., а выход - к дополнительному (третьему) входу регулятора 10 тока.

В цепь первого входа регулятора 10 тока включен зьтрямитель 15, который может быть выполнен на базе операционного усилителя, обеспечивающий учет нереверсивности сигнала на выходе датчика 7 тока преобразователя 2 частоты.

Пороговый узел 11 выполнен по схеме инв.ертирующего усилителя с высоким коэффициентом усиления.

Узел 13 и элемент 14 Неравнознач ность в данном случае выполнены на базе логики серии Т.

Вентильный электродвигатель работает следующим образом.

При подаче на первый вход регулятора 9 частоты вращения с выхода 6 задания частоты вращения напряжения положительной полярности, на выходе регулятора 9 появляется на.пряжение отрицательной полярности, которое поступает на первый вход

регулятора 10 тока через резистор 16 преобразуясь вьшрямителем 15 к сигналу положительной полярности. На управляющем входе выпрямителя 3 при этом появляется отрицательное напряжерше, обеспечивающее работу тиристоров выпрямителя с определенным углом зажигания в выпрямительном режиме. Кроме того, отрицательное напр жение с выхода регулятора 9 частот вращения поступает на вход порогов го узла 1 1, инвертируется и усиливается последним и поступает в ви,ц положительного сигнала на первый вход элемента 14 Неравнозначность и на вход узла 13, напряжение на в ходе которого при этом ра.вно нулю (специфика логики серии т), чему соответствует положительное напряжение на выходе переключателя 12 чередования импульсов. Данное напряжение поступает на управляющий вход инвертора 4, обеспечивая треб емое чередование импульсЬв в инвер торном режиме, и машина 1 разгоняе ся. Кроме того, положительное напряжейие с выхода переключателя 12 чередования импульсов поступает на .второй вход элемента 14 Неравнозначность, обеспечивая в сочетании с положительным сигналом на пе вом входе логический сигнал О на выходе данного элемента. Таким образом, при положительной разности сигналов задания и обратной связи на входе регулятора 9 частоты вращения элементы 11-14 схемы не оказы вают влияния на работу регулятора 10 тока. При уменьшении сигнала задания на входе регулятора 9 частоты вращения разница между данным сигналом и сигналом с вьпсода датчика 8 частоты вращения становится отрицательной, на выходе регулятора 9 частоты вращения появляется положительное напряжение, а на выходе порогового узла 11 - отрицательное, которое поступает на первый вход эл мента 14 Неравнозначность и на вход узла 13, на выходе которого при этом сохраняется сигнал О и соответственно сохраняется положительное напряжение на выходе переключателя 12 чередования импульсов, т.е. на втором входе элемента 14 Неравнозначность, и сохраняется режим работы инвертора 4. На выходе элемента 14 Неравнозначность при этом появляется отрицательное напря жение (логический сигнал 1), кото рое поступает на третий вход регулятора 10 тока. За счет того, что величина резистора 17, установленного в цепи третьего входа регулятора 10 тока, на Два порядка меньше величины 784 резистора 16, напряжение на-выходе регулятора 10 скачком изменяет полярность, и выпрямитель 3 с максима.пъным быстродействием переводится в инверторный режим. По истечении выдержки времени, величина которой определяется временем перехода выпрямителя в инверторный релшм, на выходе узла 13 появляется отрицательное напряжение (логический сигнал 1), напряжение на выходе переключателя 12 чередования импульсов также становится отрицательным, обеспечивая перевод инвертора 4 в выпрямительный режим и установку сигнала О на выходе элемента 14 Неравнозначность. При этом регулятор 10 тока, в соответствии с величиной сигналов задания и обратной связи по току, управляет величиной угла зажигания вентилей выпрямите.пя 3, обеспечивая регулируемый режим торможения с рекуперацивй энергии машины в сеть. Таким образом, устройство позволяет устранить броски тока в силовой цепи в начальный момент тормозного режима при построении системы регулирования скорости на базе регуляторов, структурно объединенных с суммирующими элементаьЧи (входные резисторы регуляторов тока и частоты вращения), что упрощает конструкцию вентильного электродвигателя и позволяет осуществить разработку электропривода с вентильным электродвигателем на базе серийных электроприводов постоянного тока, системы регулирования которых содержат указанные регуляторы. Формула изобретения Вентильный электродвигатель, содержащ1 й синхронную машину, секщ-ги якорной обмотки которой подключены к вьшрямительно-инверторному преобразователю частоты, датчик положения ротора, связанный с валом синхронной машины, узел задания частоты вращения, датчик и регулятор тока и частоты вращения, пороговый узел сравнеш1Я сигналов задания и обратной связи по частоте вращения переключатель чередования импульсов управления инвертором, первый ход которого подключен к выходу атчика положения ротора, а второй вход - через узел временной задерж512675786

ки - к выходу порогового узла срав-ность, первый вход которого подклюнения сигналов задания и обратнойчен к выходу порогового узла и вхосвязи по частоте вращения, о т л и -ду узла временной задержки, второй

чающийся тем, что, с цельювход - к выходу переключателя череупрощения конструкции, он снабжен5 Дования импульсов управления инвертологическим элементом Яеравнознач-ром,а вьгход-к входу регулятора тока.