Электропривод электромашинного преобразователя Советский патент 1986 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе электромашинных преобразователей постоянного тока в однофазный переменный ток.

Целью изобретения является уменьшение уровня электромагнитных помех н повышение надежности эле1стромашииного преобразователя.

На фиг. 1 изображена схема электромашинного преобразователя; на фиг. 2 - временные графики работы электропривода.

Электропривод электромашинного преобразователя постоянного тока в однофазный переменный ток содержит двигатель 1 постоянного тока, вал которого сочленен с валом однофазного синхронного генератора 2 с основной и дополнительной обмотками статорньгми обмотками 3 и 4, выходное напряжение дополнительной статорной обмотки 4 сдвинуто по фазе на 90 эл. град, по отношению к напряжению основной статориой обмотки 3, источник 5 питания постоянного напряжения, подключенный посредством пуска.теля б к обмотке 7 BoaeTirfKAeHKH двигателя 1 через коммутатор с блоком 8 управления и к обмотке якоря дзнгателя 1 через пусковой резистор 9. шунтированный контактом 10 кс;нтакГор51 ускорения пускателя 6, рагулпмор li напряжения, вь ходом подключе) ь: обмотке 2 возбуждения однофазного синхронного генератора 2, датчи ; 13 скорости,

Ком- утатор выпссшен на трех тиристорах 14-16, а дополнительная статорная обмотка 4 однофазного сиЕхронного генератора 2 выполнена со средней точкой. Анод тиристора 14 соединен с одним выводом об:-ютк1 7 возбуждения двигателя 1 н со средним выводом дополнительной CTaTopnoii обмотки 4, два других вывода которой соединены с входными выводами регугьчтора 1 напряжения с анода1;и тпристоро1з 15 и 16 и связаны с ОД1Н1М входом блока 8

управления коммутатора, два других входа которого соединены с датчиком 13 скорости и с управлягаш.нм входом контактора ускорения пускателя 6, выходы блока 8 управления соединены с управляющими электродами тиристоров 14-16 коммутатора, катодь которых соединены через нускатель 6 с выводами источника 5 -питания постоянного

269233

напряжения. Коммутатор с блоком 8 уп.равления - регулятор частоты вращения .

Устройство работает следующим об5 разом.

На начальном интервале 0-t, периода пуска электромашинного преобразователя к обмотке 7 возбуждения двигателя 1 через открытый выходным

10 сигналом блока 8 управления тиристор 14 коммутатора приложено напряжение источника 5 (фиг. 2S), поэтому ток обмотки 7 возбуждения двигателя 1 преобразователя растет в соответствии

15 с величиной электромагнитной постоянной времени этой цепи, достигая величины, определяемой напряжением источника 5 и сопротивлением обмотки 7 возбуждения (фиг.2а.

20 Первый бросок тока якорной обмот ки двигателя 1 ограничивается при этом, благодаря введенному пусковому резистору 9 (фиг. 2 б) , частота вращения преобразователя (фиг.2г) и вели25 чина выходного наг ряжения синхронного генератора 2 (фиг.2д) плавно увеличиются, оставаясь, однако, существенно меньшими, чем необходимые номинальные величи1ш этих выходных па30 раметров электромгшинного преобразователя.

Тиристоры 15 и 16 KOMi-гутатора при :этом закрыты, так как на выходных цанях блока В управления благодаря 2 }зоздействию запрещающего сигнала на его втором блокирующем входе от несработавшего контакта 10 контактора ускорения пускателя 6 отсутствуют отпирающие импульсы управления

40 тиристорами 15 и 16.

Далее на втором интервале t( - tg нериода нуска электромашинного преобразователя (фиг.1) напряжение и ток обмотки 7 возбуждения двигателя 1 ос45 таются на прежнем уровне (фиг.2а,5), второй бросок тока якорной обмотки двигателя 1 при шунтировании в момент ii пускового резистора 9 контактором 10 контактора ускорения пуска50 теля 6 ограничивается ввиду наличия ° нротиво ЭДС скоря двигателя 1 (фиг.2б), частота вращения и величина выходного напряжения преобразователя (фиг. 2 ,1 продолжают увеличиваться, стреgj мясь достичь номинальных величин.

Затем, в момент времени i. , т.е. с задержкой времени относительно снятия запрещающего сигнала с второго 3 блокирующего входа блока 8 управления коммутатора, начинается переход ный процесс подключения регулятора частоты вращения преобразователя с последующим выходом его в требуемый режим стабилизации частоты вращения и соответственно стабилизации частоты выходного напряжения синхронного генератора 2; При этом снимается отпирающий сиг нал управления с цепи управляющего электрода ранее открытого тиристора 14коммутатора, а в цепи управления управляющих электродов тиристоров 15и 16 коммутатора с выходных импульсных цепей блока 8 управления начинают поочередно поступать отпирающие импульсы управления, синхронизированные по частоте с напряжением дополнительной статорной обмотки 4, благодаря связи третьего синхронизирующего входа блока 8 управления коммутатора с анодами тиристоров 15 и 16, подключенных к выводам дополнительной статорной обмотки 4. Временные моменты подачи управляющих импульсов, т.е. их фаза, определяются величиной и знаком выходного сигнала датчика I3 скорости двигателя 1, поступающего на управляющий вход блока 8 управления коммутатора Поочередное отпирание тиристоров 15 и 16 коммутатора приводит к запиранию по анодной цепи ранее открытого при пуске преобразователя тиристо ра 14 коммутатора, так как в цепь обмотки 7 возбуяодения двигателя 1 преобразователя теперь дополнительно к напряжению постоянного тока источника 5 питания вводится знакоперемен ное напряжение обмотки 4 переменного тока синхронного генератора 2. При этом с учетом величины напряжения источника 5 постоянного тока ком мутатор, вводящий напряжение обмотки 4 генератора в цепь обмотки 7 возбуж дения двигателя 1, работает в режиме выпрямителя или же в режиме инвертора, соответственно увеличивая или уменьшая среднее значение велргчины напряжения на обмотке 7 возбуждения двигателя I, тем самым влияя на величину тока возбуждения и, следовательно, частоту вращения преобразова теля. Так, например, в соответствии с временными графиками (фиг.2) при относительно малом напряжении источни334ка 5 питания (например, 90 В при номинальной величине 220 В) тиристориый коммутатор, управляемый от измерительного датчика 13 скорости посредством блока 8 управления, работает в режиме инвертора, уменьшая величину среднего значения напряжения на обмотке 7 возбуждения двигателя 1 и ее ток (фиг.2 а ,б) , что, начиная с момента t. включения коммутатора, приводит к появлению третьего сглаженного пика тока обмотки якоря двигателя 1 (фиг,26) и дальнейшему росту частоты вращения двигателя преобразователя (фиг.2г) . В итоге, по окончании переходного процесса включения коммутатора выходные параметры электромашинного преобразователя, т.е. частота и величина напряжения переменного тока на основной статорной обмотке 3 синхронного генератора 2, стабилизируются на заданных номинальных уровнях (фиг.2г, ) , например, 400 Гц и 230 В. Соответственно при повьшенной величине напряжения источника 5 питания постоянного тока (например, 320 В при номинальной величине 220 в) для прежнего обеспечения точности стабилизации частоты вращения двигателя 1 преобразователя необходимо (с учетом нелинейности кривой намагничивания полюсной системы двигателя и увеличения сопротивления обмотки 7 возбуждения (при ее прогреве) существенно увеличить среднее значение напряжения на обмотке 7 возбуждения двигателя I. Это производится в схеме автоматически благодаря подрегулиpyющe y воздействию датчика 13 скорости на блок 8 управления тиристорами коммутатора, переходящего при этом в выпрямительный режим работы, при котором увеличивается напряжение и ток обмотки 7 возбуждения двигателя 1 . Таким образом, за счет непрерывного характера изменения тока в обмотке возбуждения двигателя устройство обеспечивает снилсение уровня электромагнитных помех. Устройство обеспечивает сохранение режима стабилизации частоты вращения при возникновении короткого замыканияв выходной цепи генератора, что повьщ1ает его надежность.

5I

Формула изобретения

Электропривод электромашинного преобразователя постоянного.тока в однофазный переменный ток, содержащий двигатель постоянного тока, вал которого сочленен с валом однофазного синхронного генератора с ос-: новной и дополнительными статоркыми обмотками, сдвинутыми между собой на 90 градусов, источник питания постоянного напряжения, подключенный посредством пускателя к обмотке возбуждения двигателя через коммутатор с блоком управления и к обмотке якоря двигателя через пусковой резистор шунтированный контактом контактора ускорения пускателя, регулятор напряжения, выходом подключенный к обмотке возбуждения однофазного синхронного генератора, отличающийся тем, что, с целью уменьше ния уровня электромагнитных помех и

69233

повышения надежности, коммутатор ЕНЫполнен на трех тиристорах, а дополнительная статорная обмотку однофазного синхронного генератора выполне5 на со средней точкой, при этом анод первого тиристора соединен с одним выводом обмотки возбуждения двигателя и со средним выводом дополнительной статорной обмотки, два других

10 вывода которой соединены с входными выводами регулятора напряжения, с анодами второго и третьего тиристоров и связаны с одним входом блока управления коммутатора, два других

15 входы которого соединены с датчиком скорости и с управляющим входом контактора ускорения пускателя, выходы блока управления соединены с управляющими электродами трех тиристоров

20 коммутатора, катода которых соединены через пускатель с выводами источника питания постоянного напряжения.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе электромашинных преобразователей постоянного тока в однофазный переменный ток. Уменьшение уровня электромагнитных помех и повьш1ение надежности обеспечивается за счет выполнения коммутатора на тиристорах 14, 15, 16, а дополнительная статорная обмотка 4 однофазного синхронного генератора 2 выполнена со средней точкой. Анод тиристора 14 соединен с одним выводом обмотки 7 возбзждения двигателя I и со средним выводом дополнительной статорной обмотки 4, два других вывода которой соединены с входными выводами регулятора 11 напряжения, с анодами тиристоров 15, 16 и связань с одним входом блока 8 управления коммутатора. Устройство обеспечивает сохранение режима стабилизации частоты вращения при возникновении короткого замыка(Л ния в выходной цепи генератора 2 ил. ю а со 1C со со

Vuti