Гистерезисный электропривод Советский патент 1986 года по МПК H02P7/36 H02K19/08 

1 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления гистерезисным электро двигателем. Цель изобретения - повьшение энер гетических показателей и стабильности частоты вращения гистерезисного электродвигателя в режиме импульсного намагничивания. На фиг 1 показана функциональная схема гистерезисного электропривода при включении блока импульсного намагничивания в цепь питания инвертора; на фиг. 2 - временные диаграммы изменения напряжения и тока в фазах электродвигателя. Гистерезисный электропривод содержит гистерезисный электродвигатель 1 (фиг. 1), подключенный к выходу инвертора 2 напряжения. Один силовой вход 3 инвертора 2 напряжения подключен к одному выходу блока 4 постоянного питающего напряжения. Гистерезисный электропривод содержит также блок 5 импульсного намагничивания, связанный с силовыми цепями инвертора 2 напряжения, первый 6 и второй 7 разделительные диоды, включенные последовательно меж,ду одним силовым входом инвертора 2 напря жения и соответствующим выходом блока 4 постоянного питающего напряжения , резистор 8, включенный параллельно первому разделительному диоду 6 , и конденсатор 9, выводы которогоподключены ;к общей точке перво го 6 и второго 7 разделительных диодов и к другому выводу блока 4 по стоянного питающего напряжения. Параллельно вЬгходам блока 4 постоянног питающего напряжения подключен конденсатор 10,Блок 5 импульсного намагничивания состоит из источника 1 постоянного напряжения, подклю ченно го параллельно разделительным диодам .6 и 7 через управляемый ключ 12. Электропривод содержит также блок 1 управления инвертором напряжения из последовательно соединенных задающе го генератора 14, распределителя 15 импульсов, регулятора 16 фазы выход ного напряжения инвертора 2 напряже ния и блока 17 формирования парамет ров импульсов, вход которого подключен к выходу распределителя: 15 и пульсов, а выход - к объединенным управляющим входам управляемого клю ча 12 и регулятора 16 фазы выходног 0 напряжения инвертора, выход 1 которого подключены к управляющим входам инвертора 2 напряжения. Блок 5 импульсного намагничивания может быть подключен выходами как к входным силовым цепям инвертора 2 напряжения (фиг, I), так и к его выходным силовым цепям (к фазам статорной обмотки гистерезисного электродвигателя 1). Резистор 8, диоды 6 и 7 и конденсатор 9 образуют блок 18 гашения. Гистерезисный электропривод работает следующим образом. При работе гистерезисного электродвигателя 1 в синхронном режиме намагничивающие импульсы формируются , путем, подключения источника 11 постоянного напряжения параллельно разделительным диодам 6 и 7 через управляемый ключ 12. При этом напряжение питания на входе инвертора 2 напряжения определяется суммой выходных напряжений блока 4 постоянного питающего напряжения и источника 11 постоянного напряжения и ток в фазах электродвигателя начинает расти (фиг. 2). Параметры импульсов момент o(j включения относительно напряжения питания электродвигателя 1, длительность t, и частоту их следования задает блок 17 формирования параметров импульсов. Одновременно по сигналу блока 17 формирования параметров импульсов регулятор 16 фазы выходного напряжения инвертора изменяет естественную коммутацию ключей инвертора, обеспечивая требуемое пространственное положение результирующего вектора напряжения в импульсе. После выключения блока 5 импульсного намагничивания (выключения управляемого ключа 12) ток в фазах элейтродвигателя 1 начинает спадать (момент tj на фиг. 2). При этом свободная составляющая спадающего импульсного тока образует неподвижное убывающее поле, проворачиваясь в котором, намагниченный ротор частично или полностью теряет свою намагниченность. Гистерезисный электродвигатель 1 развозбуждается; ухудшаются его энергетические характеристики, перегрузочная способность. Процесс уменьщения тока в фазах электродвигателя 1 после прохождения намагничивающего импульса имеет сле цгющий вид: 1,1,. Ь(Щ)..„,. - %Ш- -. где 1, - изменение результирующего вектора тока в фазах электродвигателя без импульсного перевозбуждения; 1 - значение результирующего вектора тока в момент выключения импульса; t J i , где Uj - напряжение питания инвертора; L,R индуктивность и активное сопротивление цепи спадания тока, - ir 1 |р2, , |Ri 1 1 - 2L N4L2 LC где С - емкость конденсатора, подклю ченного к питающим зажимаминвертора. Для исключения размагничивания ро тора гистерезисного электродвигателя 1 после воздействия намагничивающего импульса необходимо быстро погасить неподвижное поле, вызванное свободно составляющей спадающего тока, т.е. увеличить скорость спадания тока. Известно, что если в (2) .то-свободная составляющая тока по ( 1 уменьшается по апериодическому закону, представляющему собой сумму двух экспонент с коэффициентами затухания R2 1 Р, и Р. . Если же -j- , То пере1 ,2 ходной режим носит затухающий колебательный характер с коэффициентом затухания Ь и частотой собственных колебаний с4, 1/4ьс. В этом случае скорость уменьшения тока значительно возрастает. Емкость конденсатора 10 (фиг. 1), подключенного к выходам блока 4 постоянного питающего напряжения и служащего для фильтрации напряжения, составляет обычно десятки микрофарад что значительно затягивает переходной процесс уменьшения импульсного тока (фиг. 26). При включении разделительного диода 7 и конденсатора 9 малой емкости (единицы-доли единиц 604 микрофарад) спадающий импу гьсный ток замыкается по цепи: флзы статорной обмотки электродвигателя 1 - инвертор 2 напряжения - резистор 8 конденсатор 9, за счет чего происходит быстрое спадание тока (фиг. 2а), гашение неподвижного поля в электродвигателе и исключение размагничивания ротора. При этом достигаются в сравнении с известным решением более высокие энергетические характеристики ( увеличивается примерно в 1,5 раза,ток уменьшается в 1,5-1,7 раза, высокая перегрузочная способность (максимальный синхронный момент увеличивается в 2 раза) и стабильность частоты вращения ротора гистерезисного электродвигателя в режиме импульсного намагничивания . Формула изобретения Гистерезисный электропривод, содержащий гестерезисный электродвигатель, подключенный к выходу инвертора напряжения, один силовой вход которого через параллельно соединенные первый разделительный диод и резистор подключен к соответствующему выходу блока постоянного питающего напряжения, подключенного другим выходом непосредственно к другому силовому входу инвертора напряжения, блок импульснот о намагничивания, связанный выходом с силовыми цепями инвертора напряжения, и блок управления инвертором напряжения, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения энергетических показателей и стабильности частоты вращения гистерезисного электродвигателя в режиме импульсного намагничивания, в него введены конденсатор и второй разделительный диод, подключенньй последовательно с первым разделительным диодом, а свободным выводом - к соответствующему выходу блока постоянного питающего напряжения, при этом выводы конденсатора подключены к общей точке разделительных диодов и к другому выходу блока постоянного питающего напряжения.

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повьшение энергетических показателей и стабильности частоты вращения гистерезисного электродвигателя в режиме импульсного намагничивания. Гистерезисный электропривод содержит гйстерезисный электродвигатель (ГД), подключенный через инвертор (И) 2, блок 18 гашения к выходу блока 4 постоянного напряжения. Параллельно диодам 6,7 блока 18 через управляемый ключ 12 подключен источник 11 постоянного напряжения блока 5. И 2 управляется блоком 13 управления. Блок 13 составлен из последовательно соединенных задающего генератора 14, распределителя 15 импульсов и регулятора (Р) 16 фазы выходного напряжения . Один вход Р 16 соединен с входом блока 17, выход к-рого подключен к другому входу Р 16 и управляющему входу ключа 12. Выход блока 17 образует выход блока 13. В гистерезисном электроприводе обеспечивается быстрое спадание свободной составляющей импульсного тока после снятия намагничивающего импульса. I При включении разделительного диода 7 и конденсатора 9 малой емкости (Л спадающий импульсный ток замыкается по цепи: фазы статорной обмотки ГД I, И 2, резистор 8, конденсатор 9, обладающий большой емкостью. В результате происходит быстрое спадание тока, гашение неподвижного поля в ГД 1 1С и исключение размагничивания его ро-тора. 2 ил. к О 00 а