Устройство для управления @ -фазным вентильным электродвигателем Советский патент 1988 года по МПК H02K29/00 H02P6/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в эле1 трических машинах с бесконтактной коммутацией секций обмотки якоря

Целью изобретения является улучшение энергетических характеристик путем уменьшения динамических потерь

На фиг. 1 изображена электрическая схема предлагаемого устройства управления вентильным электродвигателем; на фиг. 2 и 3 - эпюры напряжений на выходе функциональных блоков устройства управления вентиль- ным электродвигателем; на фиг. 4 - схема устройства управления, в которой фазорасщепитель не имеет инверсных выходов.

Устройство для управления т-фаз- ным вентильным электродвигателем содержит мостовой инвертор 1, к выходу которого подключены фазы 2-4 электродвигателя-5, i-канальный фазорасщепитель 6 и первый блок 7 элементов ИСКЛЮЧАИЦЕЕ ИЛИ, один из входов каждого i-ro элемента которого соединен с соответствухищм выходом фазорасщепителя 6, а вторые входы объединены. Вход фазорасщепителя 6 подключен к первому выходу задатчика 8 частоты, снабженного двумя выходами. Кроме того, устройство содержит второй блок 9 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок 10 логических сумматоров и преобразователь 11 однофазного напряжения, а фазорасщепитель 6 снабжен дополнительными i-каналами. Выход каждого дополнительного канала фазорасщеш1теля 6 подключен к первому входу соответствующего элемента ВТОРОГО блока 9 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторые входы которых объединены и подключены к первому выходу преобразователя 11 однофазного напряжения. Второй выход преобразователя- 11 однофазного напряжения подключен к объединенным входам элементов первого блока 7 элементов ИСЮГОЧАВДЕЕ ИЛИ, а вход - к второму выходу задатчика 8 частоты. Одноименные выходы первого 7 и второго 9 блоков элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключены к входам соответствующего элемента блока 10 логических сумматоров, выходы которого подключены к управляющим входам мостового инвертора 1.

Устройство для управления пг-фаз- ным нентильным электродвигателем работает следующим образом.

Йри воздействии управляющей частоты F, на вход фазорасщепителя 6 (фиг.1) на его выходах формируются

две импульсные последовательности со скважностью, равной двум и с определенным взаимным фазовым сдвигом напряжения первой группы последовательности импульсов, и имеют

o индексы Qo, Q,, Q,«o . Qo. leo Q (фиг. 2 и 3). Вторая группа импульсных последовательностей сдвинута по фазе относительно первой на 90 эл.град. Напряжения в ней имеют

5 индексы Рочзо Q«O.JO 0. wteo Частота F подается на вход преобразователя 11 однофазного напряжения. На -го выходах формируются две последовательности

импульсов Q|, и Qj+y, сдвинутые относительно друг друга на 90 эл.град.

Затем между полученными последовательностями QO, Q,, д„в, QO,Q,«

и и последовательностью Q с помощью блока 7 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ производится логическая операция неравнозначность. Результат этой операции отражается эгаорами наQ пряжений Q;S Q ; Q,o-Qo; Qi,, Q ,,

Qo Q;, Qu Q o, QZ.O-Q;. (Фиг.2),

Одновременно с помощью блока 9 эле- ментов производится логическая операция неравнозначность между после- довательностями Q,,.,, Q,, QZ.O.JO.

Q,i.o. no след OB a тел b- . ностью Результат этой операции отражается эпюрами Q,s Q, Q ,,,

Q,,os Q;O. Q, CQ,,O Q; .

(фиг.2).

В блоке 10 логических сумматоров производится операция логического суммирования выходных сигналов блоков 7 и 9. Результат суммирования с помощью логические элементов И-НЕ отражается эпюрами (фиг.З).

(Q.- Q;(Q9o р;а ;

(Q,.o Q g) (QopS QSQ) ;

0 (QX.O Q O Q O -Q;;; (Q. Q;)(Q.O- Q;;; ((,.,ОЭ;; .)%o Q;;Под действием логических сигналов управления на выходах ннвёртора 1 сформируются фазные напряжения (фиг.З). Пунктирными линиями обозна5

чена фбрма среднего значения фазного напряжения. На выходах блока 10 сумматоров формируется сигнал с модуляцией, равной 180 эл.град. Такой за- кон коммутации обеспечивает создание н.с. в статорных обмотках электродвигателя TCsnbKO путем суммирование ампер-витков.

При использовании фаэорасцепителя, не имеющего инверсных выходов, выполнение указанных логических операций может обеспечить устройство управления ,пред ставленное на фиг. А.

Таким образом, преккуществом предлагаемого устройства является облегчение работы выходных клкучей мостового инвертора путем снижения динамических потерь при снижении частоты

переключения и исключения потерь от протекания сквозных токов, а также повышение степени использования секций обмотки якоря электродвигателя.

Формула изобретения

Устройство для управления т-фазным вентильным электродвигателем, содержащее мостовой инвертор с выхо- дом для подключения фазы электродвигателя, i-канальный фазорасщепи- тель и первый блок элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, один из входов каждого

-

д

5

0

5

,-.

1-го элемента которого соединен с соответствующим выходом фазорасщепи- теля, а вторые входы элементов ИСКЛЮ- ЧЛКЩЕЕ ИЛИ объединены, вход фаэо- расщепителя подключен к первому выходу задатчика частоты, снабженного вторым выходом, отличающее- с я тем, что, с целью улучшения энергетических характеристик путем уменьшения динамических потерь, в него дополнительно введены второй блок элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок логических сумматоров и преобразователь однофазного напряжения, а фазо- расщепитель снабжен допсхпнительнычи i-канапами, выход каждого дополнительного канала подключен к первому входу соответствующего элемента второго блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторые входы которых объединены и подключены к первому выходу преобразователя однофазного напряжения, второй выход которого подключен к объединенным вторьм входам элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ первого блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а вход - к второму выходу задатчиха частол 1, одноименные выходы первого и второго блоков элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключены к входам соответствующего элемента блока логических сумматоров, выходы которого подключены к управляющим входам мостового инвертора.

Qo Qm

I-II-I

I-I г

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является улучшение энергетических показателей за счет уменьшения динамических потерь. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для управления т-фазным вентильньдм электродвигателем фазорасщепитель 6 снабжен дополнительными выходными каналами и в устройство введены блок 9 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, блок 10 логических сумматоров и йреобразова- тсль 11 однофазного напряжения. На дополнительных выходах фаэорасщепи- теля 6 сигналы сдвинуты на 90 эл.град по отношению к сигналам на ет-о основных выходах. Входы фаэорасщепителя и преобразователя 11 соединены с выходами задатчика 8 частоты. В результате операций Равнозначность проводимых в блоках 7, 9 элементов ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ, и последующего суммирования выходных сигналов блоков 7, 9 на выходах блока 9 обеспечивается модуляция сигналов длительностью 180 эл.град. Такой закон коммутации позволяет создавать намагничивающую силу D обмотках 2, 3, 4 статора двигателя 5 путем суммирования ампер-витков. Это обеспечивает снижение потерь на переключение клкгчей мостового инвертора 1, устранение сквозных токов при переключениях и повышает степень использования обмоток 2, 3, 4 двигателя 5. 4 ил. г (Л

2W

oV

I-I

-л/

Qn-u

Мптппп П П п п ni

r п п п I г

ППП I I 1ПП

п п п п I п п ппг-т-I.

- nl

д

п I 1ППП п.

ппг

1-1 1-1

1331

90

Q,

П п п ПГПГПГПП п ППП

п п п ппг.

п п п п ППП ПГПГП п г

11-1П п п п п п п П|-1|-1Г

гю-Sii

п п п п п ПППГП ППП

п ППП ППП

wui.t

1г-| п п п I п п г

IIII-I г

I-11-II-I

гп гп г

г

d d

С

n

I

tk

Bl

s

l

;

§

HI

J

-.I

III.

о

с:э

m

J

-4 HI

J

Ill

J

:

::

§

Vi

SJ

«