Вентильный электродвигатель Советский патент 1988 года по МПК H02K29/00 H02P6/00 

И ujOperi iiiH относи 1Ч Я к -j. К к rpoiTX нике. может быть iiciio.iiiuiiiano и ;1.и КТ|И)- иринодс е ненти, 11ли 1 1 :.1ектр()двиг акмсм на ocHOiu- acuHxpofiHoii машины с (|)а (ным ротором н яв,1нотся vi-oHi iniifHC гвованнсм yci-poiu TBa но ант. св. ЛЬ 132М891

илооретеиия HOBbHiicHiu на.и .нч- ногти laoorhi нри нерс.ходе и: двш а И лм;): ре/пима в режнм рекунс ратнвного

Ж1М1НИ.

На чертеже Н ображе1 а функниоча/и.аая ех(Л1а n. i. 1ектр( гедя.

Вещ и. ii)iibiii :(, 1ек 1 рп.чвн а гед ь годе) г acH ixpoHii MaH iiiiy 1 е фа;(ным jxnuiKiM, е1аг() оомогки 2 4 Koioi oii 11)ед, и- п,; в ,д I iioKa tano на черте/т- е ) нди i .v, i :;. iiHk. оюрные аеимхронно.й MaiiiHi,.; нодк. почены к нр(. гедю Ti часм),;. KoTopbiit НМ1ЧД -1ажи 11)1 д,1( подкдюченш- ь се1Ч1. 11 |К .)6ра ioiKiTe. ib П ча1.д (111)1 може- быть выно. пкч ео и .еном ноп оянш) о гокл нди е HeiiOL редетш мнон спя и.ю. На доп.. IHH кмьный вхот преобра «она I е, |и 5 час1Ч)И;| ккдючен ввгход систе 1ы (i 11мнуд1 с|;о-фа;я)- Boi o .1ения. вход кото)О11 соеди1 е11 с выходом датчнка 7 положения югора. Hi точник напряжения воиТуждения ггдекгро- дви1аге,1я и|1еде гав.ии Ч собой )ан, 1Ясмыа I pex(jia И11.1Й мостовой в11Н1рями 1едь , ) два pai. UMbHbix каиа. К ) н К) cHCTeviBi

iy, ii.cHo-({)a iOBoi o т1рав,1(Д1ия. 1 В1ходы ко .1х нодкди)чень к )ни1М чд(д,т1)о- да м С1)о1тид ств141ио ;1|:одно1( и ка (1Л1Л)и

ВеНГИ. К Й

И|.ход||ь:г ;аж11мы выпрямителя « нод- кдючечи- ( обмогок 2 и .i 1 татора. а craTopi;oii обмотки 4 к иудеио11 И)ЧкеС1. 1| I cociaii нре.тдагаемого веичн. П, Н(Я О . 1ек I по.;ииипчмя ходн | i акже система регулирование:, сгн юяндш а-; татчнка II част иы вран1С Иия. р(чл/1Я1 ()|1а 12 час юты в:), л.;;|ЧНка lii : ока якоря, рег,|Я- гора 14 якоря. (ада1чи1 а 1 .л иача. 1 ных токов ci iiiopa. нч у.лятора Ih и 17 тока (la i ста гора. 1агчико1 и 19 гока (|)а:-1 c la- тора и (адатчика 20 частогы вращения. Для обеснсчения ию/киосги реяе|К а еистема егулироваиия включает в себя б. юк 21 В1,1- делеиия , iioporoHi iii .1емеиг 22, /)- 1риггер 2. 5, да. гчнк 24 HV.ICHOIO тока, дат чик 2Г) . 1еиия .анич1ия, .тна суммирую- И1их маслггабных уси, |и ге, я 2() н 27 и два уирав.1яем1 1х к,1Н)Ча 2S и 29.

Лоио,1ии re.ibi o :, 1ек1 ро.1ВИ1 а e, ii) ео держи маси1 1 a. iMbiii уси. 1и ге. и, .0, инвертор .. Л1рав, 1яемый нерск |К;чате. 11, , с двумя си- ,1овыми входами и i ) ;), 1емен Л }

BiMi 1ЛГ 1ьиый :(. . 1ЧМ1, |) а бог а ел с.1ед loauiM ,ом.

(дпиа,1 laiainoii чагюь, враи1еиия oi ада1чик:; 2(1 :и)дается на BXO.I. нл у,тя 1ора 12 часкны вран1сиия, на BI.IXO.,. когорого фор- мирился сигна. 1адании пжа якорч, и(.| )1ии11 4(.pei блок 21 вь: имения молхля

На г;хо U

Ь

5

5

0

5

0

5

0

регу|Я1о|1а 14 1|одак1тся сш иа.ты o6paTiii,i (.к й С()ответе1лкл1но е датчика 1 1 частогы вращения и дашика 1, 5тока якоря. Выход1 ое )яжение ur)c, ii Uiero имеет веегда одну но, 1Я)иость, нем об ья1.л Я1 тся необхг)димоет vciaHOBKH ла вчптг к:) регу.:1нроваиия iOKa блока 21 шлде.чения модуля Таким об(а , уирав.тение частотой вращения г1. 1екгр(;двигате,пя в системе иодчиненного )t4 у,жирования осун1еств, яется по раееогма- сованнк меж;1 .теас 1 витед дюй и .аданной чае го 1 ;1ми ))аи1ения

(д1гиа. 1 с .та регу.тятора тока як(pя, п 1С|уная на о.чии и:5 1-..-Л);1ов слчд с-мы 6 им- ny..a:u)Boro управления, задает го,1 а (п : .|: :1ч:ия В(/нти, п)еоГ)ра:ич1атедя 5 час- :- )11л o l носите,iia{o напр/1/к1Л1ИЯ сети. Угод fi. оперен-;е 1ия птнираиия венти.че) иреобран - ваимя Г) частоты огиослпч-.лк.ио (. холое- лч о хида якоря (адае- ся также системой b импу.:пАЛ1о-(})а ()i(H (i уирав.тения в (|1унк1.ии СИ1 ча,1а датчнка 7 но ;ожения porofia. Уп|1ав- ,|еии1 U H ii, ibHi,i м т.чекгро.чвигат е. и-м ведется но (aKOfiy (i|--; .

Компенсацию реакдии як:)р;1 в неН|И.Т1.- ном л1 КтрО;11)Н1 а 1 е,е обеспечивают два не- .(ав1:сил ых KoHTvjKi 2 и Л мчллпирования токов фач стато|)а, Г1|)и этом ток в Т11етьей фале формирует ся как а,-:гебраичеекая сумма (с o6 Kn4ii.iM знаком) TOKIIB п двух других (Ьа ,а

Токи и фазных обм(;тка.х 2 4 .(ависят o l ве.-П1чи 1 1 yr,i(jB нрав;1ения венти,1ями аиодиой н катодной r)yriii выпрямителя 8. Эти уг,1Ь (()орми)ун)т два ка11а.. 1а 9 и 10 сис- тем1.1 имиу.1ьено-():)а:и)во1 о уирав-тения выпря- ми1е.1Я Я в (|)ункиии выходных сигналов ре гуляторов К) и 17. 11оедедние могут ироиорциоиа.тьиую и,чи интегра.тыю-ирсмк р- пиона,т1Д)ую ет)уктуру. Ре1Л ЛИ)ование токоп фа: статора ведется по рассогдасованик .тейс гвите, 11дп 1м и :1аданным 1П1ями .таюшие сшиады д,чя каждого и..-; нмулягоров К) и 17 формируются на выходах еумми)ук)и1нх маси1табиых усидиге дей 2fi и 27 как алгебраичеекая сумма ciiiHd- , 1()в :5а;1.а11ия тока якс ря (е вьгхода б.:кжа Л вы.че,пения моду, 1Я) и : адания иача 1Ь |ого | ока (JKi 4 стат()ра (с выхода :ia. U,4HKa 1 i нана,1ьиьгх токов (из стато)а 1.

Укачаи |ые .адан)И1ие еи| на,1Ы поступают на входы регу,:1ятор()В 16 и 17 чере: ,1яемые к,тк)чи 2Н и 29. (,,:|едовате,:1ьио, ток каждой и:( ()а:( с татора также содержит Дьс еостая,:|ЯК)ии1е, и: KOTOpBix постоянна, а д)угая ир(И1орциона,:1ьиа току якоря Ре ч. 1ьгируюн1ая , V, U стато)а, равная геомс рнческоГ сумме сдвииутв|х друг относите. :ь- но . на 120 .. 1)ад. МЛ(- T|iex i|ia-(, | акже содержит две сос 1ав, 1як)ни1е: иосю-и ную ( во:и )ужлеиия, оиреде,1яемук) а датчиком 1Г). 11 и: меияк)ии К)ся нроиорнио- на,Т1,ио амплитуде тока якоря (т. е. амч.:1И- гуд1 . реакции ) .МЛ(. компенса- реакиии якоря.

При :)Т()1 иаирав. К Иия векторов (. возбужлл ния и llC компенсации не совпадают, они сдвипуты в ripocTpaiicriie друг относите,1ЫЧ) дру1а на постоянный ri),i, BC/IH- чипа колорого определяется соотпопгением коэффипиенюн пе)ед 1чи мас1птаГ)Ных опе- рапионых усилите,лей 26 и 27. При управлении Г1реоб)а:ювателем 5 частоты венпильносо электродвигателя по закону j )c const угол сдвига (|)азы основпой гармоники МДС )еак- ции якоря относительно возбуждения постоянен и равен (in (если пренебречь влиянием угла коммутации у). Следовательно, подобрав соответствующим образом фициенты передачи усилителей 26 и 27, можно добиться того, что МДС комненсапии будет равна по величине и противоположна по напра(лению реакции якоря.

Предлагаемая схема обеспечивает возможность работы венти, 1ьного двигателя в реверсивном режиме. При реверсе изменяется полярность выходного сигнала регу- лятора 12 частоты вран1ения, при утом происходит изменение логического сигнала на выходе порогового : лемента 22. Этот логический сигнал подается на D-вход триггера 2,3. После снижения тока якоря до ну.чя и появления логической единицы с выхода датчика 24 нулевого тока на синхронизирующем входе D-триггера 23 последний перебрасывается. Его выходной сигнал ностунает в систему 6 импульсно-фазового управ,:1ения, обеспечивая требуемый порядок подачи уп- равляюн1их импульсов на тиристоры преоб- разовате, 1я о частоты. При :(том привод переходит в режим рекуперативного торможения, а затем разгоняется в другую сторону.

yiiiiaB. ieHHe к, 1ючами 28 и 29 (ч ушествля- егся от выходного сигнала датчика 25 на прав,:1ения вран1,ения. Например. н|1И нра- 1пении «внеред выходной сигна, уси, 1ите- ,1Я 26 ностч нает на вход нту.лятора тока 16 3 статора, а выходной CHina. i уси, 1И- те.ля 27 на вход регу. 1ято)а гока 17 (})азы 2 статора: при фанн нии «назад, наоборот, В1;1ходн.)й с:и|-на. 1 уснлите, 1Я 26 подается на иход регу„чято 1а 17, а выхо.июй си1на,:1 си- ,,тя 27 на вхОлТ регу, 1ятора 16. Это воляег обеспечить один и тот же т; ебуемьп1 :i.:tKOfi регулирования ( ин.чикатора независимо от направ.чения вра1пения. В ре- .(ультате обесиечивается компепсация )еак- НИИ яко|)я и по амплитуде и но ijia3e в обоих направ.пениях вран1ения.

R системе предусмотрена компенсация пр 1 ив(.|ЭД(. двн|ате,, ччо позво. гяет обеспечить рнботос нособносгь привода при перс- ходе из лвигате.чьного режима в режим ( |1С)ативн1)го торможения. На ход масп1таб- Hoi o усилителя iiO подается си|-иа. обрагио) связи по скорости с выхо.ла датчика 1 I час-

5

5

0 0

5

5

.

0

5

0

к.

К. Па

тоты врапи Ь ня. Ko xjxjiHnHcni пе|и дачи мае П1габно() усн.лнте.ля вьк шраегся раин1)1м Г.

Ц; Д

посгояппая г1,лекл родвп апе,ля (ко : ффипие1гг ()порниона.льпости межд ЭД(, и скоросльм), а также меж.п lOKOM и моменл пм); КО:14)(1ИГ1И(МП оГ))агн)й сКязи по скорое ги;

ко : ффиниенл уси.ления но напряжению нреобразовате.ля 5. снловые входы нереключате,ля 32 подаются нрямой и инвертированный (с но- мощью инвертора 31) сигналы с выхода масн табного усилителя 30. (.пгпа,л с выхо.ла переключателя 32 поступает па суммирующий э.лемепл 33, i де а.чгебранчески суммируется с вьгходпым напряжением регу,лято- ра 14 тока. Благодаря тому, что переключатель 32 управ,ляется ,логическим сигпа,лом с выхода D-трнггера 23, независимо от па- правления вран1ения сн1 на,л с выхода переключателя 32 болыне нуля в двигательном режиме и меиьи1е ну,ля в режиме рекупера- тнвного торможения. При переходе в п()с,лед- пий знак сигнала на выходе перек,1К)чате,ля меняется на противоположный, что обеспечивает скачкообразное нзменепие напряжения управ,1ения на входе систе.мы ti имну,льс- но-фазовог о у11рав,ления, и недопустнмьгх бросков якорного тока не возникает.

Таким образом, njin переходе в режим рекуперативного торможения за счет введения компенсируюп1ей обратной связн по частоте вра1нения устраняются броскн якорного тока, что новып1ает падежность работ1)1 веп- ти,1Ьног о э.лектродви1 ателя и paciiin|u er об.ласгь егч) применения

Формц.ш ( CHU- i

Венти,льный ъ.лек гродви: ате.ль по am. св. ЛЛ . отличающийся тем, члч), с пе.и.ю иовьппения п; .дежности работы н()и переходе из двигате,льного режнма в режим рекуне- ративного торможения, i негч) до1ихлн}1те,ль- по введены Macini . уси.лите,1ь, инверлор управляемый перек,лк)чате,л1) с двумя сп.ювы- ми входами и с ммирук)1пи(1 -),леменг, BK.IKJ ченный цепь по пе()вому входу и ()ду между регу.ля1О()ом тока и системой нмнумьс- но-фа.зового управления, )й вход сумми- lyiOiHero э.лемента соединен с выходом nt ре- к.чючателя, упраг,.1якмпнй вход которою П1)дклк1чен к вьгчоду /)-трИ1 rejia. один силовых ВХОД11В |е)ек,лк)чате,ля соедип1ч: с в;,; xo;u)M инвертора. друг(И1 с В1 1ходом iac- Н табного уси.лите,ля, выход подк,лк)чен к вхо ду инверт() а, а вход 1ас1птабп(||Ч1 усилите.ля подк,1К)чеп к выход датчика часло1ы вращепия.

Изобретение относится к лектроте.х- нике. Целью изобретения является повьине- ние надежности работы при переходе из двигательного режима н режи.м peK iiepa- тинно|-о торможения. ( этой целью в веи- ти. 1ьный электродвигатель введены масн1таб- ный усилитель 30, инвертор 31, упран.1яемый нерек;1К)чатель () 32 и суммирующий элемент (СЭ) 33. СЭ но иходу и ныхо.чу вк.1ючен между регулятором 14 тока якоря и системой 6 импульсно-фазового управления (СИФУ) выпря.мителем 5 в цепи ротора асинхронного двигателя (АД) 1. На валу АД 1 установлен та.хогенератор 11, выход которого подключен через масштабный усилитель 30 к входу инвертора 31 и одному силовому входу УП 32. Второй силовой вход УП 32 соединен с выходом инвертора 31, выход с вторым входом СЭ 33. Управляющий вход УП 32 связан с выходом О-триг- гера 23, подключенным к входу СИФУ 6, подключенной к выходу датчика 7 положения ротора АД 1. Статорные обмотки 2-4 АД 1 питаются от сети через управляемый мостовой выпрямитель 8, катодная и анодная группы тиристоров которого имеют свои каналы управления, связанные с выходом датчика 25 направления вращения и блоком 21 выделения модуля, включенным в канал управления выпрямителем 5. За счет введения компенсирующей обратной связи по частоте вращения при переходе в режим рекуперативного торможения устраняются броски якорного тока вентильного электродвигателя. 1 ил. RCO f € а