Вентильный электродвигатель Советский патент 1989 года по МПК H02K29/00 

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к многофазным электродвигателям регулируемой скорости.

Целью изобретения является улуч шение энергетических показателей двигателя, расширение области применения путем увеличения диапазона регулирования и упрощение двигателя.

На фиг.1 представлен пример электрической силовой схемы двухфазного вентильного двигателя; на фиг.2 и 3 - графики, поясняющие регулирование

10

зан), например начала каждого периода напряжения первой фазы 1 О (в соответствии с диаграммами по фиг.4 - 7). Выход датчика 54 соединен с входом программно-счетного устройства 55, которое содержит столько счетных каналов (не показаны), сколько предусмотрено программ по фиг.4-7. Счетные каналы могут быть выполнены независимыми на базе счетных устройств или организованы микропроцессором. Каждый счетный канал содержит число счетных элементов (например,

1, Lf С1. к Л1 VI//A .- ч-. члл ,.-- -

частоты и напряжения на обмотках дви- число разрядов кольцевого регистра),

J ...п..х -глг. т.тт j- P Tna«ut47 VT. ТЧЛ ГЧ1иГХГ

гателя; на фиг.4-7 - диаграммы при- мерой управляющих программ; на фиг.8 и 9 - схемы, поясняющие прохождение реактивной мощности;на фиг.10 - структурная схема вентильного двига- 2о теля.

Вентильный электродвигатель с числом фаз, равным М.(на фиг.1 М 2), предназначенный для подключения к т-фазной сети (на фиг.1 m 8) пере- 25 менного тока.с. угловой ч.астотой ор 2Tf содержит катодную группу вентилей 1-8 и анодную группу рентилей 9- 16 первого мостового управляемого вьшрямителя 17, а. также катодную гРУП- д пу вентилей 18-25 и анодную группу .вентилей 26-33 второго мостового управляемого выпрямителя 34. Статор 35 содержит четыре полуобмотки 36-39 с общей средней точкой 40, подключенной к общим точкам 41 и 42 катодных групп вентилей 1-8 и 18-25. Другими концами полуобмотки 36 и 37 одной фазы подключены к общей точке 43 анодной группы вентилей 9-16 первого выпрямителя 17 через вентили 44 и 45. Аналогично полуобмотки 38 и 39 второй фазы двигателя подключены к общей точке 46 анодной группы вентилей 26-33 второго выпрямителя 34 через вентили 47 и 48. Для прохождения реактивного тока могут быть предусмотрены диоды 49-52, шунтирующие прлуобмотки 36-39.

Ротор двигателя (.не показан) может быть вьшолнен по типу синхронной или асинхронной машины. Выпрямители 17 и 34 подключены к. источнику 53 (фиг.10). Двигатель содержит также датчик 54 тактовых импульсов частоты. 2 mf. синхронизированный с пи- 55 тающей сетью (с источником 53). Дат- , чйк 54 содержит элемент фиксации периода напряжения питания (не пока- 7

35

40

45

50

равное наименьшему общему кратному чисел 2т и 2тК, где К - отношение периода формируемого напряжения на обмотках 36, 37 и 38, 39 к г ериоду напряжения питания. Входы счетных каналов соединены с выходом датчика 54 с элементом фиксации периода напряжения питания и с блоком 56 задания программ.

Выходы счетных каналов объединены в каналы управления Сне показа- ,ны), соединенные с управляющими элек тродами вентилей 1-8, 9-16, 18-25, 26-33. Число таких каналов управления равно числу управляемых вентилей 1-8, 9-16, 18-25, 26-33, т.е. М (2т + 2) 2 М (т + 1). , :

Работа двигателя на примере одной фазы осуществляется следующим образом.

Формирование напряжений.на полуоб мотках 36 и 37 двигателя поясняется на фиг . 2, где в верхней .части тонкими линиями изображены синусоидальные фазные напряжения источника питания угловой.частоты CJ , причем цифрами 1-8 и 9-16 обозначены номера вен- тилей (тиристоров), на которые подаются эти напряжения. Ниже, изображе ны восемь напряжений различных частот на первой фазы двигателя, причем для каждой кривой к оси времени примьжают две графы, в которых указаны номера вентилей (тиристоров), включенных на интервалах.

Первая из восьми кривых показывает получение напряжения примерно половинной частоты. В момент включают вентиль 3, анодный потенциал которого с этого момента начина ет уменьшаться от нуля. Одновремен- -но включают вентиль 44.С этого момента к полуобмотке 36 приложено условно положительное н апряжение. Вентиль 36с

зан), например начала каждого периода напряжения первой фазы 1 О (в соответствии с диаграммами по фиг.4 - 7). Выход датчика 54 соединен с входом программно-счетного устройства 55, которое содержит столько счетных каналов (не показаны), сколько предусмотрено программ по фиг.4-7. Счетные каналы могут быть выполнены независимыми на базе счетных устройств или организованы микропроцессором. Каждый счетный канал содержит число счетных элементов (например,

число разрядов кольцевого регистра),

число разрядов кольцевого регистра),

.п..х -глг. т.тт j- P Tna«ut47 VT. ТЧЛ ГЧ1иГХГ

равное наименьшему общему кратному чисел 2т и 2тК, где К - отношение периода формируемого напряжения на обмотках 36, 37 и 38, 39 к г ериоду напряжения питания. Входы счетных каналов соединены с выходом датчика 54 с элементом фиксации периода напряжения питания и с блоком 56 задания программ.

Выходы счетных каналов объединены в каналы управления Сне показа- ,ны), соединенные с управляющими электродами вентилей 1-8, 9-16, 18-25, 26-33. Число таких каналов управления равно числу управляемых вентилей 1-8, 9-16, 18-25, 26-33, т.е. М (2т + 2) 2 М (т + 1). , :

Работа двигателя на примере одной фазы осуществляется следующим образом.

Формирование напряжений.на полуобмотках 36 и 37 двигателя поясняется на фиг . 2, где в верхней .части тонкими линиями изображены синусоидальные фазные напряжения источника питания угловой.частоты CJ , причем цифрами 1-8 и 9-16 обозначены номера вен- тилей (тиристоров), на которые подаются эти напряжения. Ниже, изображены восемь напряжений различных частот на первой фазы двигателя, причем для каждой кривой к оси времени примьжают две графы, в которых указаны номера вентилей (тиристоров), включенных на интервалах.

Первая из восьми кривых показывает получение напряжения примерно половинной частоты. В момент включают вентиль 3, анодный потенциал которого с этого момента начинает уменьшаться от нуля. Одновремен- -но включают вентиль 44.С этого момента к полуобмотке 36 приложено условно положительное н апряжение. Вентиль 36стается включенным до момента Ci)t 15 /Г/8, пока его анодное напряжение не упадет до нуля, так как никакие вентили катодной группы не включают. В анодной группе вентиль 12 включен на Интервал ТГ/4,после чего включают вентиль 13, катодный потенциал которого становится меньше, а вентиль 12 автоматически выключается . Далее включают вентили 14, 15, 16, 9 и 10, каждый из которых работает в течение интервала / и выключается, как в мостовом неуправляемом выпрямителе.

Таким образом, к полуобмотке 36 приложено линейное напряжение между одной из фаз сети (третьей) и всеми другими фазами (выделенное в верхней части фиг.2 жирной линией и образующее положительную полуволну выходного напряжения). Это напряжение к моментуcJt 15 Т/8 уменьшается до нуля, и в этот момент вентиль 44 автоматически выключается после чего сразу включают вентили 45, 2, 11. Вентиль 2 остается включенным, пока его анодное напряжение положительно, так как никакие другие вентшш катодной группы не включают, а в анодной группе через каждый интервал Г/4 включают тот вентиль, у i jcoToporo катодный потенциал становится , .ниже, а предьщущий вентиль автоматически -выключается. Поэтому с момента 15 /8 к полуобмотке 37 приложено в обратном направлении напряжение между другой из фаз сети (второй) и всеми другими фазами. К моменту a9t - 29 это напряжение уменьшается до нуля, вентиль 45 автоматически выключается, после чего включают вентиль 44 и начинается новый полупериод напряжения на первой фазе двигателя - оно образуется линейным напряжением между первой фазой сети и остальными, и т.д. Период напряжения на фазной обмотке 36 (37) равен 7 }/72 (частота 4/7 частоты питания).

Вторая кривая показывает получени

J5 этого момента напряжение между указанными фазами сети начинает увеличиваться от нуля. Далее в катодной группе оставляют включенным вен- т иль 1, а в анодной группе включают по очереди вентили с минимальным катодным потенциалом, причем вентиль 16 не включают, а вентиль 15 ,оставбольшей частоты напряжения на этой

обмотке. В начале положительного по- ляют включенным до момента cJt

лупериода включают вентиль 44,вентиль ,пока линейное напряжение между

3 и сразу вентиль 13 (вентиль 12 не включают) с момента cJt /4, когда линейное напряжение между соответствующими фазами сети (третьей и пятой) начинает увеличиваться от ну55

соответствующими фазами сети (первой и седьмой) не уменьшится до нуля. В этот момент вентили 1, 15, 45 выклю- .чаются, включают вентили 7, 9, 44 и формируется следующая положитель0

ля. Далее в катодной группе оставляют включенным вентиль 3, а в анодной группе через каждый интервал If/ включают вентиль с наименьшим катодным потенциалом, как описано вьш1е. Положительная полуволна напряжения на обмотке уменьшается до нуля, и в тот же момент CiPt 15 f/8, что и в предыдущем случае,, вентиль 44 выключается. С момента .15-:Г/8 включают вентиль 45 и форми)руют отрицательную полуволну напряжения на обмотке описанным ebmie образом, т.е.

5 линейным напряжением между одной из фаз сети 2 (второй) и остальными фазами, с той разницей, что в момент Gi)t 27 F/8 не вклйчают вентиль 9, а оставляют включенным вентиль 16

Q до момента о t 7 F/2, т..е. пока линейное напряжение между соответствующими фазами (второй 2 и вось мой 8) положительно, после чего вентили 2, 16, 45 автоматически вы5 ключаются, и включают вентили 8, 10, 44. Период образуемой кривой напряжения на обмотке равен .

30

35

Третья кривая показывает получение частоты напряжения на фазной обмотке, в 1,5 раза меньшей частоты питания. Начало положительной полуволны напряжения на обмотке и номера включенных тиристоров совпадают с предыдущим случаем, но в конце положительной полуволны в момент Wt , г 13Т/8 не включают вентиль 10, а оставляют включенным вентиль 9 до момента(jt 7.Т/4, пока линейное

jQ напряжение между соответствзпощими фазами сети (третьей З и первой l) не упадет до нуля. В этот момент вентили 3, 9, 44 выключаются и включают вентили 1, IV, 45, так как с . этого момента напряжение между указанными фазами сети начинает увеличиваться от нуля. Далее в катодной группе оставляют включенным вен- т иль 1, а в анодной группе включают по очереди вентили с минимальным катодным потенциалом, причем вентиль 16 не включают, а вентиль 15 ,остав50

55

соответствующими фазами сети (первой и седьмой) не уменьшится до нуля. В этот момент вентили 1, 15, 45 выклю- .чаются, включают вентили 7, 9, 44 и формируется следующая положительная полуволна напряжения на обмотке.. Период образуемой кривой равен ЗТ.

Четвертая кривая - формирование напряжения на обмотке с периодом 11 Т/4. Положительная полуволна отличается от предыдущей кривой тем, что начинается от момента CJt 3 линейным напряжением между соответствующими фазами сети (третьей 3 и шестой б ), вентиль 13 не включают, а включают сразу вентиль 14, Отрицательная полуволна отличается от предьщущего тем, что кончается в момент ODt 25 Т/8 перехода через нуль линейного напряжения между указанными фазами сети (вентиль 15 не включают, вентиль 14 включен до перехода напряжения через нуль).

Пятая кривая - напряжение на обмотке с периодом 5 к 12, Положительная полуволна формируется линейным напряжением соответственно между третьей фазой З сети и другими фазами (шестой 6, седьмой 7 и восьмой 8), а отрицательная полуволна - линейным напряжением между восьмой фазой 8 сети и фазами (третьей

10

15

3.

четвертой 4. и пятой 5 ). Следующая положительная полуволна формируется линейным напряжением между пятой фазой 5 сети и фазами восьмой 8, первой l и второй 2 и т.д. Порядок включения вентилей указан на чертеже.

Шестая кривая - напряжение на обмотке с периодом . Положительная полуволна формируется линейньм напряжением между третьей фазой 3 сети и фазами седьмой и восьмой

катодным потенциалом, поэтому вентиль 15 автоматически выключается и остальная часть полупериода формируется линейным напряжением между третьей 3 и. щестой б фазами сети Аналогично, отрицательная полуволна формируется первые 7Г/4 линейным . напряжением между шестой 6 и третьей 3 фазами, а после переключения тока с вентиля 11 на.вентиль 10 - линейным напряжением между шестой 6 и второй 2 фазами сети. Далее процесс продолжается в соответствии с указанными номерами вклю ченных вентилей. Период образуемой кривой равен 7 /4 (частота 8/7 частоты питания).

Таким образом, получены различны частоты напряжения, на фазной обмотк двигателя с дискретностью регули- рования периода 2./8 в диапазоне 4/7Ci3 : 8/7i 1s2 с помощью естественной коммутации вен илей причем полуволна напряжения каждой час тоты, отличной от частоты питания, формируется линейным напряжением между.одной и.той же фазой источника питания и несколькими другими фа зами. Для этого в каждом полупериод один вентиль катодной груп пы и несколько вентилей анодной группы. Однако тот же результат можно получить, включая один вентил анодной и несколько вентилей катод 5 ной группы. Интервалы между переклю чениями вентилей измеряются г.целым числом /т /8, где m - число фаз источника питания.

На фиг.З показано регулирование

20

25

30

8,а отрицательная-между восьмой фазой напряжение на обмотке при неизмен- 8 сети и фазами третьей.3 и четвертой 4, следующая положительная полуволна - между четвертой фазой 4 сети и фазами восьмой 8 и дервой 1 и т.д.

. Седьмая к1Гивая - напряжение на обмотке с частотой питания - фо рми-. руется линейным напряжением между двумя (третьей 3 и седьмой 7 ) фазами сети.

Последняя кривая - напряжение на обмотке, частота которого больше частоты питания. Начало положительного полупериода формируется линейным напряжением между третьей З и седьмой 7 фазами сети (включены вентили 3, 15). В момент ujt ЗТ/4 включают вентиль 14 с наименьшим

45

50

55

ной его частоте. В катодной группе в положительном полупериоде УГ/8 Wt 15 f/8 включен вентиль 3, в отрицательном полупериоде - вентиль 2. Номера включенных вентилей в ано ной группе определяются различными линиями -сплошной,пунктирной,штрих- пунктирной, точечной, - показанными н фиг.З. Например, для напряжений, за данных сплошной и штрих-пунктирной линиями, указаны номера включаемых вентилей анодной группы. Причем показаны лишь некоторые из возможных комбинаций формирования напряжения на обмотке заданной частоты. Как видно из фиг.З, устройство позволя ет регулировать напряжение на обмот ке путем естественной коммутации

5

катодным потенциалом, поэтому вентиль 15 автоматически выключается и остальная часть полупериода формируется линейным напряжением между третьей 3 и. щестой б фазами сети. Аналогично, отрицательная полуволна формируется первые 7Г/4 линейным . напряжением между шестой 6 и третьей 3 фазами, а после переключения тока с вентиля 11 на.вентиль 10 - линейным напряжением между шестой 6 и второй 2 фазами сети. Далее процесс продолжается в соответствии с указанными номерами вклю ченных вентилей. Период образуемой кривой равен 7 /4 (частота 8/7 частоты питания).

Таким образом, получены различные частоты напряжения, на фазной обмотке двигателя с дискретностью регули- рования периода 2./8 в диапазоне 4/7Ci3 : 8/7i 1s2 с помощью естественной коммутации вен илей причем полуволна напряжения каждой тоты, отличной от частоты питания, формируется линейным напряжением между.одной и.той же фазой источника питания и несколькими другими фазами. Для этого в каждом полупериоде один вентиль катодной груп- пы и несколько вентилей анодной : группы. Однако тот же результат можно получить, включая один вентиль анодной и несколько вентилей катод- 5 ной группы. Интервалы между переключениями вентилей измеряются г.целым числом /т /8, где m - число фаз источника питания.

На фиг.З показано регулирование

0

5

0

напряжение на обмотке при неизмен-

напряжение на обмотке при неизмен-

45

50

55

ной его частоте. В катодной группе в положительном полупериоде УГ/8 Wt 15 f/8 включен вентиль 3, в отрицательном полупериоде - вентиль 2. Номера включенных вентилей в анодной группе определяются различными линиями -сплошной,пунктирной,штрих- пунктирной, точечной, - показанными н фиг.З. Например, для напряжений, заданных сплошной и штрих-пунктирной линиями, указаны номера включаемых вентилей анодной группы. Причем показаны лишь некоторые из возможных комбинаций формирования напряжения на обмотке заданной частоты. Как видно из фиг.З, устройство позволяет регулировать напряжение на обмотке путем естественной коммутации

71

вентилей в такие же фиксированные моменты времени, как и для регулирования частоты.

Описанное программное управление с фиксированными моментами включения вентилей осуществляется программно- счетным устройством 35 (или микропроцессором) , отсчитывающим для к аждои программы требуемое число тактов Т/т 7Г/8 между включениями каждого вентиля (датчик 54 тактовой частоты 2mcJ синхронизирован.с питающим напряжением). Для каждой частоты напряжения на обмотке в памяти этого устройства заложена программа счета В качестве примера на фиг,4-7 даны четыре программы соответственно для первых четырех кривых на фиг.2, которые представлены в виде кольцевых диаграмм.

На фиг.4 показана диаграмма включения вентилей для получения первой из восьми кривых напряжения на фиг.2 По этой диаграмме дана кольцевая шкала, одно деление которой соответствует одному такту У78 работы иро- граммно-счетного управляющего устройства. Вся кольцевая шкала включает 112 тактов - это полный цикл счета программного устройства, содержащий все возможные взаимные включения вентилей анодной и катодной групп. Управляющие импульсы подаются в начале каждого такта на те вентили, номера которых обозначены на диаграмме. Период повторения включения (периодичность подачи управляющих импульсов) вентилей катодной группы 1-8 равен полному циклу - 112 тактам, а период повторения включения вентилей анодной группы 9-16 равен 16 тактам, т.е. 1/7 полного цикла. Синхронизация программно-счетного устройства 55 с напряжением питания указана привязкой цикла к моменту CL) t О прохождения через нуль напряжения первой фазы (начало первого такта, см. фиг.2).

На фиг.5 изображена аналогичная диаграмма для следующей частоты на- |Пряжения на обмотке (вторая кривая на фиг.2). Здесь масштаб кольцевой шкапы вдвое больше: одно деление соответствует двум тактам , а весь цикл счета программного уст- ройства 55 равен 208 тактам. Период повторения включения вентилей анодной группы 9-16 состоит из 17 + 6x16

8

0

5

0

5

+ 32 + 3x16 + 15 16x13 208 тактов, т.е равен полному циклу, а период повторения включения вентилей катодной группы 1-8 равен 8x13 104 тактам, т.е. вдвое меньше.

На фиг.6 дана аналогичная диаграмма для следующей частоты (третья кривая на фиг.2). Цикл счета программного устройства равен 48 тактам. С такой периодичностью включаются только нечетные вентили 3, 1, 7, 5 катодной группы. Для анодной группы период состоит из 17 + 16 + 15 48 тактов для нечетных вентилей (9, 11, 13, 15) и из 16 + 32 48 тактов дпя четных вентилей (10, 12, 14, 16).

На фиг.7 изображена диаграмма управления Д1Я получения четвертой кривой на фиг.2. Здесь масштаб кольцевой шкалы также двойной (1 деление - 2 такта). Весь цикл счета равен 16 х X 11 176 тактам. Для вентилей катодной группы этот цикл состоит из 33 + 143 тактов, а для вентилей анодной группы -из 16+ 14+ 18+ + 15 + 17 + 3x32 176 тактов.

Аналогично могут быть получены программы переключения для других частот и дпя регулирования напряжения .

Из приведенных диаграмм видно, что полный цикл счета для каждой программы равен наименьшему общему кратному периодов входной и выходной частот, выраженному в тактах счёта. Для первой частоты период равен 7Y/2 28 тактам. Так как период питающего напряжения равен 16 тактам, то наименьшее общее кратное периодов равно 112 тактам - цикл счета на фиг.6. Дпя второй частоты (период равен -26 тактам) наименьшее общее кратное 16 и 26 составляет 208 тактов, для третьей частоты (пе- ° риод 24 такта) - 48 тактов, для

четвертой частоты (период 22 такта) - 176 тактов.

Работа двигателя с учетом индуктивности обмотки, пренебрегая временем коммутации вентилей, для примера частоты напряжения на обмотке, равной 2/3 частоты питания, - третья кривая на фиг.2, осуществляется следующим образом.

Если для двигателя на частоте питания 0,7 (t /4), то на получаемой частоте этому соответствует c os4 0,835. Соответствующие вре0

5

0

0

5

енные графики напряжения и тока фаз-, ой обмотки и вентилей 44, 45, 49, 50 редставлены на фиг.8, Там же указаы интервалы проводимостей вентилей

10

15

30

ьшрямительного моста.

Перед моментом tjt 7 Т/4, когда инейное напряжение между третьей .и ервой фазами сети должно изменить нак, проводят вентили 3, 44 и 9 и ок полуобмотки 36 течет через вениль 44. После изменения полярности апряжения начинает проводить обратый диод 49 и ток обмотки перехоит с тиристора 44 на диод 49, а ключенные перед этим тиристоры 3,

4,9 автоматически выключаются (ток диода 49 для них встречньй).

Пока ток через диод 49 поддерживается энергией, накрпленнбй виндуктив-20 тельность ости обмотки,включающей рассеяние (в рассматриваемом примере интервал /4), вентили выпрямительного моста включиться не могут (во встречном для них. направлении действует ЭДС самоиндукхщи) и линейное напряжение на обмотку не подается. Лишь с момента СО t 27Г, когда линейное напряжение становится больше ЭДС самот индукции и диод 49. перестает проводить, могут включиться вентили 1,

45,11. С момента С t 13 ff /4, когда напряжение между первой и седьмой фазами .сети изменяет знак, аналогичным образом ток обмотки переводится с 36 на обратный диод 42, так что очередные вентили 7, 35, 9

включаются также через интервал F/4 и т.д.

TaKiM образом, из-за индуктивности обмотки происходит задержка включения части вентилей. Поэтому управляющие импульсы, подаваемые в моменты перехода тока через нуль,-например управляющие импульсы на включение .тиристоров Т, 45, 11, подаваемые в момент о t , должны иметь достаточную ширину, перекрывающую эту задержку-, или сами должны иметь соответствующую задержку. Ток обмотки непрерьшный.

Возможен и вариант типа раздельного управления непосредственным преобразователем, показанный на фи г.9, когда обратные диодь 49, 50 не устанавливаются. Пусть, например, извест но что COS 1 двигателя постоянный и на частоте питания равен 0,5 (). После изменения знака напряжения д числа инте включение рой ток ус затем вент рающую спо чаются оче ли. В расс фиг. 9, где ны напряже для той же мента ijt напряжения пульсов пр ме делает рой ток ч рантирован ля и эти

35

вает затя на время, ления свой включаетс 25 группа ве гателя им кое управл вано огд сирован (

Предла по,сравне улучшенны ли, расши благодаря гулирован цию за сч ная групп ляемыми в образован тания в н тоты, леж ния. При ного напр ся от вых чительно жет регул пряжения. осуществл лей при н что позво ное потре сти и одн му управл ет только сов . Форм

, Ве содержащ

40

45

50

10

15

30

20 тельность

пряжения делается пауза (из целого числа интервалов квантования Т/т) на включение вентилей, в течение которой ток успевает упасть до нуля, и затем вентили восстанавливают запирающую способность, после чего включаются очередные по программе вентили. В рассматриваемом примере по фиг. 9, где один под другим показа- ны напряжение и ток фазной обмотки для той же частоты ,5, после момента ijt 1 Т/4 изменения знака напряжения подача управлжощих импульсов прекращается,, т.е. в программе делается пауза, в течение которой ток через вентили 3,-44, 9 гарантированно успевает упасть до нуля и эти вентили выключаются. Длипаузы 3 Т/ш 3F/8 перекры35

3 Т/ш 3F/8

вает затягивание тока нагрузки (Г/3) на время, достаточное для восстановления свойств вентилей. После паузы включается очередная по программе 25 группа вентилей 1, 45, 12. Ток двигателя имеет пропуски. Поэтому такое управление может быть использовано огда, когда cos двигателя фиксирован (пропуски тока менее /т) .

Предлагаемый вентильный двигатель по,сравнению с прототипом имеет улучшенные энергетические показатели, расширенную область применения благодаря увеличению диалазона регулирования и упрощенную конструкцию за счет того, что одна вентильная группа, дополненная двумя управ-1 ляемыми вентилями, осуществляет преобразование напряжения частоты питания в напряжение требуемой частоты, лежащей вблизи частоты питания. При этом форма преобразованного напряжения позволяет отказаться от выходного фильтра или значительно уменьшить его, причем может регулироваться и величина напряжения. Преобразование частоты осуществляется коммутагщей вентилей при нулевых углах управления, что позволяет исключить дополнитель ное потребление реактивной мощности и одновременно упростить систему управления, которая осуществляет только программный счет импульсов . Формула изобретения

, Вентильный электродвигатель, содержащий фазные обмотк с вьюеденг

40

45

50

55

11

ными средними точками, подключенные к управляемым вентильным выпрямителям с анодной и катодной вентильными группами, выпрямители подключены к клеммам, предназначенным |для подключения к т-фазной сети пе ременного тока частоты f, о т л и- чающийся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей

расширения области применения путем увеличения диапазона регулирования и упрощения двигателя, он .снабжен синхронизированным с питающей сетью датчиком импульсов частоты 2 mf с элементом фиксации периода напряжения питания, программно-счетным устройством и блоком задания программ, программно-счетное устройство соединено с датчиком импульсов и выполнено в виде счетных каналов по числу предусмотренных программ, каждый счетный канал содержи число счетных элементов, равное наименьшему общему кратномх чисел 2т и 2тК, где К - отношение периода на

, Q

458945 2

пряжения на обмотке к периоду напряжения питания, входы счетных каналов соединены с выходом датчика импульсов, с элементом фиксации периода напряжения питания и с блоком задания программ,- а выходы счетных каналов объединены в 2М(1 + т) управляющих каналов, где М - число фаз дви- двигателя, которые, соединены с управляющими электродами вентипей, средняя точка каждой фазной обмотки подключена к общей точке катодной группы вентилей, а крайние выводы обмот- .g ки подключены к,общей точке анодной группы через ns& управлйемых вентиля, одинаково подключенных относительно средней точки, а управляющие электроды всех вентилей подключены к программно-счетному устройству.

20

2. Электродвигатель по п.1, о т - личающийся тем, что параллельно каждой фазной обмотке подключен диод, катод которого подключен к средней точке.

Фиг,2

о ж i ТУ tiS.

е.З

Sir

1 OJi

3 .J3 IS

15.,;«Я

)

.,

фиг A

1211

«s 7W/ Э , О /Vl2/fl

Фие.5 Out

15

/J

Изобретение относится к многофазным двигателям переменного тока регулируемой скорости. Целью изобретения является улучшение энергетических характеристик и расширение об. ласти применения путем увеличения диапазона. Двигатель содержит фазные обмотки с выведенными средними точками 40, подключенные к управляемым вьшрямителям с анодными 9-16, 26-33 и катодными 1-8, 18-25 группами вентилей. Средняя точка 40 каждой фазной обмотки подключена к общим точкам 41, 42 катодных групп -вентилей, а крайние вьшоды - к общей точке анодной группы 9-16 через два управляемых вентиля, причем управляющие электроды всех вентилей подключены к программно-счетному устройству, соединенному с датчиком тактовых импульсов. 1 з.п. ф-лы, 10 ил. (Л СП СХ) со 4 СП ...

О cJ

/2

/2

/J

//

W

/V

гг.5

/2

;«

w

/2

Г,ю

ФигЛ

IB

Фие.3

Фи9.9

Фи9,10