Устройство для пуска вентильного электродвигателя Советский патент 1990 года по МПК H02P6/22 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вентильным электродвигателям, и может быть использовано в регулируемом электроприводе.

Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия запуска вентильного электродвигателя в заданном направлении и повышение энергетических показателей в пусковых режимах работы.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для пуска вентильного электродвигателя; .2 и 3 схемы управляемого переключателя, примеры исполнения на фиг.А - упрощенная векторная диаграмма на- ; магничивающих сил фаз якорной обмотки и индуктора электрической машины на первых тактах коммутации; на фиг.5 - временные диаграммы частоты вращения вала электрической машины и напряжения на выходе генератора

импульсов. i

Устройство для пуска вентильного электродвигателя содержит (фиг.1) генератор 1 импульсов, выход которого подключен к входу распределителя 2 импульсов и входу блока 3 временной задержки, выход которого подключен к первому входу блока Ц памяти, и, формирователь 5 импульсов для подключения входами к фазам 6 якорной обмотки синхронной электрической машины 7.- Выходы преобразователя 8 частоты подключены к фазам якорной обмотки 6 синхронной электрической машины 7. Устройство содержит также ключ 9 Пуск и источник 10 питания, управляемый переключатель 11, первая группа входов которого подключена к выходам распределителя 2 импульсов, вторая группа входов - к выходам формирователя 5 импульсов, выходы - к входам преобразователя 8 частоты, а управляющий вход 12 переключателя 11 - к выходу блока k памяти.

Блок 3 временной задержки выполне в виде счетчика импульсов Делитель на счетный вход которого образуе первый вход блока памяти, а вход установки нуля - второй вход блока памяти, который через ключ 9 Пуск подключен к источнику 10 питания.

Управляемый переключатель 11 мо- жет состоять из логического элемента НЕ 13 (фиг.2), первого трехканаль ного коммутирующего узла из трех

5

0

5

0

5

0

45

элементов 2И и второго коммутирующего узла 15 из трех элементов 2И. Выходы всех логических элементов образуют выходы управляемого переключателя 11. Первые входы элементов 2И коммутирующего узла образуют вторую группу входов управляемого переклю- чатепя 11. Вторые входы логических элементов 2И коммутирующего узла k подключены к входу логического элемента НЕ 13. Первые входы элементов 2И коммутирующего узла 15 образуют вторую группу входов управляемого переключателя 11, вторые входы этих элементов подключены к выходу элемента НЕ 13.

Возможно также выполнение переключателя 11, например, на двух транзисторах 16 и 17, шести диодах 18-23, логическом элементе НЕ А и трех логических элементах 2ИЛИ с. (фиг.З) .

Питание схемы управления, в том- числе распределителя 2 импульсов и генератора 1 импульсов, может быть выполнено отдельно от силового источника 10 питания.

Устройство для пуска вентильного электродвигателя работает следующим образом. в

При включении напряжения (ключ 9 замкнут) генератор Э импульсов и распределитель 2 импульсов начинают вырабатывать импульсы управления, под действием которых преобразователь 8 частоты подключает фазы 6 синхронной машины 7 к источнику 10 напряжения в заданной последовательности. При подаче первого импульса к источнику 10 может быть подключена фаза или комбинация фаз якорной обмотки синхронной машины 7, при которой вектор н.с. статора, например,

FA

тору н.с. индуктора ВД

д расположен под углом ±180 к век50

S5

Fw (фиг.). При таком начальном взаимном расположении векторов индуктор БД не приходит в движение, так как развиваемый электромагнитный момент не превышает момента сухого трения.

После подачи второго импульса ре- зу льтирующий ектор н.с., например, Fn«,a FIX, может занять такое

ГРН ХЬ Jn

положение в пространстве, при котором индуктор приходит в движение, противоположное заданному, с угловой скоростью (0, . Это движение продолжается до момента t,. В момент времени

t векторы н.с. статора и индуктора, приходят в согласованное положение. После подачи третьего импульса электромагнитный момент статора вызывает движение в противоположном направлении,, т.е. в заданном, с угловой скоростью С0л (фиг.4 и 5).

Для увеличения быстродействия запуска ВД в заданном направлении необходимо задержать подачу сигналов ЭДС фаз якорной обмотки машины 7 на период, зависящий от динамического моме нта нагрузки, до момента времени, когда вектор.н.с. индуктора придет в согласованное положение с вектором н.с. статора. При этом подачу сигналов ЭДС с выхода формирователя 5 импульсов на вход преобразователя 8 частоты необходимо начинать с момента прихода третьего после включения силового источника 10 питания импульса от распределителя 2 импульсов. Это обеспечивает переход формирователя 5 импульсов на самокоммутацию от ЭДС вращения за меньшее время разгона, причем необходимо регулировать только частоту следования и-мпульсов генератора 1 импульсов, не затраги - вая другие блоки, такие как блок временной задержки. Контроль количества импульсов осуществляет блок 3 временной задержки, выполненный в виде счетчика импульсов Делитель на У. При подключении ВД к источнику 10 питания (ключ 9 замкнут) на выходе блока памяти формируется сигнал логического нуля, который подается на управляющий вход 12 переключателя 11 (фиг,2), при этом шунтируется вторая группа входов переключателя 11 и преобразователь 8 частоты управляется сигналами распределителя 2 импульсов. Устройство . (фиг.1) позволяет осуществить питание схемы управления отдельно от силового источника 10 питания, так как при замыкании ключа 9 происходит установка блока 3 временной задержки в ноль независимо от того, сколько

импульсов выработал генератор 1 имi

пульсов до момента замыкания ключа

9, что приводит к повышению надежности запуска. После прохождения третьего импульса на вход преобразователя 8 частоты на выходе блока 3 временной задержки появляется сигнал, приводящий к выработке блоком k памяти логической единицы, при этом двипосле5 импульсов позволяет

гатель приходит в движение, шунтируется первая группа входов переключателя 11 и ВД переходит на самокоммутацию от ЭДС вращения. Включение управляемого переключателя 11 формирователя

увеличить чувствительность его пороговых элементов, что приводит к повышению надежности запуска, так как ВД может перейти на самокоммутацию при меньших сигналах ЭДС вращения, наводимых в фазах якорной обмотки 6 электрической машины J.

Таким образом, достигается повышение надежности запуска ВД в заданном направлении за счет введения управляемого переключателя, включаемого после формирователя и распреде0 лителя импульсов, и раздельного выполнения источников питания силовой схемы-и схемы управления, а также повысить быстродействие запуска ВД путем выполнения блока временной за5 держки в виде счетчика импульсов Делитель на 3.

Формула изобретения

5

Устройство для пуска вентильного электродвигателя, содержащее генератор импульсов, выход которого подклю- чен к входу распределителя импульсов и входу блока временной задержки, выход которого подключен к входу блока памяти, формирователь импульсов

0

5

с входами для соединения с фазами якорной обмотки синхронной электрической машины, а его выходы соединены с входами преобразователя частоты с выходами для подключения фаз якорной обмотки синхронной электрической машины, ключ Пуск и источник питания, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия запуска в заданном направлении и повышения энергетических показателей в пусковых режимах, в него дополнительно введен управляемый переключатель, первая группа входов которого подключена к выходам формирователи импульсов, вто1 рая группа - к выходам распределителя импульсов, выходы - к входам прес образователя частоты, а управляющий вход - к выходу блока памяти, при этом блок памяти и блок временной за держки дополнительно снабжены входами установки нуля и связаны через

0

ключ Пуск с источником питания, а блок временной задержки выполнен в

виде счетчика импульсов Делитель на 3.

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности и быстродействия запуска в заданном направлении и повышении энергетических показателей в пусковом режиме. Устройство для пуска вентильного электродвигателя содержит формирователь 5 импульсов, выходы которого подключены к одной группе входов управляемого переключателя 11, другой группой входов подключенного к распределителю 2 импульсов. Переключатель 11 подключен к преобразователю 8 частоты электрической машины 7. Управление переключателем 11 и преобразователем 8 частоты происходит от генератора 1 импульсов, сигнал которого проходит через блок 3 временной задержки и блок 4 памяти, подключенный к источнику 10 питания через ключ "Пуск" 9. Включение переключателя 11 после формирователя 5 позволяет увеличить чувствительность его пороговых элементов, тем самым исключается самокоммутация электрической машины 7 при малых ЭДС вращения, наводимых в фазах якорной обмотки электрической машины. 5 ил.

РагЗ

U)

Задание н0лр0// е##е

fy0Ufff/l/S

Фиг. 5