Вентильный электропривод с непосредственным питанием от сети переменного тока Советский патент 1990 года по МПК H02K29/06 H02P6/00 

где f, - частота генератора 13,

п - разрядность управляемого

лителя 12 частоты. Частота импульсов управляемого делителя 12 частоты f составляет

fu f, ;

(3)

,,где 4g - код модуля управляющего

воздействия.

Следовательно, результирующее значение коэффициента -у- составляет

g

2 - 1

sin( -x-Fi). (4)

Логический блок 15 управления осуществляет обработку сигналов е, h, s соответственно с выхода компаратора 16 ( 17, 18), выхода ШИМ 9, 10, 1 и вьсхода реверса 14 и формирует сигналы управления ключами 34 (фиг,2) .коммутаторов 4, 5,6 в соответствии с таблицей, где А, В, С, D - сигналы управления ключами 34 (фиг.2) коммутаторов 4, 5, 6. I.

Логические переменные е, h, s определяются следующим образом.

Выходной сигнал е компаратора 16 (17, 18) равен логическому нулю при отрицательном напряжении на его входе и логической единице в противном случае. Значение h выходного сигнала ШИМ 9 (10, 11), равное единице, определяет протекание тока в первой второй, третьей фазе синхронной машины, h О соответствует динамическому торможению синхронной машины путем короткого замыкания i-й фазы. Значение s сигнала направления тока фазы определяет протекание указанного слева направо (фиг.2) при s О и справа налево в противном случае.

Из таблицы получены минимизированные логические уравнения для синтеза логического блока 15 управления

А e(hs + hs) + e(sh + sh) е ® (s © h),

С es + es e Ф s,(5)

В e © (s © h), D e Ф s.

Единичное значение логических переменных А, В, С, D определяет замкнутое состояние ключей 34 и наоборот.

- 5

S sing 4g © sing sin( 5tf +

|ri)j,

(6)

20

5

что задает реверс вентильного привода при sing ijg 1 путем одновременного

,инвертирования сигналов s всех фаз, что приводит к перемене направления тока во всех фазах и смене знака вращающего момента синхронной машины 2,

, 2

)5 Сигнал sip;n sin(/Jif+,-iTi) снимается

с выхода i-ro знакового разряда ПЗУ 8. Таким образом, в соответствии с указанным алгоритмом функционирования логического блока 15 управления направление тока фаз определяется сигналом s и не зависит от полярности переменного напряжения, поступакщего на коммутаторы 4, 5 и 6, которые в приводе выполняют одновременно функции выпрямителей переменного напряжения и реализованы на ключах с двусторонней проводимостью (симисторы, полевые транзисторы).

Один из вариантов схемы ключа 34 на транзисторе с индуцированным каналом приведен на фиг. 3.

Использование в составе логического блока 15 управления компараторов, анализирующих полярность переменного 5 напряжения, позволяет совместить функции коммутатора и выпрямителя, исключив тем самым из схемы привода дорогостоящие силовые диоды и сглаживающие фильтры. Кроме того, влия- 0 ние пульсаций среднего значения напряжения фазы на вращающий момент незначительно, так как коммутаторы питаются от различных фаз трехфазной сети переменного тока, что приводит 5 к взаимной компенсации вариаций вращающего момента, обусловленньгх отдельными фазами синхронной машины.

50

Формула изобретения

Вентильный электропривод с непосредственным питанием от сети переменного тока, содержащий трехфазную синхронную машину, каждая гальвани- чески развязанная обмотка которой подключена к отдельному мостовому коммутатору, цифровой датчик угла, вал которого соединен с валом трехфазной синхронной машины, а выход

подютючен к адресному входу постоянного запоминающего устройства, кодовые выходы которого подключены к информационным входам соответствующих широтйо-импульсньк модуляторов, так тирующие входы которых подключены к выходу управляемого делителя частоты, кодовый вход которого являетс входом управления, а тактирующий вх подключен к генератору, реверсор, логический блок управления, подключенный к входам коммутаторов, и силовой трехфазный трансформатор, первичная обмотка которого предназначена для подключения к сети, о т- личающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритньк показателей, постоянное запоминающее устройство дополнительно снабжено знаковыми выходами, а логический блок управления вьтолнен трехканапь- ным с тремя входами и четырьмя выходами по каждому каналу, и содержит в каждом канале компаратор, три логических элемента ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ, два инвертора, знаковые выходы постоянного запоминающего устройства подключены к входу реверсора, каждый выход которого подключен к первым входам первого и второго логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соответствующего канала логического блока управления, второй вход каждого первого логического элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ подключен к выходу соответствующего широтно-импульсного

5

,Q

0

5

модулятора, и в каждом канале логического блока управления выход первого логического элемента ИСКПИЧАМЦЕЕ ИЛИ подключен к первому входу третьего логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к входу первого инвертора, и является первым выходом соответствующего канала, выход второго логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключен к входу второго инвертора и является вторым выходом соответствующего канала, выходы первого и второго инверторов являются соответственно третьим и четвертым выходами соответствующего канала, а второй вход второго логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключен к выходу компаратора, вход которого подключен к одному из силовых входов соответствующего коммутатора, выводы каждой фазы вторичной обмотки трехфазного трансформатора подключены к силовым входам соответствующего коммутатора.

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателей. Указанная цель достигается тем, что в вентильном электроприводе питание каждой из трех гальванически развязанных обмоток синхронной машины (СМ) 2 осуществляется от соответствующей фазы трехфазной сети через один из мостовых коммутаторов 4, 5, 6, выполненных на ключах с двусторонней проводимостью. Коммутатор выполняет также функцию выпрямителя благодаря блоку 15 управления коммутатором, анализирующему полярность питающего напряжения с помощью компараторов 16, 17, 18. В электроприводе реализована позиционно-зависимая широтно-импульсная модуляция фазных напряжений СМ 2 с помощью цифрового датчика 7 угла, постоянного запоминающего устройства 8 и широтно-импульсных модуляторов 9, 10, 11. Управление частотой вращения СМ 2 осуществляется с помощью управляемого делителя 12 частоты. 3 ил., 1 табл.

Фиг. 2

О

-Wи

ся-

Риг.З