Электропривод Советский патент 1990 года по МПК H02K29/12 

Фиг. 1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических машинах с бесконтактной коммутацией секций обмотки якоря - вентильных электродвигателях.

Цель изобретения - улучшение массо- габаритных показателей электропривода.

На фиг.1 изображена схема электропривода с расщеплением фаз на две неровные части; на фиг.2 - схема электропривода, в котором каждая фаза статорной обмотки трехфазного электродвигателя выполнена с отводом от части витков; на фиг.З - схема электропривода с расщеплением каждой фазы статорной обмотки трехфазного электродвигателя на две неравные части и с резистором; на фиг.4 - схема электропривода с последовательно включенным дросселем; на фиг.5 - схема электропривода с RC-цепочкамй; на фиг.6 -схема электропривода с трансформаторами тока; на фиг.7 - примерная форма ЭДС вращения выделяемой в обмотке обратной связи трансформатора тока, работающего в режиме без насыщения сердечника магнитопровода; на фиг.8 - примерная форма ЭДС вращения выделяемой в о.бмотке обратной связи трансформатора тока, работающего в режиме с насыщением сердечника магнитопровода.

Устройство (фиг.1) содержит трехфазный преобразователь 1 частоты питания. выполненный по мостовой схеме, блоки контроля обратной связи, выполненные на трансформаторах 2 тока с двумя первичными обмотками 3 и 4 и вторичной обмоткой 5 обратной связи, подключенной к преобразователю 1. Обмотки 3 и 4 соединены в общую точку разноименными концами и подключены к выходам а, Ь, с преобразователя 1, два других разноименных вывода первичных обмоток трансформаторов подключены к одноименным выводам секций 6 и 7 расщепленной фазы статорной обмотки.

Устройство работает следующим образом (фиг.1).

При включении питания преобразователь 1 начинает коммутировать фазы обмотки 6 статора электродвигателя. При этом в секции обмотки 6 и последовательно соединенной с ней первичной обмотке 4 трансформатора тока протекает рабочий ток 12. В секции 7 и обмотке 3 трансформатора протекает рабочий ток И. При вращении ротора электродвигателя в секциях 6 и 7 статорной обмотки наводятся ЭДС вращения ее и е соответственно. Так как число витков ё секции 7 (W) больше, чем в секции 6 (We), то соотношение рабочих токов таково, что la li. Для компенсации намагничивающих сил, обусловленных рабочими токами в сердечнике трансформатора 2. необходимо соблюсти условие

,

5 где W3 и W4 - числа витков первичных обмоток 3 и 4 трансформатора 2 тока.

Поэтому при изготовлении трансформатора 2 его первичные обмотки изготавливают с соотношением W3 W. Таким

0 образом, в сердечнике трансформатора 2 тока достигается компенсация намагничивающих сил, обусловленных токами питания. Ввиду неравенства величин ЭДС вращения (е ее) происходит изменение

5 потока в сердечнике трансформатора, обусловленное протеканием по обмоткам 3 и 4 результирующего тока от упомянутых ЭДС еу и ее. В результате во вторичную обмотку 5 обратной связи трансформируется вели0 чина разности (еу-ее). которая в дальнейшем и используется в качестве сигнала обратной связи для управления двигателем. Компенсация рабочих токов в схеме по фиг.2 осуществляется аналогично, с той раз5 ницей, что во вторичную обмотку трансформируется часть ЭДС вращения, величина которой зависит от положения отвода. В этом и последующих вариантах схем преобразователь и вторичная обмотка обратной

0 связи для простоты не показаны.

С помощью резистора 8 (фиг.З) выравниваются электромагнитные постоянные времени неравных частей статорной обмотки, при этом соблюдаются следующие соот5 ношения:

W3 W4; Т Г2 :

где п

. -Ь RK RG

Le и L - соответственно индуктивности секций 6 и 7;

RG и R - активные сопротивления секций 6 и 7.

Схема, приведенная на фиг.4, работает аналогично предыдущим. Отличие состоит в

способе выравнивания постоянных времени в цепях секций 6 и 7 статорной обмотки. Последовательно с секцией 6, имеющей меньшее число витков, включен дополнительный дроссель с индуктивностью LK. В

этом случае в трансформаторе тока соблюдается раве нство

при W3 W-1 и 12 и. и для секций статорной обмотки Г1 Т2,

L LG 1- LK

где Г1

; 72 R Яб + RK

LK - индуктивность компенсационного росселя;

RK - активное сопротивление компенса ционного дросселя.

На фиг.5 приведена схема электропривода, в которой уравнение постоянных времени двух неравных секций 6 и 7 статорной обмотки производится путем включения RC-цепочек 9 последовательно с дополнительной обмоткой 8 трансформатора 2.

В трансформаторе тока, как и в предыдущих схемах

l1Wз l2W4Пpи W3 W-i; h l2.

В секциях статорной обмотки двигателя соблюдается равенство постоянных времени

Г1 Г2,

гдеТ1

L7

RC

R6 R6

Из этих соотношений видно, что напряжение на вторичной обмотке обратной связи определяется только разницей ЭДС. наводимых в секциях 6 и 7 статорной обмотки.

На фиг.6 приведена схема электропривода, в котором две секции каждой фазы статорной обмотки выполнены с одинаковым числом витков, но .имеют между собой пространственный сдв иг на угол, равный или меньший половине угла межфазного сдвига. Для трансформатора тока в этой схеме справедливы равенства:

. а для секций статорной обмотки Тб Г2: .

Результирующий поток изменяется в магнитопроводе трансформатора тока за счет разницы токов М и 12 при вращении ротора электродвигателя и наводит во вторичной обмотке трансформатора тока напряжение, пропорциональное ЭДС вращения, амплитуда которого зависит от величины угла пространственного сдвига между секциями 6 и 7,

Изобретение применимо в электродвигателях с распределенной обмоткой статора или с беззубцовым статором. Если трансформатор тока рассчитан на полную амплитуду выделяемой ЭДС вращения, то примерная форма напряжения во вторичной обмотке обратной связи соответствует, (фиг.7). Если же трансформатор тока рассчитан на выделение части ЭДС вращения, то форма напряжения в обмотке обратной связи соответствует фиг.8. Это позволяет еще более улучшить массогабаритные показатели трансформаторов тока.

Формула изобретения

1.Электропривод, содержащий т-фаз- ный преобразователь частоты с управляющими входами для подключения обратной связи, т-фазный синхронный электродвигатель со статорной обмоткой, блоки контроля обратной связи, выполненные на трансформаторах тока, вторичные обмотки которых подключены к входам обратной связи преобразователя частоты, а первь1е разноименные выводы первичных обмоток кл.- кдсго трансформатора тока соединены между собой и подключены к выходам преобразователя частоты, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что. с целью улучшения массогабаритных показателей, каждая фаза статорной обмотки синхронного электродвигателя выполнена в виде двух секций, одноименные выводы которых подключены к вь ходам преобразователя частоты через вторые разноименные

выводы первичных обмоток трансформаторов тока.

2.Электропривод по п.1, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что секции фаз статорной обмотки выполнены с одинаковым числом

витков, причем секции размещены с пространственным сдвигом одна относительно другой.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрических машинах с бесконтактной коммутацией секций обмотки якоря - вентильных электродвигателях. Цель изобретения - улучшение массогабаритных показателей. Электропривод содержит M-фазный преобразователь 1 частоты с входами A, B, C для подключения обратной связи, M - фазный синхронный электродвигатель со статорной обмоткой, блоки контроля обратной связи, выполненные на трансформаторах 2 тока, вторичные обмотки 5 которых подключены к входам обратной связи преобразователя 1, а первые разноименные выводы первичных обмоток 3, 4 каждого трансформатора тока соединены между собой и подключены к выходам преобразователя 1, каждая фаза статорной обмотки синхронного электродвигателя расщеплена на две секции 6, 7, одноименные выводы которых подключены к выходам преобразователя 1 через вторые разноименные выводы первичных обмоток 3, 4 трансформаторов тока. В случае равенства чисел витков в секциях фаз статорной обмотки указанные секции необходимо выполнить с пространственным сдвигом на половину или менее фазного угла. 8 ил.

Фиг.2

Фиг.

Фиг А

ФигЛ

А

V

ФигМ

:

,

-Л