Электропривод переменного тока Советский патент 1992 года по МПК H02P1/50 

Изобретение относится к электротехнике и может Сыть использовано в системах электропривода для самозапуска машин, работающих в режиме повторно-кратковременного включения.

Цель изобретения - упрощение конструкции электропривода.

На чертеже изображена принципиальная электрическая схема электропривода переменного тока

Электропривод переменного тока содержит синхронный двигатель (СД) 1, у которого якорная обмотка предназначена для подключения к источнику переменного напряжения (ИПН), а одноименные выводы двух катушек 2, 3 обмотки возбуждения (ОВ), расположенных соосно на магнито- проводе индуктора, соединены вместе, полумостовой выпрямитель, состоящий из двух вентилей 4, 5 и узел управления пуском, при этом свободный вывод одной и другой катушек 2,3 соединен со свободным выводом соответственно одного и другого вентиля 4, 5 и предназначен для подключения к ИПН, кроме того, Р устройстве параллельно катушкам 2, 3 включены два резистора б (Pi) и 7 (Рг, соединенные последовательно. К общей точке катушек 2, 3 подключены вывод конденсатора 8 (С) и тиристора 9, свободный вывод которого соединен с общей точкой резисторов 6, 7 и через динистор 10 и резистор 11, соединенные последовательно, - с управляющим электродом тиристора 9. при этом значения резисторов б, 7 и конденсатора 8 связаны между собой соотношением

tgy/2 rfSnC,

(D

где 0 у тг/4 - фазовый угол первой гармоникой ЭДС в 0В и напряжением на конденсаторе в момент коммутации тиристора;

f-частота переменного напряжения;

Sn - скольжение, соответствующее под- синхронной частоте вращения ротора электродвигателя.

Работа электропривода происходит следующим образом.

О исходном положении выводы якорной обмотки СД 1 и катушки 0В 2, 3 отключены от ИПН, поэтому ротор машины неподвижен. При пуске переменное напряжение подается на выводы якорной обмотки СД и катушки 2, 3. Переменный ток в расточке статора СД 1 создает вращающееся магнитное поле, которое приводит в движение ротор машины и наводит в катушках 2.3 ЭДС, частота которой изменяется пропорционально частоте скольх ения ротора. В соответствии со схемой включения катушек 2, 3 ЭДС прикладывается к конденсатору 8 через резисторы б, 7 и к закрытому тиристору 9. При этом, поскольку частота ЭДС в катушках в этот момент имеет максимальное значение, то сопротивление конденсатора минимально и напряжение на нем ниже уровня включения динистора 10. Закрытый тиристор 9 отделяет вентили 4,5 от обмотки

возбуждения и в катушках 2, 3 протекает переменный ток от источника переменного напряжения. Распределение токов в катушках 0В при выключенном выпрямителе таково, что значение результирующей МДС

катушек 2, 3 в этот период равно нулю. Вследствие этого, магнитное поле возбуждения в машине отсутствует и ротор под действием асинхронного вращающего момента разгоняется до подсинхронной частоты вращения. Равенство значений параметров резисторов 6, 7 (R1 R2) обеспечивает выполнение условия, при котором через конденсатор 8 не протекает ток, от ИПН и форма ЭДС на конденсаторе не

искажается. Снижение частоты тока в цепи конденсатора 8 в процессе пуска вызывает увеличение его сопротивления поскольку оно является функцией частоты. При этом значения параметров в соответствии с выражением (1) выбирается такими, что на частоте равной подсинхронному скольжению ротора напряжения на конденсаторе 8 максимально и равно порогу включения динистора 10. Включение динистора 10 приводит

к импульсному разряду конденсатора на управляющий электрод тиристора 9, который открывается, подключает вентили 4, 5, выпрямителя к катушкам 2,3 0В - в результате чего в магнитопроводе индуктора возбуждается постоянный магнитный поток и происходит синхронизация ротора СД. Величина импульса тока управления при этом ограничивается резистором 11. Включение динистора 9 происходит в полупериод ЭДС и 0В

Только одной полярности, которой в данном устройстве соответствует направление тока в 0В, создающее ускоряющий синхронизирующий момент. В связи с этим для повышения входного момента параметры

устройства R1, R2 и С рассчитывают при условии равенства 0 у л /4. Технико- экономический эффект от использования Изобретения выражается в том, что упрощается устройство, выключающее 0В электродвигателя в процессе асинхронного пуска. При этом предложенное устройство: обеспечивает автоматическое выключение 0В на время изменения частоты вращения ротора от нуля до подсинхронной, производит

включение 0В при подсинхронной частоте скольжения ротора СД в момент действия ускоряющего синхронизирующего момента; исключает необходимость ручного управления пуском СД и таким образом обеспечивает возможность самозапуска машины в режиме повторно-кратковременного включения.

Ф о р му л а и з о б р ете н и я

Электропривод переменного тока, содержащий синхронный электродвигатель, якорная обмотка которого снабжена выводами для подключения к источнику переменного напряжения, а обмотка воз- буждения составлена из двух последовательно соединенных катушек, снабженных выводами для подключения к источнику переменного напряжения, два последовательно-встречно соединенных полупровод- никовых ключа, подключенных параллельно указанным катушкам обмотки возбуждения, конденсатор, отличающийся тем, что, с целью упрощения, катушки возбуждения соединены встречно, а полупроводниковые ключи выполнены неуправляемыми и введены два последовательно соединенных резистора, подключенных параллельно упомянутым катушкам, управляемый полупроводниковый ключ, включенный между точками соединения полупроводниковых ключей и катушек обмотки возбуждения, конденсатор - между точками соединения указанных катушек и введенных резисторов, цепь управления, одним выводом соединенная с управляющим входом управляемого полупроводникового ключа, а другим выводом - с общей точкой введенных резисторов, при этом значения сопротивлений резисторов и емкости с конденсатора связаны между собой соотношением

Ri R2

toy

2 п SnC

где Ri, R2 - значения введенных резисторов, Y- угол между первой гармоникой ЭДС, наводимой в обмотке возбуждения, и напряжением на конденсаторе 0 у я/4;

f - частота переменного напряжения; Sn - скольжение, соответствующее под- синхронной частоте вращения ротора электродвигателя.

Использование: для самозапуска машин в режиме повторно-кратковременного включения. Сущность изобретения: обмотка возбуждения синхронного двигателя 11 состоит из двух катушек 2 и 3, расположенных соосно на магнитопроводе индуктора. В пуске при больших частотах скольжения ЭДС обмоток возбуждения замыкается через резисторы 6, 7 и конденсатор 8. По мере увеличения частоты вращения напряжения на конденсаторе 8 возрастает, пробивается ди- нистор 10 и включается тиристор 9 в полупериод тока, в катушке обмотки возбуждения, создающий ускоряющий синхронзирующий момент. Такая реализация узла управления пуском упрощает электропривод и повышает надежность синхронизации. 1 ил. Ю О ь ы о