Машинно-вентильный каскад Советский патент 1976 года по МПК H02K17/34 H02P7/78 

3 питаются от вьшрямителя 8, управляемого блоком управления 9, на входе которого сигнал положительной обратной связи по току нагрузки 10 суммируется с управляющи-м сигналом (7у. Для пуска системы электропривода из неподвижного состояния предусмотрены автоматы (контакторы) ill, 12 и 13 и пусковые сопротивления 14. Для торможения системы в режиме динамического торможения предусмотрен контактор 15. В случае необходимости согласования напряжений статорных обмоток вспомогательных машин 3 с напряжением машины 2 предусмотрен повышающий (понижающий) трансформатор 16. Подгонка характеристик холостого хода машины 3 может бытьйс Ществлена регулируюш,и,ми элементами 17, уел-о-вно изображенными в виде резисторов. Схема предусматривает также использование в качестве машин 3 синхронных машин с постоянными -магнитами на роторе. В системах многодвигательного электропривода с мощным базовьвм и мало мощными вспомогательпыми приводами, когда возможно дробление напряжения вспомогательной синхронной машины 2 между машинами 3, последние могут быть включены своими статорными Обмотками пофазно последовательно в едипую цепь. Аналогично могут быть включены также обмотки возбуждения машин 3. Регулирование скорости системы - базового и вопомогательного приводов - сопровождается согласованным регулированием напряжения и частоты тока на выходе инвертора 5. Это регулирование осуществляется воздействием либо на возбуждение синхронных машин (изменением f/y), ли-бо воздействием на угол опережения отпирания вентилей инвертора 5 (изменением t/вх)- Закон частотного регулирования (Машины 3 задается требованиями технологии. Пуск всей системы электропривода производится вхолостую либо под нагрузкой включением автомата 11 при введенных в роторную цепь двигателя 1 пусковых сопротивлениях 14 и возбужденных включением автомата 13 синхронных машинах 2 и 3. В режиме пуска инвертор 5 заперт. В процессе разбега асинхронного двигателя 1 синхронная машина 2 pai6oтает в генераторном режиме, обусловливая э. д. с. вращения /переменной частоты. Мгновенное значение этой э. д. с. и ее частота /2 определяются магнитным потоком машины 2 и скоростью вращения «i вала каскада. Под действием э. д. с. машины 2 осуществляется частотный пуск синхронных машин 3. По завершении пуска асинхронного двигателя 1 с отключением пусковых сопротивлений 14 в роторную Цепь его вводится нротивоэ. д. с. инвертора 5, т. е. напряжение Vdy и2 cos I |где f/2напряжение на зажимах машины 2; р - угол опережения отпирания вентилей инвертора, чем обеспечивается переход базового электропривода в режим работы известного мащинно-вентильного каскада. При этом синхронная мащияа 2 переходит В двигательный режим, реализуя часть мощности скольжения двигателя 1 па вал. Другая часть мощности скольжения расходуется машинами 3. В установившемся режиме работы каскада напряжение и частота тока на выходе инвертора 5 остаются постоянными, а величина мощности, отдаваемой двигателем 1 синхронным машинам 2 и 3, определяется скольжением каскада. При этом устанавливается жесткая синхронная связь между скоростью каскада и скоростью, развиваемой синхронными машинами 3: О), о),.р,/Рз, где PZ, РЪ - число пар полюсов соответственно синхронных машин 2 и 3. Если каскад работает в режиме холостого хода или с малой нагрузкой на валу, то инвертор 5 либо закрыт, либо работает при сравнительно больших углах . Следовательно, напряжение, вводимое в цепь ротора дви1гателя 1 - . Однако, синхронная машина 2, будучи возбужденной номинальным (или близким 1К номинальному) током, поддерживает на выходе инвертора 5 или, Что то же, на зажимах статорных обмоток машин 3 напряжение о,Л ,-Ф-„ где Ке- конструктивный параметр; Ф -поток возбуждения в зазоре машины 2, близком к номинальному. Поэтому синхронные машины 3 обеспечивают необходимую статическую и динамическую устойчивости, а акти-вная мощность, потребляемая в этом режиме, расходуется из сети, поступая в синхронную машину 2 с вала каскада. Это одна из главных особенностей предлагаемого машинно-вентильного каскада, позволяющая задаваться необходимым уровнем напряжения Hz и частоты тока /2 машин 3 независимо от уровня вводимого в роторную цепь асинхронной машины напряжения Ud) Таким образом, в области высоких скоростей каскада рассматриваемый многодвигательный электропривод может работать устойчиво При условии, если регулирование скорости вниз от холостого хода каскада реализуется углом опережения отпирания вентилей инвертора - |р |рми11 при токе возбуждения вспомогательной синхронной машины 2, близком к номинальному.