Регулятор возбуждения для вентильного двигателя Советский патент 1979 года по МПК H02K29/00 H02P7/06 

I

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулнрот вания возбуждения вентильных дБигате1ей на базе синхронной машины н зависимого инвертора с. явно выраженным звеном постоянИого тока средней н большой мощности., ,

Известен вентильный двигатель с компенсационной обмоткой возбуждения, включенной в цепь питания инвертора .

Недостатком этого двигателя является то, что при его применении не обеспечивается полная компенсация размагничивающего действия реакцииякоря.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является регулятор возбуждения для вентильного электродвигателя, выполненного на базе трехфазного синхронного двигателя, подключенного к зависимому инвертору тока с тактовой синхронизацией инвертора по. напряжению якоря двигателя, обмотка возбуждения которого включена в цепь постоянного тока инвертора, содержащий независимый источник питания обмотки возбуждения, соединенный через дроссель и шунт обратной связи с обмоткой возбуждения /увигателя, причем параллельно шунту введена последовательная . цепь из резистора и диода 2.

Недостатком известного регулятора является наличие резистора, включенного параллельяо обмотке возбуждения, так как эта цепь обусловливает дрполинтельпые потерн & стйстеме электропривода.

Цель изобретения - улучшение энергетических показателей электропривода с вентильным двигателем.

Поставленная цель достигается,тем, что независимый источник пнтання обмоткн возбуждения выполнен реверсивным и в него дополнительно введен узел отрицате.пьной обратной связи по току в виде параллельной цепи, состоящей из резистора « диода,

подключенной одним концом к .общей точке последовательной цели, а другим - к входу источника питания обмотки возбуждена я.

На фиг. приведена схема устройства; на

фнг. 2 - оптимальные кривые напряжения Н тока возбуждения при управлении вентильным двигателем с постоянным магнитным готоксм; на фиг. 3 - потребная внешняя характеристика независимого источн ка

возбуждения; па фиг. 4 - -вольт-амперные характеристики регулятора возбуждения.

Устройство состоит из синхронного днигате,1я 1, выпрямителя 2, инвертора 3, системы 4 управления инвертором и выпрямителем. Обмотка возбуждения 5 включена в цепь выпрямленного тока между выпрямителем 2 и инвертором 3 параллельно независимому источнику питания 6 обмотки возбуждения, например, реверсивному тиристорному преобразователю. В выходную цепь источника питания 6 включен дроссель 7 и шунт обратной связи 8. Цепь обратной связи включает добавочные сопротивления 9, 10 h йиоды 11, 12.

Независимый источник питания 6 в Данной схеме служит для создания необходимого магнитного потока в воздушном зазоре синхронной машины 1 при малом токе нагрузки .Jap и для.согласования этого тока (тока нагрузки) с током возбуждения -Ьв . При значительной величине тока нагрузки 1(9 часть электрической энергии, подводимой к |узл у возбуждения, инвертируется независимым источником питания 6 в сеть. Дроссель 7 служит для исключения запирания или перевода в инвертированный режим источника питания 6 при резком коле; бании тока нагрузки в переходных режимах.

Внешняя характеристика источника питания 6 и его параметры определяются из анализа кривых (фиг. 2), иллюстрирующих закон и менения тока и напряжения возбyждe Iия необходимый для формирования жестких статических характеристик, где в качестве независимой переменной принят ток нагрузки lift f (Ьл)- Ток Inn -амплитуда первой гармоники тока статора синхронной машины.

Райность между токами Id и 1ов представляет собой ток (1ив) независимого источника питания-6. В соответствии с изображенным на фиг. 2 характером изменения тока возбуждения синхронной машины внешняя характеристика независимого источника должна иметь .вид кривой, приведенной на фиг. 3.

Для формирования потребной внешней характеристики источника питания 6 используются нелинейности вольт-амперных харак

теристик диодов 11 и 12 (фиг. 4). Нелинейность вольт-амперной характеристики диода 11 обеспечивает участок выпрямительHOio режима внешней характеристики источника независимого питания обмотки возбуждения. Диод 12 при этом заперт. При переходе источника независимого питания 6 в инвертированный режим ток -1иви, следовательно, напряжение на резисторе обратной связи 8 меняют направление. Диод 11 запирается, и форма внешней характеристики обеспечивается нелинейностью вольт-амперной характеристики диЬда 12.

Таким образом, поставленная цель достигается путем рекуперации избыточной энергии из цепи возбуждения в сеть.

Формула изобретения

Регулятор возбуждения для вентильного двигателя, выполненного на базе трехфаз-нсго синхронного двигателя, .подключенного к зависимому инвертору тока с тактовой синхронизацией инвертора по напряжению якоря двигателя, обмотка возбуждения которого включена в цепь постоянного тока указанногс инвертора, содержащий независимый источник питания обмотки возбуждения, соединенный через дроссель и шунт обратной связи с обмоткой возбуждения двигателя, причем параллельно шунту включена последовательная цепь из резистора и диода, отличающийся тем, что с целью улучшения энергетических показателей электропривода, независимый источник питания обмотки возбуждения выполнен реверсивным и в него дополнительно введен узел отрицательной обратной связи по току в виде параллельной цепи, состоящей из резистора и диода, подключенной одним концом к обшей последовательной цепи, а другим - к входу источника питания обмотки возбуждения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Японии № 49--45090, кл. 55 С 2, 1974.

2.Заявка № 2109656 кл. Н 02 К 29/02, 1975, по которой принято решение о выдаче-авторского свидетельства.