Электропривод с частотно-управляемым многообмоточным электродвигателем Советский патент 1980 года по МПК H02P7/42 

(54) ЭЛЕКТРОПРИВОД С ЧАСТОТНО-УПРАВЛЯЕМЫМ МНОГООБМОТОЧНЕЖ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

t

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электроприводам переменного тока, в которых регулирование скорости осуществляется изме- нением частоты, подводимой к статорным обмоткам.

Известен электропривод с частотно-управляемым многообмоточным электродвигателем, одноименные обмот- О ки которого расположены в расточке магнитопровода с угловым сдвигом в 30 эл.град. а отдельные секции ста. торной обмотки питаются от отдельных преобразователей частоты, выходные |5 напряжения которых сдвинуты друг относительно друга на соответствующий угол, например на 30 эл.град, что, в, случае применения вентильных преобразователей, достигается соответст- 20 вующим сдвигом управляющих импульсов преобразователей l .

Известный электропривод обеспечивает улучшение формы магнитодвижу- 25 щей силы (МДС) в воздушном зазоре электродвигателя, соответствующее снижению колебательных моментов и расширению диапазона регулирования скорости.30

К недостаткам известного электропривода относится усложнение преобразовательной части, связанное с использованием, как минимум, двух отдельных преобразователей частоты, оснащенных, в случае применения вентильных преобразователей на базе .автономных инверторов, своими устройствами коммутации.

Известен хакже электропривод с частотно-упрайляемым многообмоточным электродвигателем, одноименные обмотки которого расположены в расточке магнитопровода статора с заданным сдвигом, например 30 эл.град. и подключены к мостовым инверторам тока, которые соединены по цепи постоянно-, го тока последовательно и согласно в составной инвертор, имеющий блок коммутации, отдельный для каждого инвертора 23 .

Недостаток известного электропривода, состоит в том, что к.аждый инвертор имеет свою отдельную схему коммутации, что усложняет устройство.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в электроприводе блок коммутации выполнен в виде цепи, состоящей из двух пбследовательно соединенных коммутационных тиристоров, подсоединенной к входным цепям постоянного, тока, а общая точка коммутационных тиристоров соединена через коммутационный конденсатор с общей точкой мостовых инверторов,

На фиг. 1 представлена принципиальная схема электропривода, на фиг. 2 - результирующая форма н.с. статора.

Электропривод содержит многообмоточный электродвигатель 1, подсоединенный к составному инвертору 2 тока, состоящему из мостовых инверторов 3-й 4 тока. Общий блок 5 коммутации состоит, из коммутационных тиристоров 6 и 7 и конденсатора 8. Инвертор 3 содержит тиристоры 9-11.

Трехфазные обмотки электродвигателя, соединенные по любой известной схеме (в данном случае - по схемам звезда и треугольник), подключены к выходу соответствующего инвертора тока.

Устройство работает следующим образом.

Для осуществления сдвига выходных токов источников питания на 30 эл.град. управляющие импульсы мрстовых инверторов сдвинуты также на 30 эл.град.

Коммутация тока в мостовых инверторах осуществляется через каждые 60 эл.град., а в общей преобразовательной части привода с учетом сдвига управляющих импульсов инверторов на 30 эл.град. причем осуществляется она поочередно: сначала в одном инверторе, затем через 30 эл.град. в . другом, затем снова в первом инверто.ре и т.д.

Рассмотрим к примеру переход тока в инверторе 3 с тиристора 9 на тиристор 11.

В исходном положении в инверторе 3 проводят ток тиристоры 9 и 10 и какая-нибудь пара тиристоров в инверторе 4, и конденсатор 8 заряжен.

При отпирании тиристора б весь ток инвертора 4 переходит на тиристор 6, и конденсатор перезаряжается с противоположным знаком. При подаче управляющих импульсов на тиристоры 11и 10 они отпираются, а тиристор 6 еапирается.

Конденсатор перезаряжен для осуществления очередной коммутации в

инверторе 4, которая наступает при подаче управляющего импульса на тиристор 7. Коммутация в инверторе 5 осуществляется аналогично и через 30 эл.град сменяется снова коммутацией в инверторе 4 и т.д.

Фазный ток обмотки, соединенной по схеме звезда и питаемой от автономного инвертора тока (фиг.2), представляет собой одноступенчатый импульс, а обмотки, соединенной по схеме треугольник, - двухступенчатый импульс. Совмещение их первых гармоник по фазе за счет фазового сдвига в 30 эл.град. импульсов управления инверторов обеспечивает сложение этих, импульсов и получение суммарной трехступенчатой формы МДС статора, приближающейся к синусоиде, что соответственно снижает содержание высших гармонических составляющих в моменте двигателя.

Таким образом, в данном устройстве улучшается форма МДС статора (момента двигателя) при применении более простых средств управления преобразователем.

Формула

изобретения

Электропривод с частотно-управляемым многообмоточным электродвигателем, одноименные обмотки которого расположены в расточке магнитопровода статора с заданным сдвигом, например 30 эл.град. и подключены к мостовым инверторам тока, которые соединены по цепи постоянного тока последовательно и согласно в составной инвертор, имеющий блок коммутации, снабженный коммутационным конденсатором, отличающийся тем, что, с целью упрощения, блок коммутации выполнен в виде цепи, состоящей из двух последовательно соединенных коммутационных тиристоров,, подсоединенной к входным цепям постоянного тока инверторов, а общая точка коммутационных тиристоров соединена через коммутационный конденсатор с общей точкой мостовых инверторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 316168, кл. Н 02 Р 7/42, 1967.

2.Патент Японии № 50-12763, кл. 5502, 14.05.75 (прототип).