Способ управления вентильным двигателем циклоконверторного типа и устройство для его осуществления Советский патент 1981 года по МПК H02K29/04 

3 установках. При этом максимально возможное время увеличения длительности импульсов ДЧФ двигателя и питающей сети из условия обеспечения нормальной работы циклоконвертора меняется в широких пределах, а заданное максимальное время увеличения длительности импульсов остается неизменным. Известно устройство управления ВД циклоконверторного типа, содержащее циклоконвертор, к выходу которого подключена синхронна машина с датчиком частоты и фазы, а также блок логического умножения, соединенный с датчиком частоты и фазы двигателя и датчиком частоты и фазы питающей сети. После логического умножения данных последовательностей импульсов ДЧФ двигателя и питающей сети получают управляющие импульсы вентилей, поступающие 1и управляемые входы циклоконвертора 1. Такое построение устройства управления ограничивает диапазон регулирования частоты вращения, так как заданное время увеличения длительности импульса, соответствующее углу ViaV остается неизменным, а максимально возможное увеличение длительности импульсов ДЧФ двигателя и питающей сети из условия обеспечения нормальной работы циклоконверто ра может меняться в широких пределах, благодаря изменению щстоты вращения и частоты китающей сети. Цель изобретения - расширение диапазона регулирования частоты вращения. Указанная цель достигается тем, что согласно способу, при котором импульсы датчика частоты и фазы двигателя длительностью 27г/т2 эл. град, а также импульсы датчика частоты и фазы питающей сети длительностью 2w/mi эл.гр увеличивают на заданную длительность и форми руют управляющие импульсы вентилей циклоконвертора логическим умножением по)гученны последовательностей импульсов указанных датчиков, контролируют проводящее состояние групп вентилей фаз двигателя и питающей сети, а увеличение длительности импульсов произ водят на время проводящего состояния групп вентилей, отсчитываемое с момента начала ком мутации указан1П11х групп вентилей, где Ш - число фаз элементарной схемы преобразования со стороны питающей , внутри которой . происходит сетевая коммутация тока; т2 число фаз элементарной схемы преобразования со стороны вентильного двигателя, внутри которой происходит машинная коммутация тока. Кроме того, в устройство управления вентил ным двигателем циклоконверторного типа, содержащее блок маишнной коммутации, на один вход которого подключен выход датчика нагру ки, на другой вход подключен выход датчика частоты и фазы синхронной маншны, подключенного к циклоконвертору, распределительный блок, на первый вход которого подключен выход блока сетевой коммутации, введены два элемента ИЛИ и элемент И, блок наличия коммутации, датчик проводимости, при этом первый выход датчика проводимости подключен на один вход первого элемента ИЛИ, другой вход которого подключен к выходу блока маишнной коммутации, а выход подключен на второй вход распределительного блока, вход блока наличия коммутации и первый вход элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом датчика проводимости, третий вход соединен с выходом блока наличия коммутации, а выход подключен на первый вход второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом распределительного блока, а выход подключен к управляющему входу циклоконвертора. На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. К циклоконвертору 1 подсоединена синхронная машина 2 с датчиком 3 частоты и фазы на валу. Датчик 4 нагрузки соединен с блоком 5 машинной коммутации. Распределительное устройство 6 подключено входом к блоку 7 сетевой коммутации, а выходом через лo гический элемент 8 ИЛИ с входом циклоконвертора 1. Логический элемент 9 ИЛИ через блок 10 наличия коммутации и элемент 11 И соединен с элементом 8, при этом второй вход блока 9 соединен с датчиком 12 проводимости. Устройство работает следующим образом. На входы распределительного устройства 6 поступают сигналы с выходов блока 7 сетевой коммутации и блока 5 машинной коммутации через первый элемент ИЛИ. Выходной сигнал блока 7 сетевой коммутации определяет последовательность включения вентилей в группах фаз двигателя, а выходной сигнал блока машинной коммутации - последовательность работы групп вентилей фаз двигателя. Распределительное устройство разрешает прохождение управляющих импульсов на вентили цнклоконвертора через второй логический элемент 8 ИЛИ в соответствии с сигналами блоков сетевой и машинной коммутации. В момент начала коммутации тока в фазах двигателя разрешающий сигнал блока мапшнной коммутации прекращается для канала группы вентилей отключаемой фазы и подается на канал группы вентилей включаемой фазы. Однако разрешающий сигнал для прохождения управляющих импульсов в группу вентилей отключаемой фазы в выпрямительном режиме при проводящих вентилях в зтой группе поддерживается благодаря сигналу, поступающему с выхода датчика проводимости, который

контролирует проводящее состоя1ше вентилей группы отключаемой фазы через элемент 9 ИЛИ В этом случае при совпадении сетевой и мачтнной коммутаций сетевая коммутация происходит и в группе вентилей отключаемой фазы двигателя, что не приводит к введению в контур машинной коммутации напряжения питающей сети.

При совп 1дении сетевой и машинной коммутаций в контур сетевой коммутации возможно введение ЭДС вращения машины. Для исключения этого явления применяется узел, состоящий из блока наличия коммутации, фиксирующего момент процесса коммутации, выходной сигнал которого подается на вход элемента И, на два других входа которого подаются выходные сигналы элемента 9 ИЛИ и датчика проводимости, контролирующего проводящее состояние вентилей групп фаз питающей сети. Таким образом, во время коммутации с выхода элемента И подается разрешающий сигнал на прохождение управляющих импульсов, на вентили, одноименные по фазе питающей сети проводящим вентилям группы отключаемой фазы. Следовательно, если во время сетевой коммутации, когда проводят ток несколько вентилей, начинается машинная коммутация, в группе вентилей включаемой фазы двигателя управляккцие импульсы подаются на вентили, одноименные по фазе питающей сети проводящим вентилям группы отключаемой фазы. При этом создаются независимые контуры сетевой и маитнной коммутаций.

Изобретение позволяет улучшить использование двигателя приблизительно на 10-20% засчет уменьшения угла опережения и увеличить диапазон регулирования частот вращения вверх обеспечив процесс коммутации только за счет ЭДС вращения СМ.

Изобретение дает возможность применить для высокочастотното вентильного двигателя тиристорный преобразователь частотьг с непосредственной связью вместо преобразователя частоты со звеном постоянного тока, что примерно в два раза уменьшает массу и габариты преобразователя и существенно уменьшает еГо стоимость.

Формул изобретения

1. Способ управления вентильным двигателем циклоконверторного типа, при котором

импульсы датчика частоты к фазы двигателя, длительностью 27r/nij эл. град., а также импульсы датчика частоты и фазы питающей сети, длительностью 2w/mi зл. град., увеличивают на заданную длительность и формируют управляющие импульсы вентилей циклоконвертора логическим умножением полученных последовательностей импульсов указанных датчиков, о тличающийся тем, что, с целью рас

щирения диапазона регулирования частоты вращения, контролируют проводящее состояние групп вентилей фаз двигателя и питаюп1ей сети, а увеличение длительности импульсов производят на время проводящего состояния групп

вентилей, отсчитываемое с момента начала коммутации )а азанных групп вентнлей, где mi, rrvz - числа фаз элементарных схем.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее блок машинной коммутации, на один вход которого подключен выход датчика нагрузки, на другой вход подключен выход датчика частоты и фазы синхронной машины, подключенного к циклоконвертору, распределительный блок, на первый вход которого подключен выход блока сетевой коммутации, отличающееся тем, что введены два злемента ИЛИ и элемент И, блок наличия коммутации и датчик проводимости, первый выход которого подключен на один вход первого элемента ИЛИ, другой вход которого

подключен к .выходу блока машинной коммутации, а выход подключен на второй вход распределительного блока, вход блока наличия коммутации и первый вход элемента И, второй вход которого соединен с вторым выходом дат«мка проводимости, третий вход соединен с выходом блока наличия коммутации, авыходподключен на первый вход второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом распределительного блока, а выход подключен к управляющему входу циклоконвертора.

Источннки информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Тихменеев Б. Н. и др. Вентильные двигатели и их применение на электроподаижиом составе. М., Транспорт, 1976, с. 105.

2. Авторское свидетельство СССР № 514397, кл. Н 02 К 29/04, 1974.