SU811425A1 - Вентильный электродвигатель - Google Patents

Description

вспомогательным тиристором. Инвертор имеет систему импульсного уаравлепп  его тиристорами, вспомогательный тиристор - устройство управлени , а выпр митель - систему импульсно-фазового управлени  (СИФУ). К входу СИФУ подключен выход усилител , на вход которого подключен тахогенератор . Электродвигатель содержит также датчик положени  ротора, систему фазового управлени  тиристорами инвертора , разделительные конденсаторы, статический триггер дл  выбора режима коммутации тиристоров инвертора, одновибраторы, устройство перевода тиристоров выпр мител  в инверторный режим (например усилитель ), трансформатор тока и датчик тока.

В схеме этого электродвигател  коммутаци  тока тиристоров инвертора, подключенных к статору сиихрониого двигател , осуществл етс  за счет ЭДС фаз двигател . В ироцессе пуска двигател  и при работе на низких частотах вращени , когда ЭДС фаз становитс  соизмеримой с величиной падени  напр жени  на активном сопротивлении обмоток и естественна  коммутаци  становитс  невозможной, коммутаци  тока тиристоров инвертора осуществл етс  методом прерывани  тока, основанным на поочередном переводе тиристоров выир мител  в инверторный режим и обратно.

Дл  иеревода тиристоров выпр мител  в инверторный режим в данной схеме применен блокирующий одновибратор, вход которого подключен на выход второго основного одновибратора и через дифференцирующую цепочку, разв зывающие диоды на выход статического триггера выбора реЛ4има коммутации, а выход через устройство перевода тиристоров выир мител  в инверторный режим иодключен на вход системы фазового управлени  выпр мител  2.

Недостатком такого электродвигател   вл етс  сложность схемы управлени  изза необходимости применени  двух конденсаторов: разделительного конденсатора на входе блокирующего одновибратора и конденсатора внутри одповибратора, а также трех разв зывающих диодов на входе одновибратора .

Другим иедостатком вентильного электродвигател   вл етс  отсутствие запрета со статического триггера на переключение блокирующего одновибратора (например, от помех) при работе электродвигател  на высоких частотах вращени .

Целью изобретени   вл етс  упрощеиие и повышение надежности вентильного электродвигател .

Указанна  цель достигаетс  тем, что введен второй статический триггер и лини  задерл ки, причем первый вход второго статического триггера подключен через разделительные конденсаторы к выходным зажимам датчика положени  ротора, второй вход второго статического триггера подключен к датчпку тока, а третий вход подключен к выходу линии задерл ки, выход первого статического триггера иодключен на вход устройства перевода тиристоров выпр мител  в инверторный режим, вход линии задержки подключен к выходу второго статического триггера выОора коммутации.

Ьлагодра  такому иодключению вновь введенных элементов после прихода сигнала на переключение тиристоров инвертора с датчика положепи  ротора вповь введенный триггер иереключаетс  и переводит выпр митель в инверторный режим. После сиада тока фаз до нул  сигналом с датчика тока триггер возвращаетс  в исходное состо ние. Необходимость иримеиени  одновибратора с конденсатором отпадает. Носле достил еии  заданной частоты вращени  статический триггер выбора коммутации переключаетс  и через линию задержки выдает заирет на дальнейшую работу дополнительно введенного статического триггера.

Лини  задержки в данной схеме необходима дл  обеспечени  одной принудительной коммутации после переключени  триггера выбора коммутации и перевода тиристоров инвертора на естественную коммутацию (с целью исключени  прорыва иивертора в момент иерехода на естественную коммутацию).

На чертел е изображеиа схема вентильного электродвигател .

На чертеже обозначены сиихронный двигатель 1; зависимый преобразователь частоты с инвертором 2; выпр митель 3 преобразовател  частоты; сглаживающий дроссель 4; тиристор 5 дл  шунтировани  сглал ивающего дроссел ; система 6 имиульсного управлени  тиристорами инвертора; устройство 7 управлепи  тиристором 5; система 8 имиульсно-фазового управлени  тиристорами выпр мител ; усилитель 9; тахогеиератор 10; датчик 11 иоложени  ротора; система 12 фазового управлени  тиристорами инвертора; разделительные коидеисаторы 13 с разделительными диодами; статический триггер 14 выбора режима коммутации тиристоров инвертора; одновибратор 15; дифференцирующа  цепочка 16 с регулируемым временем разр да конденсатора; одновибратор 17; дополнительный статический триггер 18; лини  19 задерЛСки; устройство 20 перевода тиристоров выпр мител  в инверторный режим (например усилитель); трансформатор 21 тока; датчик 22 тока; источник задающего напр л ени  f/3Вентильный электродвигатель состоит из синхронной машины 1 и зависимого преобразовател  частоты с инвертором 2 и выпр мителем 3.

В звено посто нного тока преобразовател  частоты включен сглаживающий дроссель 4, зашунтированный вспомогательным тиристором 5. Инвертор имеет систему импульсного управлени  6, вспомогательный тиристор - устройство 7 управлени , а выпр митель - систему 8 импульсно-фазового управлени . К входу системы импульснофазового управлени  подключен выход усилител  9, на вход которого подключен тахогенератор 10 и источник 2 задающего напр жени  U. На валу синхронного двигател  находитс  датчик 11 положени  ротора , выходы которого подключены на вход системы 12 фазового управлени  СФУ тиристорами инвертора и на вход разделительных конденсаторов 13.

Электродвигатель содержит также статический триггер 14 дл  выбора режима коммутации тиристоров инвертора. Один вход триггера подключен на выход первого одновибратора 15, который также подключен через дифференцирующую цепочку 16 с регулируемой посто нной времении разр да конденсатора к входу второго одновибратора 17. Выход одновибратора 17 подключен на второй вход статического триггера 14.

В электродвигатель введен дополнительный статический триггер 18 и лини  19 задержки . Первый вход триггера 18 подключен через разделительные конденсаторы 13 на выход датчика 11 наложени  ротора, а второй вход подключен через линию 19 задержки на выход статического триггера 14 выбора режима коммутации.

Электродвигатель содержит также устройство 20 перевода тиристоров выпр мител  в инверторный режим, трансформатор 21 тока и датчик 22 тока. Выход дополнительного статического триггера 18 подключен к входу устройства 20, выход которого .подключен к выходу системы 8 импульсно-фазового управлени  выпр мител . Выход трансформатора тока подключен на вход датчика 22 тока, выход которого подключен на третий вход дополнительного статического триггера.

В исходном состо нии схемы задающий сигнал f/3 равен нулю, и напр жение на выходе выпр мител  3 отсутствует. Сигналом с датчика положени  ротора через систему 12 фазового управлени  и систему 6 импульсного управлени  подаетс  отпирающее напр жение на тиристоры инвертора 2, но ввиду отсутстви  напр жени  на выходе выпр мител  3 ток в обмотках статора двигател  1 не протекает. Триггеры 14 и 18 наход тс  в полол енин, когда на выходе сигнал отсутствует.

После подачи задающего напр жени  С/з на вход СИФУ 8 на выходе выпр мител  3 по вл етс  напр жение, и по двум фазам статора двигател  начинает протекать ток и, взаимодейству  с магнитным потоком

ротора, создает вращающий момент. Ротор двигател  поворачиваетс  на определенный угол. При этом на выходе датчика 12 положени  ротора по вл етс  сигнал, который через конденсатор 13 запускает одновибратор 15 и сигналом с одновибратора 15 через дифференцирующую цепочку 16 запускаетс  одновибратор 17. При этом на оба входа статического триггера 14 подаетс  сигнал с одновибраторов 15 и 17. Поскольку длительность выходного сигнала с одновибратора 17 больше, чем с одновибратора 15, то после возвращени  одновибраторов 15 и 17 в исходное состо ние статический триггер 14 остаетс  в таком положении , когда на его выходе, подключенном к СИФУ 12 и к линии задержки 19, сигнал отсутствует, что соответствует углам регулировани  |3 0. Одновременно

через разделительные конденсаторы 13 сигнал с датчиков 11 проходит на вход дополнительного статического триггера 18, переключа  его. При этом через устройство 20 углы управлени  тиристорами выпр мител 

3 перевод тс  в инверторный режим с Р 20 эл. град. Ток фаз двигател  начинает уменьшатьс .

После снижени  тока до нул  сигналом с датчика 22 триггер 18 возвращаетс  в исходное состо ние, и выпр митель 3 оп ть переходит в выпр мительный режим. Ток в двигателе вновь нарастает до прежнего значени , но уже по двум другим фазам, соответствующим другому положению датчика И. Ротор двигател  вновь поворачиваетс  на 60 эл. град. Если поворот ротора произошел достаточно быстро, т. е. частота вращени  двигател  достигла заданной величины , то к этому времени конденсатор

дифференцирующей цепочки 16 не успевает разр дитьс  и, несмотр  на наличие сигнала на выходе одновибратора 15, одновибратор 17 не запускаетс . В этом случае сигнал подаетс  только на первый вход

статического триггера 14, который мен ет свое состо ние таким образом, что на его выходе, нодключенном к СИФУ 12, по вл етс  сигнал, и углы регулировани  тиристоров 2 перевод тс  в положение

эл. град. Одновременно через линию 19 сигнал с триггера 14 поступает на вход триггера 18, запреща  в дальнейшем его переключение прн по влении сигналов на выходе датчика положени  ротора. Лини 

задержки необходима дл  того, чтобы в момент перевода тиристора в 50 выполн лась еще раз принудительна  коммутаци , так как до этого тпристоры работали при р 0 и сами скоммутировать ток не

могут.

Таким образом, при более простой схеме управлени  (дополнительный триггер и лини  задержки могут быть выполнены на логических элементах И-НЕ в корпусе

одной микросхемы К511 ЛЛ5 с резистором

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Вентильный электродвигатель, содержащий синхронную машину, секции обмотки якоря которой через зависимый выпрямительно-инверторный преобразователь с сглаживающим дросселем в звене постоян- 15 ного тока подключены к сети переменного тока, системы импульсно-фазового управления тиристорами выпрямителя и инвертора, тахогенератор, регулятор скорости, датчик положения ротора, два одновибра- 20 тора с различной длительностью выходных импульсов, вход первого одновибратора подключен через разделительные конденсаторы на выход датчика положения ротора, вход второго одновибратора подключен через дифференцирующую пепочку с регулируемой постоянной времени к выходу первого одновибратора, статический триггер выбора коммутации, выход которого подключен на вход системы фазового управления тиристорами инвертора, один из его входов подключен к выходу первого одновибратора, а второй вход подключен 5 к выходу второго одновибратора, устройство перезода тиристоров выпрямителя в инверторный режим, датчик тока, отличающийся тем, что с целью упрощения и повышения его Надежности, введен второй статический триггер и линия задержки, первый вход второго статического триггера подключен через разделительные конденсаторы к выходным зажимам датчика положения ротора, второй вход статического триггера подключен к выходу датчика тока, а третий вход подключен к выходу линии задержки, выход первого статического триггера подключен на вход устройства перевода тиристоров выпрямителя в инверторный режим, вход линии задержки подключен к выходу второго статического триггера.