Вентильный двигатель — SU 594563 (original) (raw)
(51) М, Кл,Н 02 К 29/ОН 02 Р 1/1 осударственныи комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий 43) Опубликовано) Авторыизобретения Я. Бернштейн, ф, Б. Светов и Б. И. Хор 71) Заявитель 54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ к машино-вентильыть использовано в Изобретение относитсяным системам и может бэлектроприводе.Известен вентильный двигатель, содержащий синхронную машину, синхронизированный 5 с ней датчик, вентильный преобразователь, состоящий из выпрямителя и инвертора, систему импульсно-фазового управления выпрямителем в свою очередь, содержащую фазосдвигающее устройство и устройство формирования (распределения) отпирающих импульсов, систему10 управления инвертором. В цепь постоянного тока преобразователя включен сглаживающий дроссель 1.При работе вентильного двигателя коммутация тока в вентилях выпрямителя происходит с частотой напряжения сети, а в вентилях инвертора с частотой напряжения машины. Отпирающие импульсы, подаваемые на вентили выпрямителя и инвертора, формируются соответственно системами управления и причем последняя работает по сигналам датчика положения ротора.В нормальных режимах коммутация тока в вентилях инвертора может происходить за счет напряжения машины. При пуске, когда напряжение на зажимах машины отсутствует или мало, коммутация тока в вентилях инвертора происходит за счет создания разрывов в токе электрической машины.Известен вентильный двигатель, регулируемый за счет большего или меньшего числа запираний вентилей выпрямителя в рабочие полупериоды при сохранении прохождения тока через вентиль, при отпирании последнего на весь период 2, При этом возникают разрывы в токе электрической машины, позволяющие производить переключения вентилей инвертора. Пуск вентильного двигателя в данном случае происходит ступенчато по мере ввода в действие вентилей выпрямителя, при этом имеют место большиеброски тока при переходе с одной ступени на другую.Известно устройство пуска вентильного двигателя, обеспечивающее разрывы в токе электрической машины путем шунтирования сглаживающего дросселя с помощью ключевого устройства, например тиристора, с последующим переводом выпрямителя в инверторный режим. Указанная операция производится регулярно с частотой переключения вентилей инвертора 3. Данное устройство является наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и получаемому результатуНедостатком известного вентильного двигателя является наличие силового ключа для шунтирования дросселя, что приводит к увеличению установленной мощности оборудования.Цель изобретения - обеспечение более плавного пуска двигателя, упрощение силовой схемы и системы управления, повышение надежности работы, снижегие массы и габаритов вентильного двигателя.Это достигается тем, что устройство инскавыполняется в виде одноканального формирователя импульсов с частотой следования, равнойчастоте сети, с возможностью плавного регулирования коэффициента заполнения импульсов в пределах от нуля до единицы, выходкоторого связан с управляющими цепями ключей,включенных в тракты формирования (распределения) отпирающих импульсов выпрямителя, например, между выходами фазосмещающего устройства и входами формирователей(распределителей) отпирающих импульсов. Управляющие ключи, в частном случае, могутвыполняться на логических интегральных схемах, осуществляющих операцию конъюкцин.т.е. операцию И.На чертеже изображена функционально-конструктивная схема вентильного двигателя.Двигатель содержит синхронную машину 1,датчик положения ротора 2, вентильный преобразователь 3, состоящий из выпрямителя 4и инвертора 5 со схемами управления 6 и 7соответственно и дросселя 8,Схема управления выпрямителем состоитиз фазосдвигающего устройства 9, формирователя 10 отпирающих импульсов одноканальногоформирователя1 импульсов и логическихсхем И 12 - 17, включенных в каждый каналмежду фазосдвигающим устройством и формирователем отпирающих импульсов.Выпрямитель собран на тиристорах 18 - 23,инвертор - на тиристорах 24 - 29,Работа вентильного двигателя при пускепротекает следующим образом.Устанавливают заданный сигнал Б,р пускаопределяющий установившееся напряжение выпрямителя, и, следовательно, скорость вентильного двигателя по окончании пуска.При отсутствии сигнала 11,р пуска импульсы на выходе формирователя 11 отсутствуют,ключи 12 - 17 заперты и отпираюгцие импульсына тиристоры выпрямителя не поступают, Помере увеличения сигнала 1 ур пуска на выходеформирователя 11 образуются импульсы, частота следования которых равна частоте сети.Увеличиваетсятакже коэффициент заполненияимпульсов с увеличением сигнала (3;,р пусказа счет смещения фронта импульсов в сторону опережения. Эти импульсы частично отпираютключи 12 - 17, разрешая прохождение отпирающих импульсов на определенные вентили выпрямителя (например 21, 22). При этом в токеэлектрической машины образуются разрывы,5обеспечивающи возмож ность переключениявентилей инвертора. По мере увеличения длительности импульсов формирователя 1, т. с. увеличения коэффициента заполнения, число введенных в работу вентилей выпрямителя увели 10 чивается, что приводит к увеличению тока машины и ее скорости. Процесс пуска заканчивается, когда коэффициент заполнения импульсов достигает значения единицы,Таким образом, применение предлагаемогоустройства позволяет обеспечить плавный пуск15 двигателя, упростить силовую схему и системууправления, повысить надежность работы, снизить массу и габариты вентильного двигателя,20формула изобретекияВентильный двигатель, содержащий синхронную машину, синхронизированный с нейдатчик, вентильный преобразователь, выпол 25 ненный по схеме выпрямитель - инвертор, систему импульсно-фазового управления выпрямителем, содержащую фазосмещающее устройство и устройство формирования отпирающихимпульсов, систему управления инвертором иустройство пуска, для создания разрывов вЗОтоке электрической машины, отличающийся тем,что, с целью обеспечения плавного пуска двигателя, упрощения силовой схемы и системыуправления, повышения надежности работы,снижения массы и габаритов, устройство пусказ 5 выполнено в виде одноканального формирователя импульсов с частотой следованния, равнойчастоте сети, с возможностью плавного регулирования коэффициента заполнения импульсов в пределах от нуля до единицы, выход которого связан с управляющими цепями ключей,включенных в тракты формирования отпирающих импульсов выпрямителя, например, междувыходами фазосмещающего устройства и входами формирователей отпирающих импульсов.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР48777,кл. 21 - 41, 1935,2, Яапа 6 и)го Ягапсагг Яепев (МС-Роггпо 1 гогп Ги)г Еесгпсу, 1975, 48, 12, 623 - 630.3, йо 1 г Сг., йгцгпЬгесМ Р. чгпцсИегдезревге Яупсйгопгпазс(ипеп, гесЬ:.МН 1 еипдеп АЕСгеерип 1 сеп 1973, 63,4, 141 - 148.594563 тель А. Сантало . Луговая 1 ета Министров СССоткрытий ЦНИИПИ ая наб., г. Уж гор Фили лактор Н. Хлудоваказ 863/5 3035, Моск Соста ехред нраж 8 осударственногопо делам из Ж, РаушскП П П Патент комитета С бретений и орректор А. Гринодписное л. Проектная