Вентильный двигатель

 

Использование: реверсивный регулируемый двигатель для приводов поточных линий и других технологических установок в различных отраслях промышленности. Сущность: вентильный двигатель содержит инвертор с неявно выраженным звеном постоянного тока из трех анодных трехфазных групп тиристоров 1-3; 4-6; 7-9 и катодной группы тиристоров 13-15. Анодные группы тиристоров подключены к фазам трехфазной сети. Начала фаз обмотки якоря 16 через катодную группу тиристоров и последовательную обмотку возбуждения 17 подключены к нулевому проводу трехфазной сети. Обмотка возбуждения шунтирована диодом 18. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sx)s Н 02 К 29/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР 11 (ГОСПАТЕНТ СССР)

< !1; « Л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ""

ОО

0 ос

О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4840164/07 (22) 19.06.90 (46) 07.01.93. Бюл.hL 1 (71) Алма-Атинский энергетический инсти.тут (72) А.Т.Асильбеков (56) Патент ФPГ гв 1275676, кл. Н 02 К23/00, 1968.

Авторское свидетельство СССР

М 616701, кл. Н 02 К 29/06, 1972. (54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ (57) Использование: реверсивный регулируемый двигатель для приводов поточных лиБЦ 1786609 А1 ний и других технологических установок в различных отраслях промышленности. Сущность: вентильный двигатель содержит инвертор с неявно выраженным звеном постоянного тока иэ трех анодных трехфазных групп тиристоров 1-3; 4 -6; 7-9 и катодной группы тиристоров 13-15. Анодные группы тиристоров подключены к фазам трехфазной сети. Начала фаэ обмотки якоря

16 через катодную группу тиристоров и последовательную обмотку возбуждения 17 подключены к нулевому проводу трехфазной сети. Обмотка возбуждения шунтирована диодом 18. 1 ил.

1786609 ристоры анодиой и катодной групп которого управляющими выводами соединены с выходами датчика положения ротора, s цепь переменного тока иннертора включены секции якорной обмотки, последовательная обмотка возбуждения, шунтиронанная диодом, включена в цепь постоянного тока инвертора, каждый тиристор анодной группы инвертора снабжен выводом для подключения к одной из фаз трехфазной сети переменного тока и дополнительно снабжен двумя тиристорами, объединенные катоды которых подключены к катоду

30 нулем используется только положительная полуволна напряжения вентильиой машины, что приводит к неиспользованию активных материалов, В качестве прототипа выбрано иаибо35 лее близкое к предлагаемому нентильному двигател:о техническое решение, coqep>l!Bщее иинертор, к выходу которого подключены секции якориол обмотки, обмотку ноBáó>êäåíèÿ, включенную в цепь постоянтеля, а также в установившемся и переходных режимах его работы.

В прототипе для обеспечения нормальной коммутации при пуске применены блокирующее устройство и система управления им, что усложняет конструкцию и увеличиваного тока и шунтированную диодом, для подключения к трехфазной сети переменного тока имеется управляемый выпрямитель.

Недостатка;9И прототипа являются большие масса и габариты, cflo>KHGGTb схемы и конструкции, большие значения угла коммутации (y = 45-60 эл,град) из-за исет его массу и габариты, Подключеиле аиодной группы тиристоров в предлагаемой силовой схеме к трехфазной сети переменного тока., а катодной пользования в силовой схеме управл".åìîãî ныпря»ителя и инвертора, которые формируют BI,lxQpHQQ линейное напряжение обмотки якоря из линейного напряжения сети.

Цель изобретения — повышение коэффициента использования активнblх матеpè— к нулевому проводу сети через обмотку возбуждения, шуитированную диодом, позволяет в предлагаемом двигателе форми.ровать линейные напрях ения якорной обмотки из полуBoflII фазиых напряжений алов синхронной Mашины путем уменьшения угла ко»мутации, упрощение конструкции и уменьшение массы и габаритов, сети, за счет чего угол коммутации уменьшается íà 30 эл,град. (y =- 15 — 30 эл,град) по сравнению с прототипом, что приводит к повышению коэффициента использования активных материалов синхронной машины, Поставленная цель достигается тем, что в вентильиом двигателе, содержащем синхронную машину с системой возбуждения и В прототипе линейное напряжение обдатчиком положения ротора и инвертор, ти- мотки якоря формируется иэ линейных наИзобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в качестве реверсивного регулируемого двигателя для приводов поточных линий и других технологических установок в различных отраслях промышленности (текстильной, целлюлозной, нефтяной, газовой, металлургической, горнорудной и др,), Известны вентильиые двигатели с преобразователями частоты, содержащие последовательную обмотку возбуждения, три аиодные и три катодные трехфазные группы управляемых тиристоров, а также вентильный двигатель, содержащий трехфазную синхронную машину с датчиком положения ротора, последовательную и независимую обмотку нозбуждеиия, сглаживающий реактор, преобразователь частоты с тремя анодиыми и одной катодиой трехфазной группы управляемых тиристорон.

К недостаткам указанных неитильных двигателей можно отнести наличие значительного количества силовых тиристоров преобразователя частоты, сравнительно большие массогабар|лтные показатели сглажива ощего реактора (три одиофазных или один трехфазн ый), Кроме того, недостатком устройства по патенту ФРГ М 1275676 является то, что в 8io схеме с естественным

25 основного тиристора, а аноды предназначены для подключения к двум другим фазам сети переменного тока, обмотка возбуждения одним выводом подключена к объединенным катодам тиристоров катодиой группы инвертора, а общая точка обмотки возбуждения и аноды шунтирующего диода предназначена для подключения к нулевому проводу сети переменного тока, Подкл,очеиие тиристоров анодной группы инвертора, снабженного выводом для подключения к одной из фаз трехфазной сети переменного тока и дополнительно снабженного двумя тиристорами, объединенные катоды которых подключены к катоду основного тиристора, а аноды предназначены для подключения к двум другим фазам сети переменного тока, подключение обмотки возбуждения одним выводом к объединенным катодам тиристоров катодной группы иивертора, а общей точки обмотки возбуждения и анода шунтирующего диода — к нулевому проводу сети переменного тока обеспечивает хорошую коммутацию при пуске веитильного двига1786609

Суммарные токи обмоток якоря 16 и токи преобразователя, протекая по последовательной обмотке возбуждения 17, создают запас магнитной энергии, которая используется для создания основного магнитного потока машины и компенсации реакции якоря. Параллельно включенный диод 18 обеспечивает длительность разряда запаса магнитной энергии и сглаживает пульсации магнитного потока, а также создает контур для разряда наведенных ЭДС в обмотке возбуждения. Кроме того, обмотка возбуждения 17, включенная последовательно в нулевой провод сети, сглаживает ток якоря, ограничивает токи короткого замыкания сетевого трансформатора и синхронной машины.

Формула изобретения

Вентильный двигатель, содержащий синхронную машину с системой возбуждения и датчиком положения ротора и инвертор, тиристоры анодной и катодной группы которого управляющими выводами соединены с выходами датчика положения ротора, в цепь переменного тока инвертора включены секции якорной обмотки, а после25 довательная обмотка возбуждения, шунтированная диодом, включена в цепь постоянного тока инвертора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения коэффициента использования активных ма30 териалов синхронной машины путем уменьшения угла коммутации, упрощения конструкции и уменьшения массогабаритных показателей, каждый тиристор.анодной группы инвертора снабжен выводом для подключения к одной из фаэ трехфазной

40 сети переменного тока и дополнительно снабжен двумя тиристорами, объединенные катоды которых подключены к катоду основного тиристора, а аноды предназначены для подключения к двум другим фазам сети пения и анода шунтирующего диода предназначена для подключения к нулево50 му проводу сети переменного тока.

Составитель А.Асильбеков

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И.Шмакова

Редактор Л.Пигина

Заказ 254 Тираж Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 пряжений сети, поэтому угол коммутации в прототипе 45 — 60 эл,град, Затягивание угла коммутации в коммутирующем тиристоре прототипа происходит иэ-за естественной передачи противоположной полярности взаимодействующего тока с одной фазы на другую.

На чертеже представлена схема вентильного двигателя.

Двигатель содержит инвертор с неявновыраженным звеном постоянного тока, состоящий из трех анодных трехфазных групп управляемых тиристоров 1 — 3; 4 — 6; 7 — 9, аноды которых подключены к фазам А, В, С трехфазной сети, а катоды соединены в общие точки 10 — 12, которые соединены с анодами катодной группы тиристоров 13 — 15.

Начала фаз обмотки якоря 16 через катодную группу тиристоров 13 — 15 и последовател ьную обмотку возбуждения 17 подключены к нулевому проводу трехфаэной сети. Последовательная обмотка возбуждения шунтирована диодом 18. На подшипниковом щите двигателя установлен датчик положения ротора 20, Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения на вход схемы в зависимости от длительности сигнала датчика положения ротора 20 включаются тиристоры 1 или 2, или 3, формируя положительную полуволну фазы А выходного напряжения преобразователя из фазных напряжений сетевого трансформатора, а тиристор 4 формирует отрицательную полуволну фазы В выходного напряжения преобразователя. Это напряжение является линейным и подается на две фазы А и В обмотки якоря, а за счет того, что оно сформировано из фазных напряжений сетевого трансформатора, переход тока через нуль осуществляется на 30 эл,град. раньше, чем при формировании выходных напряжений преобразователя из линейных напряжений сетевого трансформатора. Аналогично работают другие группы тиристоров. Коммутация в пределах одной группы тиристоров

1 — 3; 4-6; 7 — 9 осуществляется за счет напряжения сети, а между группами тиристоров— за счет прохождения тока через нуль и за счет противо- ЭДС машины.

45 ременного тока, обмотка возбуждения одним выводом подключена к объединенным катодам тиристоров катодной группы инвертора, а общая точка обмотки воэбужде