Электропривод одноключевой многофазный



Электропривод одноключевой многофазный
Электропривод одноключевой многофазный
H02P25/086 - Управление или регулирование электрических двигателей, генераторов, электромашинных преобразователей; управление трансформаторами, реакторами или дроссельными катушками (конструкции пусковых аппаратов, тормозов или других управляющих устройств см. в соответствующих подклассах, например механические тормоза F16D, механические регуляторы скорости G05D; переменные резисторы H01C; пусковые переключатели H01H; системы для регулирования электрических или магнитных переменных величин с использованием трансформаторов, реакторов или дроссельных катушек G05F; устройства, конструктивно связанные с электрическими двигателями, генераторами, электромашинными преобразователями, трансформаторами, реакторами или дроссельными катушками, см. в соответствующих подклассах, например H01F,H02K; соединение или управление

Владельцы патента RU 2704494:

Смачный Владислав Юрьевич (RU)
Петрушин Александр Дмитриевич (RU)

Изобретение относится к области электромеханики, а именно к электроприводу с многофазным вентильно-индукторным двигателем (ВИД), и предназначено для приведения в движение машин и механизмов. Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в расширении функциональных возможностей одноключевого электропривода для многофазных вентильно-индукторных приводов. Указанный технический результат достигается посредством того, что электропривод одноключевой многофазный, содержащий два конденсатора, три диода, ПК и ВИД со статорной обмоткой, разделенной на две части, два источника постоянного напряжения, при этом плюс первого источника соединен с плюсом первого конденсатора, с анодом диода, катод которого подключен к началу части первой обмотки, с катодом диода; минус второго источника соединен с минусом второго конденсатора, с концом части второй обмотки, с анодом диода; что в схему для каждой из n фаз добавляется по 2 диода, подключенных следующим образом: катод первого диода подключен к минусу первого источника, анод подключен к первому выводу ПК, к минусу первого конденсатора, к аноду диода, катод которого подключен к началу части второй обмотки; анод второго диода подключен к плюсу второго источника, катод подключен ко второму выводу ПК, плюсу второго конденсатора и концу части первой обмотки, причем количество фаз, подключенных таким образом к источникам, не ограничивается и равно 1, 2, … , n. В заявленном электроприводе контуры токов различных фаз отделяются друг от друга, что обеспечивает работоспособность многофазного ВИД, а именно дает возможность включать фазы в разное время. 1 ил.

 

Изобретение относится к электромеханике, а именно к электроприводу с многофазным вентильно-индукторным двигателем (ВИД) и предназначено для приведения в движение машин и механизмов.

Известны электроприводы с ВИД, близкие к заявляемому электроприводу по признаку наличия в силовой схеме одного полупроводникового ключа (ПК) на фазу [Miller Т. Switched Reluctance Motors and Their Control. Magna Physics Publishing and Oxford University Press. Oxford. 1993, c. 88, рис. 6.4 (b)], основной недостаток которого заключается в том, что при выключении ПК электромагнитная энергия, накопленная в обмотке статора ВИД, не рекуперируется в сеть, а гасится на резисторе, и [Патент РФ №2119227. Электропривод одноключевой / А.Д. Петрушин, В.Ю. Дейниченко / Б.И. 1998. №26], основным недостатком которого является неравные условия питания частей обмотки ВИД.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому электроприводу (прототипом) является электропривод одноключевой, содержащий два источника напряжения, два конденсатора, три диода, ПК и ВИД со статорной обмоткой, разделенной на две части [Патент РФ №2459341 Электропривод одноключевой / А.Д. Петрушин, P.M. Девликамов, В.Ю. Смачный. - №2011119730/07; заявл. 16.05.2011; опубл. 20.08.2012 бюл. №23]. Однако, данная схема применима только для однофазных ВИД и неработоспособна для многофазных ВИД, что поясняется рис. 1 приложения №1. При подключении нескольких фаз к источникам и открытии одного ПК питание получают все фазы, следовательно, ВИД будет неработоспособным, так как требуется фазы включать в разное время.

Изобретением решается задача обеспечения работоспособности одноключевого электропривода для многофазных ВИД.

Это достигается тем, что в схему электропривода одноключевого, содержащего два конденсатора, три диода, полупроводниковый ключ (ПК) и вентильно-индукторный двигатель (ВИД) со статорной обмоткой, разделенной на две части, два источника постоянного напряжения, при этом плюс первого источника соединен с плюсом первого конденсатора, с анодом диода, катод которого подключен к началу части первой обмотки, с катодом диода; минус второго источника соединен с минусом второго конденсатора, с концом части второй обмотки, с анодом диода; согласно изобретению, в схему для каждой из n фаз дополнительно введены по 2 диода, подключенных следующим образом: катод первого диода подключен к минусу первого источника, анод подключен к первому выводу ПК, к минусу первого конденсатора, к аноду диода, катод которого подключен началу части второй обмотки; анод второго диода подключен к плюсу второго источника, катод подключен ко второму выводу ПК, плюсу второго конденсатора и концу части первой обмотки, причем количество фаз, подключенных таким образом, к источникам не ограничивается и равно 1, 2, …, n.

Изобретение поясняется графически. На фиг. 1 приведена силовая схема электропривода одноключевого многофазного. Схема электропривода одноключевого многофазного состоит из двух источников напряжения 1 и 2, ПК 3, 13, n, конденсаторов 6, 7, 16, 17, n+3, n+4, диодов 4, 5, 8, 9, 12, 14, 15, 18, 19, 22, n+1, n+2, n+5, n+6, n+9, обмоток статора, каждая из которых, разделена на две части 10, 11, 20, 21, n+1, n+8.

Плюс источника 1 подключен к плюсам конденсаторов 7, 17, n+4, к катодам диодов 12, 22, n+9, к анодам диодов 9, 19, n+6; катод диода 9 соединен с началом части первой обмотки ВИД 11; катод диода 19 соединен с началом части первой обмотки ВИД 21; катод диода n+6 соединен с началом части первой обмотки ВИД n+8; минус источника 1 подключен к катодам диодов 5, 15, n+2; анод диода 5 соединен с первым выводом ПК 3, с минусом конденсатора 7, с анодом диода 8; анод диода 15 соединен с первым выводом ПК 13, с минусом конденсатора 17, с анодом диода 18; анод диода n+2 соединен с первым выводом ПК n с минусом конденсатора n+4, с анодом диода n+5; катод диода 8 подключен к началу части второй обмотки ВИД 10; катод диода 18 подключен к началу части второй обмотки ВИД 20; катод диода n+5 подключен к началу части второй обмотки ВИД n+7; плюс источника 2 подключен к анодам диодов 4, 14, n+1; катод диода 4 соединен со вторым выводом ПК 3, с плюсом конденсатора 6, с концом части первой обмотки ВИД 11; катод диода 14 соединен со вторым выводом ПК 13, с плюсом конденсатора 16, с концом части первой обмотки ВИД 21; катод диода n+1 соединен со вторым выводом ПК n, с плюсом конденсатора n+3, с концом части первой обмотки ВИД n+8; минус источника 2 подключен к минусам конденсаторов 6, 16, n+3, к концам второй части обмотки ВИД 10, 20, n+1, к анодам диодов 12, 22, n+9;

Электропривод одноключевой многофазный работает следующим образом. В исходном состоянии, когда ПК 3, 13, n разомкнуты, ток во всех частях обмоток статора ВИД отсутствует, а все конденсаторы заряжены полярностью, показанной на фиг. 1. При замыкании ПК n (работает n-ая фаза) через части обмотки статора n+7 и n+8 протекает ток по двум цепям. Первая цепь: источник 1 - диод n+6 - часть первая обмотки статора n+8 - ПК n - диод n+2 - источник 1; конденсатор n+4 выполняет функцию фильтра, то есть частично компенсирует падение напряжения на внутреннем сопротивлении источника 1. Вторая цепь: источник 2 - диод n+1 - ПК n - диод n+5 - часть вторая обмотки статора n+7 - источник 2; конденсатор n+3 выполняет функцию фильтра, то есть частично компенсирует падение напряжения на внутреннем сопротивлении источника 2. При этом в ВИД происходит преобразование электромагнитной энергии в механическую. При размыкании ПК n энергия, накопленная в индуктивностях частей обмотки статора n+7 и n+8, заряжает конденсаторы n+3 и n+4 по следующим цепям: часть первая обмотки статора n+8 - конденсатор n+3 - диод n+9 - диод n+6 - часть первая обмотки статора n+8; часть вторая обмотки статора n+7 - диод n+9 - конденсатор n+4 - диод n+5 - часть вторая обмотки статора n+1. Далее цикл повторяется. Остальные фазы работают аналогично.

В заявленном электроприводе одноключевом многофазном, с помощью диодов 4, 5, 14, 15, n+1, n+2, отделяются контуры токов различных фаз друг от друга, что обеспечивает работоспособность многофазного ВИД, а именно дает возможность включать фазы ВИД независимо друг от друга в различное время.

ПРИЛОЖЕНИЕ №1

Схема электропривода одноключевого (Патент РФ №2459341 Электропривод одноключевой / А.Д. Петрушин, P.M. Девликамов, В.Ю. Смачный. - №2011119730/07; заявл. 16.05.2011; опубл. 20.08.2012 бюл. №23) применима только для однофазных ВИД и неработоспособна для многофазных ВИД. Приведенная на рис. 1 схема получена из схемы электропривода одноключевого по пункту 2 формулы изобретения путем добавления нескольких фаз. При подключении нескольких фаз к источникам и открытии одного ПК питание получают все фазы, например при открытии ПК n по следующим цепям: источник 1 - диод n+4 - полуобмотка n+6 - ПК n -источник 1, источник 2 - ПК n - диод n+3 - полуобмотка n+5 - источник 2, источник 1 - диод n+4 - полуобмотка n+6 - ПК n - диод 14 - полуобмотка 16 - источник 2, источник 1 - диод 15 - полуобмотка 17 - ПК n - диод n+3 - полуобмотка n+5 - источник 2, источник 1 - диод n+4 - полуобмотка n+6 - ПК n - диод 6 - полуобмотка 8 - источник 2, источник 1 - диод 7 - полуобмотка 9 - ПК n - диод n+3 - полуобмотка n+5 - источник 2, следовательно, ВИД будет неработоспособным, так как требуется фазы включать в разное время.

Электропривод одноключевой многофазный, содержащий два конденсатора, три диода, полупроводниковый ключ (ПК) и вентильно-индукторный двигатель (ВИД) со статорной обмоткой, разделенной на две части, два источника постоянного напряжения, при этом плюс первого источника соединен с плюсом первого конденсатора, с анодом диода, катод которого подключен к началу части первой обмотки, с катодом диода; минус второго источника соединен с минусом второго конденсатора, с концом части второй обмотки, с анодом диода; отличающийся тем, что в схему для каждой из n фаз дополнительно введены по 2 диода, подключенных следующим образом: катод первого диода подключен к минусу первого источника, анод подключен к первому выводу ПК, к минусу первого конденсатора, к аноду диода, катод которого подключен к началу части второй обмотки; анод второго диода подключен к плюсу второго источника, катод подключен ко второму выводу ПК, плюсу второго конденсатора и концу части первой обмотки, причем количество фаз, подключенных таким образом к источникам, не ограничивается и равно 1, 2, …, n.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к электрическим тяговым системам транспортных средств. Приводная система содержит многофазный электромотор, инвертор и электронный блок управления.

Группа изобретений относится к схемам защиты преобразователей. Оборудование управления защитой для схемы преобразования мощности содержит компьютер, контроллер связи и схему выключения.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах преобразования мощности. Техническим результатом является улучшение работы устройства за счет уменьшения потерь на коммутацию.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления трехфазным трехуровневым активным выпрямителем высоковольтного преобразователя частоты, система управления которого при кратковременных несимметричных провалах напряжения сети переключает режим работы ключей активного выпрямителя с широтно-импульсного способа управления на релейно-векторное управление.

Группа изобретений отсносится к управлению тяговой системой транспортных средств с электротягой. Способ управления для электрического транспортного средства, который выполнен с возможностью управления крутящим моментом мотора, заключается в следующем.

Изобретение относится к обнаружению анормальностей температуры для устройства преобразования мощности. Техническим результатом является повышение точности определения анормальности температуры.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в мощном электроприводе. Техническим результатом является повышение КПД.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрических трансмиссиях колесных и гусеничных машин различного назначения. Техническим результатом является повышение КПД, надежности и упрощение конструкции вентильно-индукторной электрической машины с переключаемыми фазными обмотками.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для зарядки аккумуляторов низкого напряжения от аккумулятора высокого напряжения в электромобиле, гибридном транспортном средстве и т.п.

Группа изобретений относится к электротяге, создаваемой линейными двигателями. Система для торможения или запуска тележки аттракциона для катания содержит линейный асинхронный двигатель, установленный на изогнутом участке трека, тележку аттракциона для катания, расположенную на треке, реактивные плиты, датчики и процессор.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано как на электростанциях, так и в автономных электоровырабатывающих комплексах. Технический результат - повышение работоспособности, ресурса и срока службы, а также электрической мощности электрогенерирующего устройства.

Электромеханический преобразователь для электропривода вертикального перемещения регулирующего органа относится к электротехнике и может быть использован в системах автоматического управления положением и перемещением регулирующего органа ядерного реактора.

Изобретение относится к области электротехники и машиностроения, в частности к многосекционным вентильным электродвигателям погружных насосных нефтедобывающих установок.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в преобразователях кинетической энергии ветра и световой энергии Солнца в суммарную электрическую энергию переменного тока.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим машинам постоянного тока. Технический результат - улучшение массогабаритных показателей.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления электродвигателем воздушного кондиционера. Техническим результатом является повышение точности детектирования углового положения ротора синхронного двигателя.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в промышленных и бытовых изделиях и приборах. Технический результат - увеличение энергетической эффективности, увеличение надежности и долговечности.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к многофазным синхронным электрическим машинам с постоянными магнитами, и может быть использовано в автономных системах электрооборудования в качестве источника переменного или постоянного тока или в качестве электромеханической части бесконтактного двигателя постоянного или переменного тока.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при создании магнитоэлектрических генераторов тока для ветряных электростанций и микроГЭС.

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения вентильных электрических машин. Изобретение может быть использовано как электрический двигатель и как генератор.

Изобретение относится к области электромеханики, а именно к электроприводу с многофазным вентильно-индукторным двигателем, и предназначено для приведения в движение машин и механизмов. Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в расширении функциональных возможностей одноключевого электропривода для многофазных вентильно-индукторных приводов. Указанный технический результат достигается посредством того, что электропривод одноключевой многофазный, содержащий два конденсатора, три диода, ПК и ВИД со статорной обмоткой, разделенной на две части, два источника постоянного напряжения, при этом плюс первого источника соединен с плюсом первого конденсатора, с анодом диода, катод которого подключен к началу части первой обмотки, с катодом диода; минус второго источника соединен с минусом второго конденсатора, с концом части второй обмотки, с анодом диода; что в схему для каждой из n фаз добавляется по 2 диода, подключенных следующим образом: катод первого диода подключен к минусу первого источника, анод подключен к первому выводу ПК, к минусу первого конденсатора, к аноду диода, катод которого подключен к началу части второй обмотки; анод второго диода подключен к плюсу второго источника, катод подключен ко второму выводу ПК, плюсу второго конденсатора и концу части первой обмотки, причем количество фаз, подключенных таким образом к источникам, не ограничивается и равно 1, 2, …, n. В заявленном электроприводе контуры токов различных фаз отделяются друг от друга, что обеспечивает работоспособность многофазного ВИД, а именно дает возможность включать фазы в разное время. 1 ил.

Наверх