Электропривод переменного тока

Электропривод переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания трехфазных асинхронных электродвигателей от однофазной сети переменного тока. Целью изобретения является улучшение виброакустических характеристик. Электропривод переменного тока содержит электронагреватель 1, три управляемых ключа переменного тока 2,3,4, конденсатор 5 и зарядную цепочку, выполненную на резисторе 6 и диодах 7,8. Цель изобретения - достигается за счет улучшения формы кривой питающего напряжения, уменьшения амплитуд высших гармонических в составе питающего напряжения путем подключения с помощью управляемого ключа 4 переменного тока к обмоткам двигателя 1 предварительно заряженного конденсатора 5 в моменты времени, когда напряжение источника питания 12 равно нулю. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„Я0„„1575282 (S1)S Н 02 Р 1/42

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4416596/24-07 (22) 09.03.88 (46) 30.06.90. Бюп. № 24 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И .Ленина и Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро электродвигателей Объединения укрэлектромаи" (72) Ю„В.Бабин, А„Н.Ткаченко, Ю.Д.Сакара, E„И.Малыхин, Ф.Ф.Лапцевич и О.Е.Ильчакова (53) 62-83:621.316.717(088.8) (56) Юферов Ф.M. Электрические машины автоматических устройств, !976, с. 59-78.

Авторское свидетельство СССР № 1354373, кл. Н 02 Р 1/42, 1985. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано

2 для питания трехфазных асинхронных электродвигателей от однофазной сети переменного тока. Целью изобретения является улучшение виброакустических характеристик. Электропривод переменного тока содержит электродвигатель

1, три управляемых ключа 2-4 переменного тока, конденсатор 5 и зарядную цепочку, выполнению на резисторе 6 и диодах 7, 8. Цель изобретения достигается за счет улучшения формы кривой питающего напряжения, уменьшения амплитуд высших гармонических в составе питающего напряжения путем подключения с помощью управляемого ключа 4 переменного тока к обмоткам двигателя i предварительно заряженного конденсатора 5 в моменты времени, когда напряжение источника 12 питания равно нулю. 2 ил.

1575282

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для питания трехфазных асинхронных электродвигателей от однофаэной сети в си-. .) стемах автоматического управления в станкостроении, бытовой и специальной технике.

Цель изобретения — улучшение виброакустических и энергетических характеристик.

На фиг.1 приведена структурная схема электропривода; на фиг.2 — временные диаграммы его работы.

Электропривод переменного тока со- у5 держит асинхронный трехфазный электродвигатель 1, три управляемых ключа

2 — 4 переменного тока, конденсатор 5 и зарядную цепочку, состоящую из последовательно соединенных резистора 6 20 и двух встречно-параллельно соединенных диодов 7 и 8. Одни выводы первого и второго управляемых ключей 2 и 3

1 переменного тока объединены и соединены с первым выводом 9 статорной обмотки электродвигателя 1, второй и третий выводы 10 и 11 которой соединены с другими выводами соответственно первого и второго управляемых ключей 2 и 3 переменного тока и преднаэ- 30 начены для подключения к зажимам однофазного источника 12 переменного тока.

Последовательно соединенные третий управляемый ключ 4 переменного тока и конденсатор 5 подключены параллельно выводам первого управляемого ключа 2 переменного тока, а зарядная цепочка подключена параллельно третьему управляемому ключу 4 переменного тока., Электропривод переменного тока ра- 40 ботает следующим образом„.

При включении однофазного источника 12 переменного тока в период вре" мени t — t (фиг.2) с полярностью, о указанной на зажимах 13 и 14 без ско-. 45 бок, к обмоткам OA и ОВ асинхронного двигателя 1 прикладываются переменные напряжения U „, U 8 (распределение потенциалов относительно общей точки

0 обмоток соответственно изображено на фиг.2а,б), под действием которых

5О . по этим обмоткам протекает ток, создавая продольную намагничивающую силу (НС). В момент времени t„включается второй ключ 3 переменного тока.

При этом потенциал вывода 9 обмотки

0С становится равным потенциалу вывода 11 обмотки ОА и ток протекает по обмоткам ОВ и ОС, создавая поперечную намагничивающую силу. Кроме того, при включении второго ключа 3 переменного тока в момент, времени

t начинается заряд конденсатора 5 по цепи: вывод 9 обмотки электродвигателя 1 — конденсатор 5 — диод 7 — резистор 6 — зажим 13 источника 12 питания с полярностью, указанной на фиг.1 без,скобок. Изменяя значение сопротивления резистора 6, можно регулировать величину заряда конденсатора 5. После того, как конденсатор

5 за время 1t зарядиться до величины, соответствующей Пз, его заряд прекращается, так как потенциал на аноде диода 7 становится меньше, чем потенциал на зажиме 13 источника 12 питания, который изменяется по синусоидальному закону согласно диаграмме на фиг,2а, В момент времени включается третий ключ 4 переменного тока управляющим импульсом U „„ „ форма которого изображена на диаграмме на фиг.2ж, одновременно выключается второй ключ 3 переменного тока и ток нагрузки поддерживается конденсатором 5. Если постоянная разрядка конденсатора 5 через комплексное сопротивление обмоток асинхронного двигателя 1 больше, чем время t — t, в течение которого работает третий ключ

4 переменного тока, то к обмотке двигателя 1 прикладывается практически постоянное по амплитуде напряжение.

При этом на кривой напряжения U фазы С статорной обмотки формируется ступенька, изображенная на диаграмме на фиг.2в, в течение времени t — t .

При переходе значения напряжения

П через 0 (момент времени t >) происходит изменение полярности на зажимах 13 и 14 (указана на фиг.1 в скобках), к обмотке 0С прикладывается сумма напряжений источника 12 питания и конденсатора 5, обеспечивая значение напряжения на обмотке ОС с полярностью и величиной, указанной.на диаграмме на фиг.2,в в момент времени

В момент времени t третий ключ 4 переменного тока, закрывается, а первый ключ 2 переменного тока открывается согласно распределению им-. пульсов U „, . в системе управления, изображенной на диаграмме на фиг.2е.

При этом конденсатор 5 оказывается эашунтированным первым ключом 2 переменного тока и разряжается через резистор 6, диод 7 и включенный пер75282

5 15 вый ключ 2 переменного тока. Так как первый ключ 2 переменного тока открыт, то потенциал на выводе 9 обмотки ОС изменяется согласно кривой диаграммы на фиг.2в в промежутке времени

4 при этом величина потенциалов на выводах 10 и ll изменяется согласно диаграммам на фиг.2а,б и ток по обмоткам ОВ и ОА протекает в другом направлении, изменив направление продольной НС. В результате сложения двух взаимно перпендикулярных КС получают круговое вращающееся поле, под действием которого вращается ротор двигателя 1. В момент времени С импульсом. управления U „„Р включается второй ключ 3 переменного тока, по обмотке ОС протекает ток обратной полярности согласно диаграмме на фиг.2в. Кроме того, после включения второго ключа 3 переменного тока происходит заряд конденсатора 5 с.полярностью, указанной на фиг.l в скобках, по цепи: зажим 13 источника питания— резистор 6 — диод 8 — конденсатор 5— включенный второй ключ 3 переменного тока — зажим 14 источника 12 питания.

Диод 8 служит (как и диод 7) для предотвращения разряда конденсатора

5 через нагрузку после того, как напряжение источника 12 питания станет меньше, чем напряжение на конденсаторе 5. При включении третьего ключа

4 переменного тока в момент времени

t< процессы аналогичны описанным и ток в нагрузке обеспечивается конденсатором 5 при закрытом втором ключе

3 переменного тока, при этом формируется напряжение обратной полярности со ступенькой в момент перехода значения напряжения питания 12 источни-ка.

Таким образом, независимо от режима работы двигателя 1 (от нагрузки) сдвиг первых гармонических напряжений постоянен и асинхронный двигатель работает с высоким КПД во всем диапазоне скоростей вращения.

Предлагаемая схема электропривода устраняет неопределенность вращения, так как направление вращения магнитного поля жестко связано с чередованием коммутации ключей 2 и 3 переменного тока от импульсов управления.

За счет наличия резистора 6 и конденсатора 5 можно получить требуемую величину амплитуды формируемой площадки в кривой напряжения в моменты перехода значения питающего напряжения через О, а изменяя время работы третьего ключа 4 переменного тока

) длительность формируемой площадки, обеспечивая требуемый гармонический состав и величину действующего значения напряжения, сдвинутого по фазе от напряжения источника 12 питания на угол 71/2. При этом для различных объектов можно получить избирательные виброакустические характеристики, обусловленные высшими гармониками в составе вращающегося поля.

Кроме того, изменяя соотношение дли2О тельности работы третьего ключа 4 переменного тока и постоянную времени заряда конденсатора 5, можно получать требуемые пусковые и рабочие характеристики.

Формула иэ обретения

Электропривод переменного тока, содержащий трехфазный асинхронный электродвигатель и два управляемых ключа переменного тока, одни выводы которых объединены и соединены с первым выводом статорной обмотки электродвигателя, второй и третий выводы. которой соединены соответственно с другими выводами первого и второго управляемых ключей переменного тока и предназначены для подключения к зажи40 мам однофаэного источника питания переменного тока, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения виброакустических и энергетических характеристик, введены третий управляемый ключ переменного тока, конденсатор и зарядная цепочка из последовательно соединенных резистора и двух встречнопараллельно соединенных диодов, последовательно соединенные конденсатор

gp и тРетий упРавляемый ключ переменного тока подключены параллельно одному иэ первых двух управляемых ключей переменного тока, зарядная цепочка подключена параллельно третьему управляемому ключу переменного тока.

1575282

Иа

Оупр

4 у 4 ty ty tp tg 1у

Составитель С. Позднухов

Техред М, Дидык Корректор В.Кабаций

Редактор А.Orap

Заказ 1790, Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С СР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 1

11 н

101