Вентильный двигатель
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАН И Е
1IIi7I290
Союз Советских
Социалистических республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.07.78 (21) 2642356124-07 (51) М. Кл.-
Н 02 К 29/00 с присоединением заявки ¹â€”
Государственный комите1 (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.80. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.80 (53) УДК 621.313.13. .014.2:
621.382 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
Я. А. Дирба, Г. Г. Иванов и В. М. Куцевалов
Физико-энергетический институт АН Латвийской ССР (71) Заявитель (54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
Изобретение относится к электрическим вентильным двигателям, применяемым в системах с частыми недогрузками.
Известен вентильный двигатель (1), содержащий многофазную синхронную маши- 5 ну (СМ), полупроводниковый коммутатор (ППК) и датчик положения ротора (ДПР).
В таком двигателе с целью повышения коэффициента мощности (cos ср) прибегают к автоматическому регулированию тока воз- 10 буждения по специальным законам. Система автоматического регулирования при этом получается сложной.
Известен также вентильный двигатель (2) по технической сущности и решаемой 15 задаче наиболее близкий к изобретению. Он содержит многофазную СМ, ППК, ДПР, датчик тока статора и усилитель мощности.
Обмотка возбуждения в данном двигателе разделена на две части: независимого и по- 20 следовательного возбуждения. Обмотки возбуждения питаются от неуправляемых выпрямителей и вторичных обмоток трансформаторов, смонтированных на роторе.
Первичная обмотка трансформатора для 25 независимого возбуждения питается от нерегулируемого источника переменного тока.
Первичная обмотка трансформатора для последовательного возбуждения питается от магнитного или полупроводникового усили- 30 теля мощности, регулируемого в функции тока нагрузки статора. Датчиком тока статора при этом является проходной трансформатор на стороне источника постоянного тока. Такая система возбуждения является сложной, кроме того, применение дополнительных трансформаторов и вращающихся выпрямителей снижает надежность работы вентильного двигателя.
Целью изобретения является устранение указанных недостатков и пов .зшение эффективности использования вентильного двигателя в системах с частыми недогрузками. Указанная цель достигается тем, что в вентильном двигателе, содержащем многофазную СМ с основной независимой и дополнительной ooмотками Bosá)«ждения, ППК и ДПР, дополнительная обмотка возбуждения включена встречно основной обмотке возбуждения в цепи между обратным выпрямителем и источником питания.
Сущность изобретения поясняется чертежем, на котором показана блок — схема вентильного двигателя.
Он содержит многофазную СМ 1, источник питания 2, ППК3, ДПР 4. СМ выполнена с основной независимой обмоткой возбуждения 5 и дополнительной обмоткой возбуждения 6, ППК 3 может быть выполнен, например, в виде трехфазного моста
712904
50 на тиристорах и содержать обратный выпрямитель 7, систему управления 8 и переключающее устройство 9.
Источником питания 2 может служить сеть постоянного напряжения, аккумуляторная батарея или сеть переменного напряжения совместно с выпрямителем.
Основная независимая обмотка возбу>кдения подключается на зажимы источника постоянного тока. Дополнительная обмотка возбуждения включена на выходе обратного выпрямителя таким образом, что создаваемый ею поток действует встречно потоку основной независимой обмотки возбуждения.
Система управления обеспечивает необходимое переключение тиристоров коммутатора согласно сигналам датчика положения ротора, а также отключение обратного моста с помощью переключающего устройства при пуске двигателя.
Вентильный двигатель работает следующим образом.
Основная обмотка возбуждения 5 обеспечивает работу вентильного двигателя с естественной коммутацией тиристоров при номинальной нагрузке, т. е. поток, создаваемый основной обмоткой, обеспечивает ре>ким работы двигателя с несколько опережаюшим током статора, При уменьшении нагрузки двигатель перевозбуждается, а коэффициент мощности cos кдения. 3
При включении дополнительной обмотки возбуждения 6 встречно основной цепи обратного выпрямителя 7, т. е. цепи, по которой происходит обмен реактивной энергией между фазами двигателя, происходит уменьшение суммарного потока возбуждения и значительное улучшение энергетических показателей двигателя.
Обе обмотки возбуждения расположены на одних и тех же полюсах ротора, а в случае бесконтактной синхронной машины с когтеобразными полюсами могут быть выполнены неподвижными.
Таким образом, при работе вентильного двигателя в системах с частыми изменениями нагрузки наличие дополнительной обмотки возбу>кдения обеспечивает автоматическое поддержание высокого коэффициента мощности в широких пределах изменения нагрузки, снижение активных потерь, повышение эффективности использования машины в целом, кроме того, улучшаются условия коммутации вентилей коммутатора.
Пуск вентильного двигателя можно осуществить, например, по методу асинхронного пуска от сети переменного тока. В этом случае переключающее устройство должно обеспечить отключение дополнительной об-. мотки возбуждения во время пуска. При необходимости работы вентильного двигателя длительно в режимах перегрузок возможно согласное включение обеих обмоток возбуждения, что может повысить диапазон устойчивой работы двигателя.
Лабораторные испытания и расчетные данные показали, что вентильный двигатель надежен в работе. Поддержание высоких коэффициента мощности и коэффициента полезного действия осуществляется более просто, чем в известных вентильных двигателях.
Двигатель может быть использован в системах с частыми недогрузками, например, в металлообрабатывающей, деревообрабатывающей и других отраслях промышл е н ности.
Формула изобретения
Вентильный двигатель, содержащий многофазную синхронную машину с основной независимой и дополнительной обмотками возбуждения, тиристорный коммутатор со звеном постоянного тока, инвертор которого соединен с мостом обратного тока и датчик положения ротора, отличающийся тем, что, с целью повышения энергетических показателей в системах с частыми недогрузками, в нем дополнительная обмотка возбуждения включена встречно основной обмотке возбуждения в цепи между мостом обратного тока и источником питания.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США № 38б6099, кл. 318-254, 1975.
2. Патент Японии № 49-38890, кл. 55С 2, 1974.
712904
Составитель A. Санталов
Техред А. Камышникова
Редактор В. Левятов
Корректор В. Шашагин
Заказ 2905/3 Изд. Ко 141 Тираж 798 Подписное
НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2