Автономный преобразователь постоянного напряжения в переменное трехфазное для питания гистерезисного двигателя

Автономный преобразователь постоянного напряжения в переменное трехфазное для питания гистерезисного двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ю. А. Андреев, Л. С. Рохлин, М. В. (уЯейкин и Г. И. Чесноков / (72) Авторы изобретения

f / (7t) Заявитель (54) АВТОНОМНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ ПОСТОЯННОГО

НАПРЯЖЕНИЯ В ПЕРЕМЕННОЕ ТРЕХФАЗНОЕ ДЛЯ ПИГАНИЯ ГИСТЕРЕЗИСНОГО

ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании автономных статистических источников питания гистереэисных электродвигателей.

Известен автономный преобразователь постою янного напряжения в переменное трехфаэное для питания гистереэисных электродвигателей, содержащий автономный инвертор напряжения, выход которого через ключ соединен с фазами гистерезисного двигателя, а параллельно им через второй ключ подключен дополнительный импульсный источник питания (1}.

Недостатком этого преобразователя является сложность реализации импульсного регулирования напряжения и, как следствие этого, низкая надежность, значительные вес и габариты.

Наибольшие габариты имеют импульсный источник питания и схема управления, так как указанные устройства должны быть гальвани- зв чески развязаны от трехфазного мостового инвертора.и его источников питания. Недостатком такой схемы импульсного регулирования, является то, что она содержит в себе два транзисторных ключа, рассчитанньгх на коммутацию больших токов.

Наиболее близким техническим решением является автономный преобразователь постоянного напряжения в переменное для питания гистерезисного двигателя, содержащий транзисторный инвертор, к выходу которого подключен гистереэисный двигатель, а вход через диод в одной из шин питания соединен с выходом блока постоянного напряжения, нри этом параллельно диоду через управляемый ключ подключен дополнительный блок постоянного напряжения, канал управления частотой инвертора состоит из последовательно соединеннь1х логического блока управления ключами инвертора, распределители импульсов, делителя основной частоты и задающего генератора, вход управляемого ключа соединен с первым выходом формирователя импульсов перевозбуждения, второй выход которого подключен к логическому блоку управления ключами инвертора, а первый и второй входы соответственно связаны с програм мным блоком, управления и распределителем

t импульсов (2) ..

3 98217

11едостаток известного преобразователя заключается в низкой стабильности характерис- тик гистерезисного двигателя из — эа нестабильности параметров импульсов перевозбуждения.

Цель изобретения — повышение стабильности характеристик гистерезисного двигателя в режиме импульсного литания за счет обеспечения стабильности параметров импульсов. (1оставленная цель достигается тем, что в автономный преобразователь постоянного на- 10 пряжения в переменное трехфазное для питания гистерезисного двигателя, содержащий транзисторный инвертор, предназначенный для подключения к гистерезисному двигателю, а вход через диод в одной из шин питания соединен с выходом блока постоянного напряжения, при этом параллельно диоду через управляемый ключ подключен дополнительный блок постоянного напряжения, канал управления частотной инвертора состоит из последовательно соединенных логического блока управления ключами инвертора, распределителя импульсов, делителя основной частоты и задающего генератора, вход управляемого ключа соединен с первым выходом формирователя импульсов перевозбуждения, второй выход которого подключен к логическому блоку управления ключами инвертора, а первый и второй входы соответственно связаны с программным блоком управления и с распределителем импульсов, введен дополни.тельный делитель частоты, а логический блок управления ключами инвертора выполнен иэ регистра сдвига, расширителя импульсов и зле мента Нà — И, делитель основной частоты выполнен с коэффициентом деления 2, при этом

35 входы регистра сдвига подсоединены к соответствующим . фаэным выходам распределителя импульсов и к выходу задающего генератора, два выхода регистра сдвига подключены к транзисторам инвертора непосредственно, а

40 третий через расширитель импульсов и элемент

НŠ— И, второй вход расширителя импульсов соединен с упомянутым выходом формирователя импульсов,, третий вход которого соединен с выходом задающего генератора, а второй соединен с распределителем импульсов через

45 дополнительный делитель частоты (2).

На чертеже приведена схема автономного преобразователя.

Автономный преобразователь содержит инвертор 1 напряжения, к выходу которого подключен гистерезисный двигатель 2, вход инвертора через диод 3 соединен с выходом блока 4 постоянного напряжения. Параллельно диоду 3 через управляемый ключ 5 подключен дополнительный блок 6. Канал управления 55 инвертора состоит из последовательно соединенных логического блока 7 управления ключами инвертора, распределителя 8 импульсов, делите4 4 ля 9 частоты и задающего генератора 10.

Вход управления ключа 5 соединен с первым выходом формирователя 11 импульсов перевозбуждения, второй выход которого подключен к блоку 7, а первый и второй входы соответственно связаны с программным блоком 12 управления и распределителем 8 импульсов через дополнительный делитель 13 частоты, Логический блок 7 управления содержит регистр 14 сдвига, расширитель 15 импульсов и элемент НŠ— И 16. Лва выхода регистра 14 сдвига соединены с транзисторами инвертора 1 . ! непосредственно, а третий — через расширитель

15 импульсов и элемент НŠ— И 16. Входы регистра сдвига соединены с выходами распределителя 8 импульсов и задающего генератора

10. Второй вход расширителя 15 импульсов соединен с вторым выходом формирователя 11, третий вход которого соединен с выходом задающего генератора 10. Формирователь 11 импульсов перевозбуждения содержит двухразрядный сдвиговый регистр 17, выход которого подключен к двум последовательно включенным элементам 18 и- 19 типа НŠ— И.

Схема работает следующим образом.

Сигнал с задающего генератора 10 поступает на делитель 9 частоты на два и далее íà распределитель 8 импульсов, выполненный в виде кольцевой.пересчетной схемы с коэффициентом деления на шесть. С выходов каждой ячейки распределителя прямоугольные импульсы частот питания двигателя, сдвинутые относительно друг друга на 120, поступают на входы сдвигового регистра 14, тактируемого частотой fe, .

На выходах регистров образуются импульсы, сдвинутые на время t = относительно .

+ sx импульсов распределителя. С двух выходов регистра 14 сигналы поступают на управление фазами А и С инвертора.

Для обеспечения непропорциональности в . изменениях фазных напряжений двигателя, исключающий опасность возникновения колебаний двигателя по окончании действия импульса перевозбуждения, в цепь управления фазой В инвертора введен расширитель 15 импульсов. Благодаря тому, что импульс перевозбуждения, поступающий с формирователя 11 на один иэ входов расширителя, следует непосредственно за импульсом, поступающим на второй вход расширителя с регистра 14, длительность импульса, управляющего фазой В инвертора увеличивается на время действия импульса перевозбуждения.

В промежутках между импульсами перевозбуждения длительность управляющих импульсов so: всех фазах инвертора одинакова.

5 982

Для обеспечения требуемой частоты импульсов перевозбуждения введен дополнительный делитель 13 частоты, коэффициент деления которого выбирается иэ требуемого соотношения частот напряжения питания двигателя и им- 3 пульсов перевозбуждения.

К „ дв

"е" воэЪ где Фа в — частота напряжения питания двигателя;

f Ъ вЂ” частота следования импульсов перевозбуждения.

Сигнал с дополнительного делителя частоты

13 поступает на формирователь импульсов перевозбуждения 11, состоящий из двухразрядного сдвигового регистра 17, тактируемого частотой 1sx и двух последовательно включенных элементов 18 и 19 типа НŠ— И. Длительность формируемого импульса

20 6х

С первого выхода формирователя импульсов

11 сигнал, как было отмечено выше, поступает иа вход расширителя импульсов 15, а с второго выхода — на. управление транзисторным ключом 5. Благодаря этому синхронно с действием импульса перевозбуждения в цепи управления инвертором источника питания 4 и б включаются последовательно и инвертор запитывается повышенным напряжением, В промежут- 30 ках между действиями импульсов перевозбуждения транзисторный ключ 5 закрыт, питание инвертора осуществляется только от одного источника 4, причем его отрицательный полюс соединяется с инвертором через диод 3, Про- 3f граммный блок 12; ynpaansrr режимом работы преобразователя. При необходимости осуществления форсированного запуска двигателя сигнал, ноступаюший с программного блока 12 на формирователь импульсов 11, блокирует 40 поступление импульсов перевозбуждения s блок 7 и, кроме, того, открывает транзисторторный ключ 5. В результате этого, в течение времени действия сигнала инвертор запитываетI

;ся повышенным напряжением, равным суммар- 43 ному напряжению источников 4 и б.

Таким образом, реализация предлагаемого преобразователя позволяет обеспечить высокую стабильность параметров импульсов перевозбуждения, что повышает стабильность характерис- 30 тики двигателя; При такой схеме возможно при необходимости выборочно изменять отдель174 6 ные параметры импульсов перевозбуждения (частоту, длительность, фазу) .

Формула изобретения

Автономный преобразователь постоянного напряжения в переменное трехфазное для питания гистерезисного двигателя, содержащийтранзисторный инвертор, предназначенный для подключения к гистерезисному двигателю, а вход транзисторного инвертора через диод в одной из шин питания соединен с выходом блока постоянного напряжения, параллельно диоду через управляемый ключ подключен дополнительный блок постоянного напряжения, канал управления частотой инвертора сос-. тавлен из последовательно соединенных логического блока управления ключами инвертора, . распределителя импульсов,, делителя основной частоты и задающего генератора, вход управляемого ключа соединен с первым выходом формирователя импульсов перевозбуждения, вто-: рой выход которого подключен к логическому блоку управления ключами инвертора, в первый и второй входы формирователя импульсов перевозбуждения соответственно связаны с программным блоком управления и распределителемимпульсов,отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности характеристик двигателя, в него введен дополнительный делитель частоты, а логический блок управления ключами инвертора выполнен из регистра сдвига, расширителя импульсов и элемента НŠ— И, дели-: тель основной частоты выполнен с коэффициентом деления 2, при этом входы регистра сдвига подсоединены к соответствующим выходам распределителя импульсов и к выходу задающего генератора, два выхода регистра сдвига подключены к транзисторам инвертора непосредственно, а третий через расширитель импульсов и элемент HE — И, второй вход расширителя импульсов соединен с упомянутым выходом формирователя импульсов, третий вход которого соединен с распределителем импульсов через дополнительный делитель частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке

Р2531233/24 — 07, 18.10.77.

2. Разработка новых принципов экономического синхронного спецпривода с минимальным объемом и энергопотреблением. Ч. 4. Разработка вариантов электропривода на базе гистерезисного двигателя и перевозбуждением. Отчет МЭИ

У Гос. регистр. Р У54404, 1979, с. 43.

982174

Составитель В. Тарасов

Техред Ж.Кастелевич

Редактор К. Волощук

Корректор И. Ватрушкина

Тираж 721

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

-Заказ 9731/77

; Подписное

Филиал ППП "Патент", г., Ужгород, ул. Проектная, 4