Способ управления вентильным двигателем
ОПИСАНИ Е
ИЗОБРЕТЕНИЯ
2779II
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства №
Заявлено 20.1V.1966 (№ 1074062/24-7) с присоединением заявки №
Приоритет
Опубликовано 05Л 111.1970. Бюллетень № 25
Дата опубликования описания 19.XI.1970
Кл. 21с, 59/10
МПК Н 02р 13/16
Н 02р 7/00
УДК 621.313.292-523 (088,8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
Авторы изобретения
Б. А. Стромин и Б. К, Баранов
Заявитель
Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт электровозостроения
СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ
Способы управления вентильными двигателями, включающими в себя синхронную машину и преооразователь частоты и числа фаз (ПЧФ), известны. Согласно этим способам сигналы на управляющие электроды вентилей пнверторного звена преобразователя частоты и числа фаз посылают синфазно положению продольной оси ротора относительно осей симметрии фазных обмоток двигателя, что допускает возникновение больших пульсаций крутящего момента двигателя и, как следствие, уменьшает его среднее значение. . Предлагаемый способ отличается от известных тем, что в качестве сигналов управления, посылаемых на вентили преобразователя, используют сигналы о положении результирующего вектора магнитного потока относительно оси симметрии фазных обмоток, которые получают путем насыщения отдельных участков магнитопровода двигателя однонаправленными импульсами тока с частотой, превышающей частоту напряжения двигателя, и взаимного сравнения изменений индукции на этих участках.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1, 2и3.
На фиг. 1 представлена принципиальная схема осуществления описываемого способа, где изображены статор 1 синхронной машины, ротор 2 и векторная диаграф ма, содержащая вектор магнитного потока Ф и результирлсщий вектор намагничивающей силы (HCI) фазных обмоток F. Векторная диаграмма построенаа на основании допущения, что реакция якоря (фазных обмоток) отсутствует.
Намагничивающая сила Г изменяет свое положение в вентильном двигателе скачко10 образно в моменты коммутации токов в инверторном звене ПЧФ. На фиг. 1 показаны пунктиром предшествующее рассматриваемому положение вектора НС вЂ” вектор F и последующее — вектор F". При нанесении на
15 диаграмму F и F" допущено, что инверторное звено ПЧФ работает в шестипульсном режиме и, следовательно, переключения тока в фазных обмотках синхронной машины происходят через 60 эл. Пульсации крутящего момента при этом будут минимальными, если угол между векторами Ф и Р не выйдет за пределы, ограниченные 120 и 60 эл.
Положение вектора F определяется положением фазных обмоток на статоре. Задача управления по поддержанию векторов Ф и г в указанных пределах сводится к нахождению положения вектора Ф относительно этих об30 моток, поскольку из-за реакции якоря его по2779ii и Ргг / ложение не совпадает с положением продольной оси ротора двигателя, Для этого на статоре устанавливают обмотки управления
W> — W6, которые размещают в отверстиях
8 — 5, разделяющих его спинку в осевом на- 5 правлении на два сечения — SI и S, причем
S,))S, Обмотки W> — Wq соединяют последовательно и питают униполярными импульсами напряжения от специального генератора ГИ. 10
Импульс по своим параметрам должен обеспечивать перемагничивание участков магнитопровода с сечением S до индукции насыщения. К концу прохождения импульса тока в обмотках W< — W магнитное состояние соот- 15 ветствующих им участков изменяется так, как показано на фиг. 2. После же окончания прохождения импульса тока в обмотках W — W нод действием основной НС двигателя происходит обратное перемагничивание указанных 20 участков в исходное положение. При достаточно малой продолжительности управляющего импульса тока изменением положения магнитного потока двигателя можно пренебречь.
Поскольку при обратном перемагничивании 25 изменение магнитных потоков, сцепленных с обмотками W4 — W<, будет различным, будут различными и наводимые в них э.д.с.
Сигналы от обмоток W4 — W подают на вход логического элемента типа «ИЛИ» (на зо чертежах не показан), с помощью которого выделяют максимальные и минимальные значения э.д.с., наведенные в этих обмотках. Выделенные сигналы используют для выработки команд на вентили преобразователя. 35
На фиг. 3 приведены графики огибающих амплитуд э.д.с. 1 — lз, наводимых соответственно в обмотках В 4 — Р 6, в зависимости от изменения угла между результирующим вектором магнитного потока и осью 0 — 0 (см. фиг. 1), которая совпадает с осью симметрия фазной обмотки. На фиг. 3 можно заметить, что в графиках э.д.с. есть особые положения, например, при 0=-0 1 †â€, 1 -†-l,„; при
0= — l> —— ., 4=l,„,,„è т. д. Эти особые положения в графиках изменения э.д.с. опреде.ляют логические условия, при которых начинают вырабатывать сигналы управления на вентили преобразователя. Практически устройство, выполняющее необходимые логические операции, может быть выполнено в виде выпрямителя с числом пульсов, равным числу пульсов инверторного звена преобразователя, Предмет изобретения
Способ управления вентильным двигателем, включающим в себя синхронную машину и преобразователь частоты и числа фаз, посредством посылки сигналов на управляющие электроды вентилей преобразователя синфазно электромагнитным процессам синхронной машины, отличающийся тем, что, с целью уменьшения пульсаций вращающего момента и повышения его среднего значения, в качестве указанных сигналов используют сигналы о положении результирующего вектора магнитного потока, которые получают путем насыщения отдельных участков магнитопровода машины однонаправленными импульсами тока с частотой, превышающей частоту напряжения на машине, и взаимного сравнения изменений индукции на этих участках.
277911 оцг я
9 иг.
Составитель В. Ротайко
Редактор Б. Б. Федотов Техред 3. Н. Тараненко Корректоры: А. Абрамова и М. Коробова
Заказ 3210/9 Тираж 480 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
