Вентильный электродвигатель

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сои)з Соеетсиит

Социалистичес кис

Респ))блин

Зависимое от авт. св )детельства ¹ 237252

Заявлено 11Л 1т.1969 (¹ 1346664 24-7) с присоединением заявки №вЂ”

Г1риоритет—

Опхбликовано 15.11.1973. Бюллетень № 11

М. 1хл. Н 02k 29 04

Коьтитет по делам изобретений м отхрытий при Совете Министров

СССР х ДК, 621.313.392(088.8) Дата опубликования описания 4.1т .1973

В, А. Сенаторов, В. А. кучумов и О. А. Некра"

Авторы изобретения

j.

I д о@

Всесоюзный ордена Трудовсго Красного Знамени научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта

Заявитель

ВЕНТИЛЬНЫ)1 ЗЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

В основном авт. св. № 237252 описан электропривод с вентильпым двигателем с последовательным включением обмотки возбуждения в силовую цепь. Так как в этом случае (как и в любом другом случае последова- 5 тельного возбуждения двигателей) обмотка возбуждения питается постоянны:,) током, то применять обычные системы бесщеточного возбуждения с вращающимся трансформатором нельзя. 10

Цель изобретения — возмояоность последовательного возбуждения венти )I «o).o двигателя при бесщеточной системе возбужденця

Зто достигается тем, что выпрямитель, пи- 1б тающий обмотку возбуждения, подключен ко вторичной обмотке динамического трансформатора, первичная обмотка которого является выходом дополнительного преобразователя частоты, выполненного на управляемых вентилях.

Для уменьшения количества управляемых вентилей дополнительныи преобразователь частоты выполнен в виде сдвоенного параллельного инвертора тока, включенного последова- 26 тельно с соответствующим плечом основного преобразователя частоты и числа фаз.

Для повышения надежности динамический трансформатор снабжен двумя первичными обмотками, каждая из которых является выходом параллельного ннвертора тока, соединенного с плечом основного преобразователя частоты и числа фаз соответспвующей поляро-- )

1-)а чертеже изображены системы вентильных двигателей, питающихся от источ))ика переменного тока, например силогого трансформатора.

Злектродвигатель содержит вептнльный

))реобразователь частоты и числа фаз 1, об мотку статора 2, сглаживающий реактор 8, дополнительный преобразователь частоты, состоящий из управляемых вентилей 4 и емкости

5, и трансформатор возбуждения 6, питаютци)) обмотку )зозбуждепия г через выпрямитель 8.

Дополпителb) ûé преоорàзователь I:oçîó к?pII)) R представляет собой параллельньш:швертор тока, работающий II"-, огтпмальной повышенной частоте (400 — 1000 гп). Нр> схех:e с неявным звеном постоянного тока ои ш;тается поочередно от прямой и обратной групп сснov))o".о преобразователя в зависимости от полярности полуволны напряжения силового тра сформатора 9.

Тра нсформатор возбуждения 6 является обычным (применяемым в бесщето.))I)x c»íхpo. ных и вентпльных двигателях) динамическим трансформатором с воздушным зазором и расположенной на вращаю)цемся роторе вторичной обмоткой. Но он рассчитывается на по370698

Зо

55 б0

65 вышенную частоту питающего напряжения и большой ТОК, являясь по существу трансформяторо\1 тОка. 1 рансформатор может ?l!;еть т?1кже Дополнителы!ые Обмотки n;l lienÎÄâè?иной части магнитопровода, питающиеся ог отделы!oro исто И!яка няпряже1!ия и позволяющие осуществлять смешаш!ое возбуждение двигателя.

Трансформатор возбуждения может быть и обычной конструкции (без воздушного зазорая), но в этом случае двигатель::ол?кен иметь

«o:ITaêT!ioå токосъемное устройство.

При работе двигателя силовой ток 1ротекяет последовательно через сгляжив?1ющи11 .реактор, вентили пряьмой группы основного преобразователя, фазовые обмотки статоря., вентили обратной группы, друг!!е оомотки сглаживающего реактора и затем по преобразователю возоуждения с трансформатором возбуждения. Вентилями преобразователя осуществляется инвертирование тока в фазах якоря, вентилями преобразователя возбу?кдения— переключение тока в обмотках трансформатора возбуждения б. 3а один период питающего напряжения может осуществляться iieсколько перекл10чений управляемыx вентилеll

iliiBepTopa. 1хоммутяция вентилей 4 осуществляется емкостью б. При перек.1ючении вентилей 4 параллельного инвертора ооеспечивастся протекание по обмоткам трансформатор:.i возбуждения переменного тока повышенной по сравнению с сетевым напряжением .астоты

Фор.,ia тока через трансформатор близка к прямоугольной вследствие наличия в схеме двигателя сглаживающего реактора. После выпрямления такого тока выпрямителем 8 через обмотку возбуждения протекает хорсиио сглаженный постоянный ток. Вели и!!!Я номинального тока в обмотке возбуждегн!я выбрана в оптималыных пределах за счет изменения коэффициента трансформации трансформатора возил жденпя.

Изменение тока возбуждения в процессе работы двигателя осуществляется I aK обычно путем фазового регулирования управляемых вентилей выпря мителя 8 или путем регулирования напряжения на дополнительной (независимой) обмотке тря н сформятора возбуждения. Для этого могут быть использованы также и дополнителыные вентили в самом преобразователе возбуждения, осуществляющие на необходимое время шунтирование первичной обмотки трансформатора возбуждения. Однако в последнеьм случае целесооорязнее за счет изменения частоты работы преобразователя регули!ровать насыщение трансформатора возбуждения, ооеспечивая тем самым изменение тока в его вторичной обмотке.

Вариант схемы с неявным звеном постоянного тока (см. чертеж, поз. а). Для того, что= бы электрическис вентили 4 парялле ibnoro инвертора тока для питания возбу?к-.они;I Воспринимали часть обратного напри?кс! Ия, приложенного к электрическим Beнтилям основного преобразователя чясготы и чис ia фяз 1, каждая пара электрических Be!IT!!nell napaëлельного инвертора соединена только cÎ cBo" им плечом основного преобразователя, Для повышения надежности раооты Tpянсформатор возбуждения б (см, чертеж, поз. в) снабжен разделенными первичными оомотк.-ми для прямой 11 обратной полуволн питаюшсго напряжения. Питание обмотки возбу?кдения

7 осуществляется двумя отдельными napaëлельными инверторами тока, работаю цими каждый в свою полуво.шу. Такое устройство приводит к некоторому увеличе1гию установ:ennoH IIo!nIIocTII Ii Beca обормдовяиия, Ilo облсгч?1ст его Рязмеlцен1(е и монтя?к.

Описываемый вентильный дв !гатель, отлича ющийся от известных схем лишь компановкой известных элементов и устройств, позволяет 00 ьединить в одной конструкц:ш преимущества двигателей с бесщеточным и последователь! ым возбужден !ем. Не и;,1еющий контактного узла бесщеточный двигатель ооладает мягкими характеристиками двигателя последовательного возбужде1ия. Кроме того, появляется возможность, варьируя коэффициентом тран сформяции трансформатора, выбирать оптимальное число и сечение витков последовательной обмотки возоу?кдения, уровень ес изоляции. Это, как и приме.ение работающего на повышенной частоте траисфор матора возбуждения, приводит к уменьшению веса двигателя.

Предмет изобретения

1. Вентильньш электродвигатель по ".BT. св. № 237252, отли ш1ошийся тем, что, с целью повышения технико-экономических показателей, выпрямитель, питающий обмотку возбу?кдеиия, подклю 1ен ко вторичной обмотке динамического трансформатора, первичная обмотка которого является выходом дополни тельного преобразователя частоты источника питания вентильного электродвигателя в повышенную, включенного последовательно с основным преобразователем частоты и числа фяз.

2. Электродвигатель по п. 1, отлитюи ийс.1 тем, что, с целью уменьшения количества электрических вентилей, указанный ..опол "! тельный преобразователь частоты выполнен в виде свободного параллельного инвертора то кя, содержащего две встречно направленные пары электрических вентилей, каждая пз которых включена последовательно с одним плечом ocIIQBHor преоорс130вятс.чя частоты 11 чис Ia фаз соответствующей полярности.

3. Электродвигатель по пп. 1 и 2, от 1ичп101цийся тем, что, с целью повышения надежности, указаш1ый динамический трансформатор снаожен двумя першгчными обмот! ами, каждая из которых является выходом параллельного инвертора тока, соед1гненного с плечом основного преобразователя частоты и числа фаз соответствующей полярности.

370698

Составитель В. Ротайко

Редактор Т. Загребельная Текред T. Курилко Корректор Л. Чуркина

Заказ 191/676 Изд. М 226 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., a. 4/5

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Т

1

I

I

1 !

I