СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ M-ФАЗНЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С 2M ТИРИСТОРНЫМ КОММУТАТОРОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ M-ФАЗНЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С 2M ТИРИСТОРНЫМ КОММУТАТОРОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ


RU (11) 2088034 (13) C1

(51) 6 H02M5/22, H02P8/00 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 94020640/07 
(22) Дата подачи заявки: 1994.06.02 
(45) Опубликовано: 1997.08.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Чиликин М.Г., Соколов М.М. Основы автоматизированного электропривода. - М.: Энергия, 1974, с. 35, рис. 5-47б. 2. Петров Л.П. и др. Асинхронный электропривод с тиристорными коммутаторами. - М.: Энергия, 1970, с. 56 - 57. 
(71) Заявитель(и): Научно-производственное предприятие "Всероссийский научно- исследовательский институт электромеханики с заводом" 
(72) Автор(ы): Будяков А.А.; Портной Ю.Т. 
(73) Патентообладатель(и): Научно-производственное предприятие "Всероссийский научно- исследовательский институт электромеханики с заводом" 

(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ M-ФАЗНЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С 2M ТИРИСТОРНЫМ КОММУТАТОРОМ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ 

Изобретение относится к области регулируемого электропривода переменного тока с нечетным числом фаз статора двигателя m. Сущность изобретения: техническая задача - обеспечение работы электропривода с тиристорным коммутатором от однофазной сети при одновременном улучшении основных эксплуатационных характеристик привода. Предлагаемый способ позволяет управлять электроприводом, состоящим из m-фазного двигателя переменного тока и 2m-тиристорного коммутатора, и отличается от известных новой последовательностью операций. Предлагаемое устройство содержит тиристорный коммутатор, двигатель, синхронизирующий трансформатор, счетчик с переменным коэффициентом счета, логические элементы. 2 с.п.ф-лы, 6 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области тиристорного электропривода, требующего регулирования скорости и угла поворота привода, с m-фазным двигателем переменного тока с нечетным числом фаз и 2m-тиристорным коммутатором.

Большое распространение в таких приводах благодаря простоте и надежности приобрел электропривод с тиристорным регулятором напряжения (тиристорным коммутатором), см. [1] рис.5-47б.

Для регулирования скорости и положения такого электропривода обычно используется датчик скорости, что усложняет электропривод.

Для ликвидации данного недостатка в [2] с. 56, 57, представлен электропривод с тиристорным коммутатором без датчика скорости, где регулирование скорости и угла поворота двигателя осуществляется путем реализации шагового режима двигателя.

На рис. 29г, с. 56, 57, [2] представлены силовая схема и способ управления (диаграмма формирования напряжений управления тиристорами) таким электроприводом в шаговом режиме.

Данный способ управления наиболее близок предлагаемому и выбран в качестве прототипа.

Способ управления приводом в шаговом режиме, представленный в [2] рис. 29г, сводится к циклу, состоящему из последовательности следующих операций.

1. На заданный интервал времени, не превышающий периода напряжения сети, открывают ключ в первой фазе двигателя, подключая указанную фазу к сети.

2. Повторяют указанную операцию по п.1 для первой фазы в течение времени 

3. Повторяют операцию по п.1 для второй фазы двигателя.

4. Повторяют операцию по п.2 для второй фазы двигателя.

5. Повторяют операцию по п.1 для третьей фазы двигателя.

6. Повторяют операцию по п.2 для третьей фазы двигателя.

Затем цикл, состоящий из операций 1-6, повторяется и т.д.

Представленный в [2] для трехфазного двигателя с соединенными в звезду обмотками и коммутатора, состоящего из 6 тиристоров, цикл управления легко экстраполировать для m-фазного двигателя с соединенными в звезду обмотками и коммутатора, состоящего из 2m тиристоров, где каждая пара встречно параллельных тиристоров соединена последовательно с каждой фазой двигателя.

При данном способе управления при каждой последующей коммутации тиристоров (выполнение очередной операции цикла) осуществляется скачкообразный поворот вектора намагничивающей силы (н.с.) статора на угол 360/m эл.град.

Данный способ управления электроприводом с m-фазным двигателем переменного тока имеет следующие недостатки:

невозможна работа электропривода с 2m-тиристорным коммутатором при питании от однофазной сети переменного тока;

возможности уменьшения угла поворота ротора за одну коммутацию тиристоров шага D (что необходимо для повышения точности электропривода при позиционировании) ограничены указанным углом поворота вектора н.с. статора - 360/m эл.град.

из-за включения обмоток двигателя на выпрямленное напряжение сети в течение времени t формируются повышенные значения токов двигателя, тиристоров, сети;

в выходном напряжении коммутатора появляются постоянная составляющая и субгармоники.

Устройство управления приводом, реализующее шаговый режим двигателя и представленное в [2] с.91-93, рис.47, состоит из силовой части тиристорного коммутатора и системы управления тиристорами, содержащей, в частности, входное устройство (синхронизирующий трансформатор), формирователь импульсов и выходные устройства (устройства запуска тиристоров).

Указанное устройство наиболее близко к предлагаемому и выбрано в качестве прототипа.

Техническая задача, решаемая в предлагаемом способе заключается в обеспечении питания m-фазного электродвигателя и 2m-тиристорного коммутатора от однофазной сети (m нечетное число, большее 1) при одновременном улучшении основных характеристик электропривода в шаговом режиме: уменьшении шага D, токов двигателя, тиристоров, сети, ликвидации постоянной составляющей и субгармоник в выходном напряжении коммутатора.

Поставленная задача в предлагаемом способе решается тем, что для управления m-фазным электродвигателем переменного тока с 2m-тиристорным коммутатором, предназначенным для подключения электродвигателя к сети (m - нечетное число, большее 1), при котором на заданный интервал времени, не превышающий периода напряжения сети, открывают ключ в фазе двигателя, подключая указанную фазу к сети, постоянно контролируют момент перехода напряжения сети через ноль и в момент перехода напряжения сети из области отрицательных значений в область положительных t+ открывают i-ый анодный ключ i-ой фазы двигателя на указанный интервал времени, затем через К-1 моментов t+ (где К любое целое число) повторно открывают указанный анодный ключ на тот же интервал времени, в момент перехода напряжения сети из области положительных значений в область отрицательных t- открывают катодный ключ с номером фазы двигателя на тот же интервал времени, затем через К-1 моментов t- повторно открывают указанный катодный ключ на тот же интервал времени, причем указанные операции повторяются для всех i, меняющихся последовательно через единицу от i=1 до i=(m-1)/2, далее в момент t+ открывают i-ый анодный ключ i-ой фазы двигателя на тот же интервал времени, затем через К-1 моментов t+ повторно открывают указанный анодный ключ на тот же интервал времени, в момент t- открывают катодный ключ с номеромm+(2i-m+1)|/2} (2i-m+1)/2 фазы двигателя на тот же интервал времени и затем через К-1 моментов t- повторно открывают указанный катодный ключ на тот же интервал времени, причем указанные операции повторяются для всех i, меняющихся последовательно через единицу от i=(m+1)/2 до i=m.

Поставленная задача в предлагаемом устройстве с m=3 решается тем, что в устройстве для управления трехфазным электродвигателем переменного тока с шестивентильным тиристорным коммутатором, предназначенным для подключения электродвигателя к сети, содержащем систему управления тиристорами коммутатора, составленную из синхронизирующего трансформатора, формирователя импульсов и шести блоков запуска тиристоров, причем вход синхронизирующего трансформатора соединен с сетью переменного тока, а выход соединен с входом формирователя импульсов, выходы которого соединены с входами блоков запуска тиристоров, выходами соединенных с управляющими электродами и катодами тиристоров коммутатора, формирователь импульсов содержит нуль-орган, семь инверторов, двенадцать двухвходовых элементов И, шестивходовый элемент ИЛИ, счетчик с переменным коэффициентом счета, два преобразователя четырехразрядного двоичного кода в код "1 из 16", блок ключей, составленный из четырнадцати ключей и резистора, счетчик с коэффициентом счета "6", причем синхронизирующий трансформатор выполнен с одной первичной и одной вторичной обмотками, аноды первого, второго и третьего тиристоров, катоды четвертого, пятого и шестого тиристоров и начало первичной обмотки синхронизирующего трансформатора соединены с одной фазой сети переменного тока, ноль трехфазной обмотки статора электродвигателя переменного тока и конец первичной обмотки синхронизирующего трансформатора соединены с другой фазой сети переменного тока, конец вторичной обмотки синхронизирующего трансформатора соединен с общей шиной, начало вторичной обмотки соединено с входом нуль-органа, выход нуль-органа соединен с входом первого инвертора и первыми входами первого, третьего и пятого двухвходовых элементов И, выход первого инвертора соединен с первыми входами второго, четвертого и шестого двухвходовых элементов И, выходы первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого двухвходовых элементов И соединены соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым входами шестивходового элемента ИЛИ и первыми входами седьмого, двенадцатого, восьмого, десятого, девятого и одиннадцатого двухвходовых элементов И, выход шестивходового элемента ИЛИ соединен со счетным входом счетчика с переменным коэффициентом счета, четыре выхода счетчика с переменным коэффициентом счета соединены соответственно поразрядно с адресными входами первого преобразователя четырехразрядного двоичного кода в код "1 из 16", выход которого, соответствующий комбинации "0" в десятичной системе счисления, соединен со счетным входом счетчика с коэффициентом счета "6", выходы счетчика с коэффициентом счета "6" соединены соответственно поразрядно с адресными входами второго преобразователя четырехразрядного двоичного кода в код "1 из 16", выходы второго преобразователя, соответствующие комбинациям "0", "1", "2", "3", "4", "5" в десятичной системе счисления, соединены соответственно с входами второго, третьего, четвертого, пятого, шестого и седьмого инверторов, выходы второго, третьего, четвертого, пятого, шестого и седьмого инверторов соединены соответственно с вторыми входами первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого двухвходовых элементов И, выходы первого из упомянутых преобразователей, соответствующие кодовым комбинациям с "1 по 14" в десятичной системе счисления, соединены соответственно с неподвижными контактами четырнадцати ключей, первый вывод резистора блока ключей соединен с пятым выходом счетчика с переменным коэффициентом счета, подвижные контакты упомянутых ключей и второй вывод резистора соединены с вторыми входами седьмого, восьмого, девятого, десятого, одиннадцатого и двенадцатого двухвходовых элементов И, выходы седьмого, восьмого, девятого, десятого, одиннадцатого и двенадцатого элементов И соединены соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым блоками запуска тиристоров, положительные выходные зажимы выходных напряжений первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого блоков запуска тиристоров соединены соответственно с управляющими электродами первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого тиристоров, а отрицательные выходные зажимы выходных напряжений первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого блоков запуска соединены соответственно с катодами первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого тиристоров.

Предлагаемые изобретения отвечают критерию "изобретательский уровень", т. к. отличительные признаки предлагаемых технических решений не являются сходными с признаками известных технических решений и обеспечивают более высокий результат по сравнению с прототипом обеспечение работы 2m-тиристорного коммутатора при питании от однофазной сети при одновременном улучшении основных характеристик электропривода в шаговом режиме: уменьшение шага D и токов электропривода, ликвидация постоянной составляющей и субгармоник в выходном напряжении коммутатора.

На фиг. 1, изображающей силовую схему электропривода, обозначено:

1,2.i.m тиристоры, подключенные анодом к сети;

(m+1),(m+2).(m+i).2m тиристоры, подключенные катодом к сети;

I, II.i.M m обмоток (фаз) статора двигателя переменного тока.

На фиг. 2 представлено жирной линией выходное напряжение коммутатора Uвых для его минимального периода Твых1 (К=1) при m=3.

На фиг. 3 представлено жирной линией выходное напряжение коммутатора Uвых для произвольного периода Твых.к (произвольного К) при m=3.

На фиг. 2 и 3 обозначено: из напряжения однофазной питающей сети жирной линией выделено напряжение сети, подключаемое к фазам статора двигателя (выходное напряжение коммутатора); внутри полуволн напряжения сети обозначены открытые тиристоры коммутатора; нагрузка коммутатора принята активной; за начало координат принято время перехода через ноль из отрицательной области к положительной напряжения сети, а отсчет времени производится в угловой мере частоты сети wc (wc угловая частота сети, t время).

Работа устройства для m=3 поясняется фиг. 4.

На фиг. 4 изображена блок-схема устройства управления трехфазным двигателем переменного тока с шестивентильным коммутатором, где 1-6 - тиристоры, 7 электродвигатель переменного тока, 8 синхронизирующий трансформатор, 9 нуль-орган, 10.1-10.7 инверторы, 11.1-11.12 - двухвходовые элементы И, 12 шестивходовый элемент ИЛИ, 13 счетчик с переменным коэффициентом счета, 14 счетный вход счетчика 13, 15.1-15.5 - выходы счетчика 13 (15.1 выход младшего разряда), 15.2, 15.3, 15.4 выходы более старших разрядов соответственно, 15.5 "плюс" источника питания постоянного тока 33 (см. фиг. 5), 16, 25 преобразователи четырехразрядного двоичного кода в код "1 из 16", 17.1-17.4; 26.1-26.4 адресные входы преобразователей 16 и 25, 18.0-18.14; 27.0-27.5 выходы преобразователей 16 и 25, 19 блок ключей, 20.1-20.15 входы блока 19, 21 выход блока 19, 22 - счетчик с коэффициентом счета "6", 23 счетный вход счетчика 22, 24.1-24.4 - выходы счетчика 22 (24.1 -выход младшего разряда, 24.4 выход старшего разряда), 28.1-28.6 блоки запуска тиристоров.

На фиг. 5 изображена схема счетчика с переменным коэффициентом счета 13, где 29.1 четырехразрядный двоичный счетчик, 30.1 счетный вход счетчика 29, 30.2 вход установки нуля счетчика 29, 31.1-31.4 выходы счетчика 29 (31.1 - выход младшего разряда, 31.4 выход старшего разряда), 32.1-32.4 - переключатели, 33 источник питания постоянного тока, 34 четырехвходовый элемент И-НЕ.

На фиг. 6, представляющей схему блока ключей 19, изображены 35.1-35.14 - ключи, 36 резистор.

Последовательность операций цикла при условии начала цикла в момент t+ изложена ниже.

1. При t+ открывают i-ый анодный ключ i-ой фазы двигателя на заданный интервал времени, не превышающий периода сети.

2. Повторно открывают указанный ключ на тот же интервал времени через К-1 моментов t+.

3. При t- открывают катодный ключ фазы двигателя на указанный интервал времени.

4. Повторно открывают указанный ключ на тот же времени через К-1 моментов t-. (Операции 1-4 повторяются для всех i, меняющихся последовательно через 1 от i=1 до i=(m-1)/2.

5. Далее при t+ открывают i-ый анодный ключ i-ой фазы двигателя на указанный интервал времени.

6. Повторно открывают указанный ключ на тот же интервал времени через К-1 моментов t+.

7. При t- открываютm+(2i-m+1)/2} катодный ключ (2i-m+1)/2 фазы двигателя на указанный интервал времени.

8. Повторно открывают указанный ключ через К-1 моментов t-. (Операции 5-8 повторяются для всех i, меняющихся последовательно через 1 от (m+1)/2 до i=m).

Изложим предлагаемый способ для m=3.

Последовательность операций цикла для m=3 следующая:

1. При t+ открывают первый анодный ключ первой фазы двигателя.

2. Повторно открывают указанный ключ через К-1 моментов t+.

3. При t- открывают шестой катодный ключ третьей фазы двигателя.

4. Повторно открывают указанный ключ через К-1 моментов t-.

5. Далее при t+ открывают второй анодный ключ второй фазы двигателя.

6. Повторно открывают указанный ключ через К-1 моментов t+.

7. При t- открывают четвертый катодный ключ первой фазы двигателя.

8. Повторно открывают указанный ключ через К-1 моментов t-.

9. При t+ открывают третий анодный ключ третьей фазы двигателя.

10. Повторно открывают указанный ключ через К-1 моментов t+.

11. При t- открывают пятый катодный ключ второй фазы двигателя.

12. Повторно открывают указанный ключ через К-1 моментов t-.

Период выходного напряжения коммутатора для нечетных m

Твых.кm(2K-1)Tc,

где Tc период напряжения сети.

Таким образом, для m=3 Tвых.к=3(2K-1)Tc.

При предлагаемом способе управления осуществляется шаговое движение ротора двигателя при питании от однофазной сети за счет скачкообразного поворота вектора н.с. на угол 360/2m эл.град при коммутации следующего тиристора (см. цикл операций), что вдвое меньше по сравнению с известным способом.

Из фиг. 2 и 3 видно, что по сравнению с прототипом при реализации предлагаемого способа управления приводом уменьшаются токи двигателя, тиристоров и потребляемого из сети, а в выходном напряжении коммутатора отсутствуют постоянная составляющая и субгармоники.

Действительно, как видно из фиг. 3 за время, соответствующее 1/6 Tвых.к, каждый тиристор горит в течение двух полупериодов частоты сети, а не к полупериодов, как в прототипе, чем достигается уменьшение токов двигателя, тиристоров и потребляемого из сети.

Отсутствие постоянной составляющей и субгармоник в выходном напряжении коммутатора обеспечивается равенством положительных и отрицательных полуволн частоты сети за период выходного напряжения.

Ниже дано описание отдельных элементов предлагаемого устройства.

Синхронизирующий трансформатор 8 обеспечивает согласование напряжения сети по уровню с входом нуль-органа 9.

Нуль-орган 9 преобразует синусоидальное напряжение сети в прямоугольное, синфазное с синусоидальным. Исполнение нуль-органов стандартное.

Задание необходимого коэффициента счета K счетчика 13 (фиг. 5) осуществляется подключением с помощью переключателей 32.1-32.4 входов элемента 34 к тем выходам счетчика 31.1-31.4, на которых при кодовой комбинации, равной К в двоичном коде, значения сигналов будут равны "Лог.1", а остальные переключатели из 32.1-32.4 подключают входы элемента 34 к плюсу источника 33.

Положение переключателей 32.1-32.4 на фиг.5 соответствует K=5 или K=0101 в двоичном коде, т.е. выходы 31.1 и 31.3 подключены переключателями 32.1 и 32.3 к двум входам элемента 34, а остальные два входа элемента 34 переключателями 32.2 и 32.4 подключены к плюсу источника 33.

Требуемое значение К от 1 до 16 задается предварительно вручную. Если начальное значение счетчика 29.1 соответствует кодовой комбинации 0000 на выходах 31.1-31.4, то после К-го импульса на выходе 30 код на выходах 31.1-31.4 станет равным К и сигнал "Лог.0" с выхода 34 поступит на вход 30.2, что приведет к установке счетчика 29 в состояние, соответствующее коду 0000.

По аналогии со схемой счетчика 13 выполняется счетчик 22 с коэффициентом счета "6", состоящий из четырехразрядного двоичного счетчика и двухвходового элемента И-НЕ. Выходы второго и третьего разрядов четырехразрядного двоичного счетчика подключаются соответственно к первому и второму входам двухвходового элемента И-НЕ, а выход этого элемента соединяется с входом установки нуля счетчика. Тогда после шестого импульса на входе 23 счетчика 22 код на выходах 24.1-24.4 станет равным 0110, что приведет к появлению сигнала "Лог. 0" на выходе элемента И-НЕ и установке счетчика 22 в состояние 0000. В качестве четырехразрядных двоичных счетчиков для 13 и 22 могут быть использованы микросхемы К155ИЕ2; изменение выходного кода счетчиков происходит по отрицательным перепадам (от "Лог.1" к "Лог.0") входных сигналов.

Преобразователи 16 и 25 выполняются на стандартных микросхемах, например К155ИД3. При поступлении какой-либо кодовой комбинации на адресные входы преобразователь переводит один из его выходов, соответствующий данной комбинации в десятичной системе счисления, в состояние "Лог.0"; на остальных выходах при этом сохраняется уровень "Лог.1".

Ключи 35.1-35.14 блока 19 (фиг. 6) при К<3 разомкнуты, а при 3K16 соединяют входы с 20.1 по 20.(К-2) с выходом 21 следующим образом: при К=3 замкнут 35.1, при К=4 замкнуты 35.1 и 35.2 и т.д. а при К=16 замкнуты ключи с 35.1 по 35.14. Так же, как и для фиг. 5, на фиг. 6 положение ключей соответствует К= 5: ключи с 35.1 по 35.3 соединяют входы с 20.1 по 20.3 с выходом 21.

Блоки запуска тиристоров 28.1-28.6 формируют напряжения управления тиристорами 1-6 необходимой длительности и амплитуды. Выходы устройств 28.1-28.6 соединены с цепями управляющий электрод-катод тиристоров 1-6, при этом положительные выходные зажимы 28.1-28.6, отмеченные на фиг. 4 знаками "+", соединены с управляющими электродами тиристоров 1-6, а отрицательные зажимы с катодами тиристоров.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Напряжение сети с помощью синхронизирующего трансформатора 8, нуль-органа 9 и инвертора 10.1 преобразуется так, что положительным полуволнам напряжения сети соответствуют положительные значения выходного напряжения нуль-органа 9, а отрицательным полуволнам положительное значение напряжения на выходе инвертора 10.1. При совпадении положительных значений выходных напряжений 9 и 10.1 с соответствующими кодовыми комбинациями на выходах счетчика 22 и отсутствии запрета ("Лог.0") с выхода 21 блока 19 появляются сигналы "Лог.1" на выходах элементов 11.7-11.12, и схемы запуска 28.1-28.6 формируют импульсы управления тиристорами 1-6.

Схема устройства (фиг. 4) реализует следующие алгоритмы:

U1=U210000U,

U2=U210010U,

U3=U210100U,

U4=U210011U,

U5=U210101U,

U6=U210001U,

где U1.U6 импульсы управления соответственно на тиристорах 1-6,

0000.0101 кодовые комбинации на выходах счетчика 22,

U напряжение питающей сети,

U21 сигнал на выходе 21 блока 19.

Положим, начальные состояния счетчиков 13 и 22 соответствуют кодам 0000 как на выходах 15.1-15.4, так и на выходах 24.1-24.4. Тогда состояние устройства характеризуется "Лог.0" на выходах 18.0 и 27.0 преобразователей 16 и 25, инверторов 10.3-10.7, двухвходовых элементов И 11.2-11.6 и "Лог.1" на выходе инвертора 10.2.

Сигнал на выходе элемента 11.1 импульсный и равен "Лог.1" во время положительной полуволны напряжения U и "Лог.0" при отрицательной полуволне. Этот сигнал, поступая через элемент 12 на счетный вход 14 счетчика 13, вызывает изменение кода на выходах 15.1-15.4. Одновременно первый и K-ый импульсы "Лог. 1" на выходе 11.1 вызовут появление "Лог.1" на выходах элемента 11.7, соответственно формирование импульса устройством 28.1 и включение тиристора 1. Импульсы "Лог. 1" с 2 по К-1 при К>2 на выходе элемента 11.1 не вызовут включения тиристора 1, т.к. на вход элемента 11.7 будет подан сигнал "Лог.0" с выхода 21 блока 19. Спад K-го импульса на выходе 11.1, по времени совпадающий с переходом U от положительных значений к отрицательным, вызовет обнуление счетчика 13, переход из состояния "Лог.1" в "Лог.0" на выходе 18.0 преобразователя 16, как следствие, появление кодовой комбинации 0001 на выходах 24.1-24.4, сигнала "Лог.0" на выходе 27.1 преобразователя 25 и инвертора 10 и "Лог.1" на выходе инвертора 10.3. Теперь по аналогии импульсным становится сигнал на выходе элемента 11, во время 1 и K-го импульсов "Лог.1" на выходе 11 включится тиристор 6, а после K-го импульса произойдет очередное обнуление счетчика 13 и изменение состояния преобразователя 25.

Подобно описанному ранее далее осуществляется включение тиристоров 2, 4, 3, 5. Затем цикл, начинающийся включением тиристора 1, повторяется.

Последовательность переключений фаз двигателя 7 и направление тока в них жестко заданы блок-схемой устройства, а форма выходного напряжения коммутатора для K=1 и K1 показана на фиг.2 и 3. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Способ управления m-фазным электродвигателем переменного тока с 2 m-тиристорным коммутатором, предназначенным для подключения электродвигателя к сети, где m нечетное число, большее 1, при котором на заданный интервал времени, не превышающий периода напряжения сети, открывают ключ в фазе двигателя, подключая указанную фазу к сети, отличающийся тем, что постоянно контролируют моменты перехода напряжения сети через ноль и в момент перехода напряжения сети из области отрицательных значений в область положительных t+ открывают i-й анодный ключ i-й фазы двигателя на указанный интервал времени, затем через К-1 моментов t+, где К любое целое число, повторно открывают указанный анодный ключ на тот же интервал времени, в момент перехода напряжения сети из области положительных значений в область отрицательных t- открывают катодный ключ с номером фазы двигателя на тот же интервал времени, затем через К+1 моментов t- повторно открывают указанный катодный ключ на тот же интервал времени, причем указанные операции повторяются для всех i, меняющихся последовательно через единицу от i=1 до i (m-1)/2, далее в момент t+ открывают i-й анодный ключ i-й фазы двигателя на тот же интервал времени, затем через К-1 моментов t+ повторно открывают указанный анодный ключ на тот же интервал времени, в момент t- открывают катодный ключ с номером (m+ (2i-m+1)/2) (2i-m+1)/2 фазы двигателя на тот же интервал времени и затем через К-1 моментов t- повторно открывают указанный катодный ключ на тот же интервал времени, причем указанные операции повторяются для всех i, меняющихся последовательно через единицу от i (m+1)/2 до i m, причем указанный цикл операций повторяют периодически с периодом T [m(2k-1)] Tc, где Тс период питающей сети.

2. Устройство для управления трехфазным электродвигателем переменного тока с шестивентильным тиристорным коммутатором, предназначенным для подключения электродвигателя к сети, содержащим систему управления тиристорами коммутатора, составленную из синхронизирующего трансформатора, формирователя импульсов и шести блоков запуска тиристоров, причем вход синхронизирующего трансформатора соединен с сетью переменного тока, а выход соединен с входом формирователя импульсов, выходы которого соединены с входами блоков запуска тиристоров, выходами соединенных с управляющими электродами и катодами тиристоров коммутатора, отличающееся тем, что формирователь импульсов содержит нуль-орган, семь инверторов, двенадцать двухвходовых элементов И, шестивходовый элемент ИЛИ, счетчик с переменным коэффициентом счета, два преобразователя четырехразрядного двоичного кода в код "1 из 16", блок ключей, составленный из четырнадцати ключей и резистора, счетчик с коэффициентом счета "6", причем синхронизирующий трансформатор выполнен с одной первичной и одной вторичной обмотками, аноды первого, второго и третьего тиристоров, катоды четвертого, пятого и шестого тиристоров и начало первичной обмотки синхронизирующего трансформатора соединены с одной фазой сети переменного тока, ноль трехфазной обмотки статора электродвигателя переменного тока и конец первичной обмотки синхронизирующего трансформатора соединены с другой фазой сети переменного тока, конец вторичной обмотки синхронизирующего трансформатора соединен с общей шиной, начало вторичной обмотки соединено с входом нуль-органа, выход нуль-органа соединен с входом первого инвертора и первыми входами первого, третьего и пятого двухвходовых элементов И, выход первого инвертора соединен с первыми входами второго, четвертого и шестого двухвходовых элементов И, выходы первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого двухвходовых элементов И соединены соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым входами шестивходового элемента ИЛИ и первыми входами седьмого, двенадцатого, восьмого, десятого, девятого и одиннадцатого двухвходовых элементов И, выход шестивходового элемента ИЛИ соединен со счетным входом счетчика с переменным коэффициентом счета, четыре выхода счетчика с переменным коэффициентом счета соединены соответственно поразрядно с адресными входами первого преобразователя четырехразрядного двоичного кода в код "1 из 16", выход которого, соответствующий комбинации "0" в десятичной системе счисления, соединен со счетным входом счетчика с коэффициентом "6", выходы счетчика с коэффициентом счета "6" соединены соответственно поразрядно с адресными входами второго преобразователя четырехразрядного двоичного кода в код "1 из 16", выходы второго преобразователя, соответствующие комбинациям "0", "1", "2", "3", "4", "5" в десятичной системе счисления, соединены соответственно с входами второго, третьего, четвертого, пятого, шестого и седьмого инверторов, выходы второго, третьего, четвертого, пятого, шестого и седьмого инверторов соединены соответственно с вторыми входами первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого двухвходовых элементов И, выходы первого из упомянутых преобразователей, соответствующие кодовым комбинациям с "1" по "14" в десятичной системе счисления, соединены соответственно с неподвижными контактами четырнадцати ключей, первый вывод резистора блока ключей соединен с пятым выходом счетчика с переменным коэффициентом счета, подвижные контакты упомянутых ключей и второй вывод резистора соединены с вторыми входами седьмого, восьмого, девятого, десятого, одиннадцатого и двенадцатого двухвходовых элементов И, выходы седьмого, восьмого, девятого, десятого, одиннадцатого и двенадцатого двухвходовых элементов И соединены соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым блоками запуска тиристоров, положительные выходные зажимы выходных напряжений первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого блоков запуска тиристоров соединены соответственно с управляющими электродами первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого тиристоров, а отрицательные выходные зажимы выходных напряжений первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого блоков запуска соединены соответственно с катодами первого, второго, третьего, четвертого, пятого и шестого тиристоров.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru