×
29.12.2017
217.015.f2de

Устройство для питания синхронного гистерезисного двигателя с амплитудно-фазовым перевозбуждением

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002637111
Дата охранного документа
30.11.2017
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах с гистерезисными двигателями. Техническим результатом является уменьшение установленной мощности, уровня электромагнитных помех и упрощение. Устройство для питания синхронного гистерезисного двигателя с амплитудно-фазовым перевозбуждением содержит инвертор, задающий генератор, делитель частоты с распределителем импульсов. Синхронный гистерезисный двигатель подключен к инвертору через фильтрокомпенсирующее устройство на основе LC-фильтра. Импульс управления перевозбуждением подается на вход управления выходным напряжением инвертора и на вход узла управления частотой задающего генератора, на другой вход которого подается напряжение питания синхронного гистерезисного двигателя. Выход указанного узла соединен с входом управления частотой задающего генератора, выход которого через делитель частоты с распределителем импульсов соединен с входом управления силовыми ключами инвертора. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Заявляемое изобретение относится к электротехнике, а именно к электроприводам с синхронными гистерезисными двигателями (СГД).

Высокие энергетические характеристики СГД могут быть получены лишь при использовании режима перевозбуждения, заключающегося в том, что дополнительно увеличивается намагниченность материала приводного диска ротора в синхронном режиме работы СГД, а затем напряжение питания СГД снижается с номинального значения до величины, при которой СГД работает с необходимым запасом по мощности опрокидывания (выхода из синхронизма).

В настоящее время известно несколько способов перевозбуждения СГД:

- временное увеличение напряжения питания СГД с последующим его снижением до номинального уровня или ниже (Делекторский Б.А., Тарасов В.Н., «Управляемый гистерезисный привод». М.: Энергоатомиздат, 1983 г.) [1];

- временное увеличение напряжения питания СГД с манипулированием фазой этого напряжения («Способ перевозбуждения синхронных гистерезисных двигателей», авторское свидетельство СССР, №674181, МПК Н02Р 7/44, дата приоритета 29.11.1971 г.) [2];

- временное отключение СГД от источника переменного электропитания и подключение его к источнику постоянного напряжения («Способ перевозбуждения гистерезисного электродвигателя», авторское свидетельство СССР №577632, МПК Н02Р 1/30, дата приоритета 02.07.1971 г.) [3];

- наложение на напряжение питания СГД импульсов напряжения в определенной фазе («Устройство для импульсного перевозбуждения гистерезисного электродвигателя», авторское свидетельство СССР №455429, МПК Н02К 19/08, Н02Р 7/36, дата приоритета 31.03.1972 г.) [4].

Перечисленные способы имеют следующие недостатки:

- повышение питающего напряжения или наложение импульсов на питающее напряжение возможно не во всех источниках электропитания СГД;

- наложение на питающее напряжение импульсов напряжения требует повышенного качества электрической изоляции обмоток статора СГД, а фронты импульсов напряжения вызывают деградацию изоляции;

- нарушение симметрии напряжения питания СГД (появление импульсов в напряжении питания СГД, отключение одной или нескольких фаз, быстрое изменение фазы напряжения питания СГД вызывает ударное воздействие на ротор, что отрицательно сказывается на ресурсе СГД, особенно учитывая, что роторы СГД в сверхскоростных приводах работают на пределе механической прочности).

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство, приведенное в патенте РФ №2375813 «Способ двухзонного амплитудно-фазового перевозбуждения синхронно-гистерезисных электродвигателей» (МПК Н02Р 21/05, Н02Р 6/00, дата приоритета 02.04.2008 г.) [5].

В данном устройстве для питания СГД, содержащем выпрямитель, блок управляемой вольт-добавки, инвертор напряжения с широтно-импульсной модуляцией, задающий генератор, делитель частоты, регулятор фазы, распределитель импульсов, режим перевозбуждения создается кратковременным (в течение 3-5 периодов выходного напряжения инвертора) повышением, а затем понижением напряжения, подаваемого на СГД. Одновременно с повышением и понижением этого напряжения изменяется фаза выходного напряжения инвертора.

При повышении выходного напряжения инвертора регулятором фазы поворачивают фазу этого напряжения на угол 15-20 гр. эл. против направления вращения ротора СГД, а при понижении напряжения поворачивают фазу напряжения на тот же угол по направлению вращения ротора СГД. Поворот вектора выходного напряжения инвертора при перевозбуждении позволяет уменьшить колебания ротора СГД и дополнительно увеличить уровень намагниченности материала приводного диска ротора СГД. Повышение выходного напряжения инвертора на время перевозбуждения достигается включением блока управляемой вольт-добавки последовательно с выходным напряжением выпрямителя.

К недостаткам этого устройства для питания СГД с амплитудно-фазовым перевозбуждением можно отнести увеличенное число силовых элементов, входящих в состав блока управляемой вольт-добавки, увеличенную установленную мощность инвертора, увеличенный уровень электромагнитных помех, создаваемых при включении и выключении блока вольт-добавки. Кроме того, регулятор фазы инвертора напряжения с широтно-импульсной модуляцией имеет достаточно сложную схему.

Задачами заявляемого изобретения являются упрощение устройства, уменьшение установленной мощности устройства, уменьшение уровня электромагнитных помех.

Указанные задачи решаются за счет того, что в заявляемом устройстве для питания СГД с амплитудно-фазовым перевозбуждением, включающем инвертор, задающий генератор, делитель частоты с распределителем импульсов, СГД подключается к инвертору через фильтрокомпенсирующее устройство на основе LC-фильтра, а импульс управления перевозбуждением подается на вход управления выходным напряжением инвертора и на вход узла управления частотой задающего генератора. На другой вход узла управления частотой задающего генератора подается напряжение питания синхронного гистерезисного двигателя, выход этого узла соединен с входом управления частотой задающего генератора, выход которого через делитель частоты с распределителем импульсов соединен с входом управления силовыми ключами инвертора.

Выходное напряжение инвертора с использованием широтно-импульсной модуляции имеет высокий уровень высших гармоник, которые разогревают СГД и уменьшают вращающий момент. Для уменьшения уровня высших гармоник до допускаемой величины СГД подключают к инвертору через фильтрокомпенсирующее устройство на основе LC-фильтра. Кроме того, фильтрокомпенсирующее устройство предназначено для увеличения Cosφ нагрузки до значений, близких к единице.

Заявляемое изобретение поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема заявляемого устройства для питания СГД с амплитудно-фазовым перевозбуждением.

Заявляемое устройство для питания СГД с амплитудно-фазовым перевозбуждением содержит инвертор (1) с подключенным к нему через фильтрокомпенсирующее устройство на основе LC-фильтра (2) СГД (3). Импульс управления перевозбуждением подается на вход управления выходным напряжением инвертора (1) и на вход узла управления частотой задающего генератора (4), на другой вход которого подается напряжение питания СГД (3), выход этого узла соединен с входом управления частотой задающего генератора (5), выход которого через делитель частоты с распределителем импульсов (6) соединен с входом управления силовыми ключами инвертора (1).

Заявляемое устройство для питания СГД с амплитудно-фазовым перевозбуждением работает следующим образом. При подаче импульса управления перевозбуждением на вход управления выходным напряжением инвертора (1) его выходное напряжение вместе с напряжением питания СГД (3) начнет увеличиваться до максимальной величины. При достижении напряжением питания СГД (3) уровня нижнего порога срабатывания узла управления частотой задающего генератора (4) частота задающего генератора (5) уменьшится на заданную величину, что приведет к изменению фазы выходного напряжения инвертора (1) таким образом, что угол отставания магнитного поля ротора от магнитного поля статора (θ) СГД (3) начнет уменьшаться. В результате этого будет происходить уменьшение мощности, потребляемой СГД (3), коэффициент передачи фильтрокомпенсирующего устройства (2) начнет возрастать, напряжение на обмотках статора СГД (3) будет увеличиваться, что приведет к дополнительному намагничиванию материала приводного диска ротора СГД (3). Когда напряжение питания СГД (3) достигнет уровня верхнего порога срабатывания узла управления частотой задающего генератора (4), частота задающего генератора (5) увеличится до исходного значения, а величина угла θ начнет увеличиваться до значения, при котором электромагнитный момент СГД (3) станет равным моменту сопротивления на его валу.

Для уменьшения колебаний ротора СГД (3) скорость изменения фазы и увеличения напряжения питания СГД (3) выбирают такой, чтобы повышение напряжения до максимального значения происходило за время, равное нескольким сотням периодов напряжения питания СГД (3), но на порядок меньше периода собственных колебаний ротора СГД (3).

Известно [1], что для уменьшения колебаний ротора СГД (3) целесообразно после повышения напряжения питания СГД (3) последующее снижение этого напряжения осуществлять плавно, поэтому время снижения напряжения выбирается на порядок больше периода собственных колебаний ротора СГД (3).

Длительность нарастания и максимальная величина напряжения питания СГД (3) при амплитудно-фазовом перевозбуждении определяются длительностью импульса перевозбуждения, подаваемого на вход управления частотой задающего генератора (5), крутизной характеристики управления частотой этого генератора и параметрами LC-фильтра фильтрокомпенсирующего устройства (2). Уменьшать величину угла θ до нуля не рекомендуется, так как СГД перейдет в генераторный режим работы и произойдет конденсаторное самовозбуждение СГД.

Заявляемое устройство для питания СГД с амплитудно-фазовым перевозбуждением имеет следующие преимущества по сравнению с аналогами и прототипом:

- более простую схему;

- позволяет уменьшить установленную мощность инвертора;

- не вызывает дополнительных потерь энергии от источника питания;

- создает меньший уровень электромагнитных помех при перевозбуждении, чем существующие устройства.

Источники информации

1. Делекторский Б.А., Тарасов В.Н. Управляемый гистерезисный привод. М., Энергоатомиздат, 1983, стр. 78-79.

2. Авторское свидетельство СССР №674181, МПК Н02Р 7/44, дата приоритета 29.11.1971 г.

3. Авторское свидетельство СССР №577632, МПК Н02Р 1/30, дата приоритета 02.07.1971 г.

4. Авторское свидетельство СССР №455429, Н02К 19/08, Н02Р 7/36, дата приоритета 31.03.1972 г.

5. Патент РФ №23758813, МПК Н02Р 21/05, Н02Р 6/00, дата приоритета 02.04.2008 г.

Устройство для питания синхронного гистерезисного двигателя с амплитудно-фазовым перевозбуждением, содержащее инвертор, задающий генератор, делитель частоты с распределителем импульсов, отличающееся тем, что синхронный гистерезисный двигатель подключается к инвертору через фильтрокомпенсирующее устройство на основе LC-фильтра, а импульс управления перевозбуждением подается на вход управления выходным напряжением инвертора и на вход узла управления частотой задающего генератора, на другой вход которого подается напряжение питания синхронного гистерезисного двигателя, выход этого узла соединен с входом управления частотой задающего генератора, выход которого через делитель частоты с распределителем импульсов соединен с входом управления силовыми ключами инвертора.
Устройство для питания синхронного гистерезисного двигателя с амплитудно-фазовым перевозбуждением
Устройство для питания синхронного гистерезисного двигателя с амплитудно-фазовым перевозбуждением
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 12.
20.06.2015
№216.013.559c

Устройство для питания синхронного гистерезисного двигателя

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах с синхронными гистерезисными двигателями. Технический результат - уменьшение потерь энергии и электромагнитных помех. Устройство для питания синхронного гистерезисного двигателя содержит инвертор, датчик...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553446
Дата охранного документа: 20.06.2015
27.07.2015
№216.013.66da

Способ выполнения парциальной нефрэктомии слева

Изобретение относится к медицине, хирургии. Локально рассекают брюшину и ткани мезоколон нисходящей ободочной кишки над пораженным участком почки и над сосудистой ножкой почки для парциальной нефрэктомии слева. При этом через локальный разрез мезоколон над сосудами выделяют, фиксируют в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557883
Дата охранного документа: 27.07.2015
27.07.2015
№216.013.66dd

Способ выполнения тотальной нефрэктомии слева

Изобретение относится к медицине, хирургии. Выполняют тотальную нефрэктомию слева. Доступ к почке выполняют посредством формирования овального «окна» в мезоколон нисходящей ободочной кишки. Область «окна» ограничена: v. mesenterica inf, arcus Riolani, a. colicae sin и хвостом поджелудочной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557886
Дата охранного документа: 27.07.2015
13.01.2017
№217.015.8dcb

Устройство для электропитания синхронного гистерезисного двигателя

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления в электроприводе с синхронными гистерезисными двигателями. Техническим результатом является предотвращение возникновения незатухающих колебаний активной мощности во всех режимах работы синхронного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605088
Дата охранного документа: 20.12.2016
13.01.2017
№217.015.8e8a

Адаптивное устройство для управления силовым тиристором

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления силовыми тиристорами выпрямителей, автономных инверторов и тиристорных контакторов. Технический результат - уменьшение потерь энергии. Адаптивное устройство управления силовым тиристором содержит источник...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605454
Дата охранного документа: 20.12.2016
29.12.2017
№217.015.f9b6

Способ хирургической реабилитации больных после цистэктомии с кишечной пластикой мочевого пузыря при формировании стриктур уретеро-резервуарного анастомоза

Изобретение относится к медицине, хирургии. Мобилизуют мочевой резервуар и выявляют область стриктуры уретеро-резервуарного анастомоза. Производят мобилизацию мочеточника на 3-4 см выше выявляемого сужения, иссекают стриктуру. Дефект стенки мочевого резервуара ушивают Z-образным швом. В стенке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639407
Дата охранного документа: 21.12.2017
18.07.2018
№218.016.7188

Устройство для питания синхронного гистерезисного двигателя с фазовым перевозбуждением

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах с синхронными гистерезисными двигателями. Техническим результатом является уменьшение установленной мощности и уровня электромагнитных помех. Устройство для питания синхронного гистерезисного двигателя с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661332
Дата охранного документа: 16.07.2018
05.09.2019
№219.017.c730

Металлическая тепловая труба плоского типа

Металлическая тепловая труба плоского типа состоящая из корпуса с испарительной, транспортной и конденсаторной зонами, системы подвода теплоносителя, капиллярно-пористого фитиля, сформированного на внутренней поверхности противоположных стенок корпуса с образованием зазора в центральной его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699116
Дата охранного документа: 03.09.2019
07.09.2019
№219.017.c87a

Способ изготовления трубчатых фильтрующих элементов

Изобретение относится к изготовлению трубчатых фильтрующих элементов. Способ включает формирование цилиндрической газопроницаемой заготовки из металлического порошка, спекание, создание селективных слоев на поверхности заготовки путем чередующихся операций нанесения слоев пасты, состоящей из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699492
Дата охранного документа: 05.09.2019
08.09.2019
№219.017.c8fd

Регенерируемый фильтр для очистки парогазовой смеси

Изобретение предназначено для очистки парогазовых смесей. Регенерируемый фильтр включает корпус, состоящий из внешней и внутренней стенок, технологические патрубки, модуль с трубчатыми фильтрующими элементами, расположенный во внутренней полости фильтра, фильтрующие элементы которого находятся...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699637
Дата охранного документа: 06.09.2019
Показаны записи 1-10 из 13.
20.06.2015
№216.013.559c

Устройство для питания синхронного гистерезисного двигателя

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах с синхронными гистерезисными двигателями. Технический результат - уменьшение потерь энергии и электромагнитных помех. Устройство для питания синхронного гистерезисного двигателя содержит инвертор, датчик...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553446
Дата охранного документа: 20.06.2015
27.07.2015
№216.013.66da

Способ выполнения парциальной нефрэктомии слева

Изобретение относится к медицине, хирургии. Локально рассекают брюшину и ткани мезоколон нисходящей ободочной кишки над пораженным участком почки и над сосудистой ножкой почки для парциальной нефрэктомии слева. При этом через локальный разрез мезоколон над сосудами выделяют, фиксируют в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557883
Дата охранного документа: 27.07.2015
27.07.2015
№216.013.66dd

Способ выполнения тотальной нефрэктомии слева

Изобретение относится к медицине, хирургии. Выполняют тотальную нефрэктомию слева. Доступ к почке выполняют посредством формирования овального «окна» в мезоколон нисходящей ободочной кишки. Область «окна» ограничена: v. mesenterica inf, arcus Riolani, a. colicae sin и хвостом поджелудочной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557886
Дата охранного документа: 27.07.2015
13.01.2017
№217.015.8dcb

Устройство для электропитания синхронного гистерезисного двигателя

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления в электроприводе с синхронными гистерезисными двигателями. Техническим результатом является предотвращение возникновения незатухающих колебаний активной мощности во всех режимах работы синхронного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605088
Дата охранного документа: 20.12.2016
13.01.2017
№217.015.8e8a

Адаптивное устройство для управления силовым тиристором

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления силовыми тиристорами выпрямителей, автономных инверторов и тиристорных контакторов. Технический результат - уменьшение потерь энергии. Адаптивное устройство управления силовым тиристором содержит источник...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605454
Дата охранного документа: 20.12.2016
29.12.2017
№217.015.f9b6

Способ хирургической реабилитации больных после цистэктомии с кишечной пластикой мочевого пузыря при формировании стриктур уретеро-резервуарного анастомоза

Изобретение относится к медицине, хирургии. Мобилизуют мочевой резервуар и выявляют область стриктуры уретеро-резервуарного анастомоза. Производят мобилизацию мочеточника на 3-4 см выше выявляемого сужения, иссекают стриктуру. Дефект стенки мочевого резервуара ушивают Z-образным швом. В стенке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002639407
Дата охранного документа: 21.12.2017
18.07.2018
№218.016.7188

Устройство для питания синхронного гистерезисного двигателя с фазовым перевозбуждением

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах с синхронными гистерезисными двигателями. Техническим результатом является уменьшение установленной мощности и уровня электромагнитных помех. Устройство для питания синхронного гистерезисного двигателя с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661332
Дата охранного документа: 16.07.2018
19.12.2018
№218.016.a912

Способ выполнения радикальной простатэктомии

Изобретение относится к медицине, а именно к оперативной урологии, онкоурологии, и может быть использовано при проведении оперативного вмешательства пациентам с раком предстательной железы. Для этого поочередно формируют два тоннеля справа и слева от проекции шейки мочевого пузыря в слое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675171
Дата охранного документа: 17.12.2018
25.01.2019
№219.016.b3be

Способ оперативного лечения уротелиальной карциномы средней трети левого мочеточника

Изобретение относится к медицине, а именно к онкоурологии. Осуществляют выполнение лапароскопической сегментарной уретерэктомии, при которой выполняют резекцию пораженной части мочеточника с последующим восстановлением его целостности. При этом доступ к мочеточнику осуществляют через разрез...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002678178
Дата охранного документа: 23.01.2019
21.03.2019
№219.016.eaca

Способ лапароскопической радикальной нефрэктомии с тромбэктомией из нижней полой вены

Изобретение относится к медицине, а именно к абдоминальной хирургии и урологии, и может быть использовано при хирургическом лечении онкологического заболевания почек - почечно-клеточного рака, осложненного тромбообразованием в нижней полой вене (НПВ). Для этого под рентген-контролем через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682597
Дата охранного документа: 19.03.2019
+ добавить свой РИД