ИНВЕРТОР ДЛЯ ПИТАНИЯ МНОГОФАЗНОГО ИНДУКТОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к электротехнике, а точнее к системам питания многофазных реактивных электродвигателей.
Известен инвертор для питания m-фазного реактивного индукторного двигателя, содержащий в каждой фазе два управляемых ключа, соединенных последовательно с фазной обмоткой двигателя и подключенных к положительному и отрицательному зажимам источника питания, два обратных диода, шунтирующих фазную обмотку и соответствующие управляемые ключи, дополнительные вентили, анод каждого из которых подключен к точке соединения обмотки одной фазы с ключом, соединенным с отрицательным зажимом источника питания, а катод - к точке соединения обмотки другой фазы с ключом, соединенным с положительным зажимом источника питания (патент РФ №2037260).
Недостатком такой схемы инвертора является осуществление передачи энергии между фазами при включении и отключении токов в обмотках только через управляемые ключи.
Известно устройство управления реактивным двигателем (патент РСТ №90/16111, Кл. Н 02 Р 6/02, 1990).Статор реактивного двигателя содержит несколько полюсов, сгруппированных попарно и расположенных на диаметрально противоположных сторонах ротора. В каждой паре статорных полюсов обмотки подключаются к внешнему источнику постоянного тока через два ключа с независимым управлением. Один ключ соединяет обмотки с положительным зажимом источника, а второй - с отрицательным зажимом источника. Два диода, взаимодействующие с ключами, обеспечивают непрерывное и однонаправленное протекание тока через обмотки.
При отключении тока в обмотке накопленная ею энергия возвращается через обратные диоды в цепь источника питания и через ключи - в обмотки других включенных в этот момент фаз двигателя.
Наиболее близким по технической сущности является инвертор для питания многофазного индукторного двигателя, содержащий в каждой фазе два управляемых ключа, зашунтированных обратными диодами, соединенных с фазной обмоткой двигателя и подключенных к положительной и отрицательной клеммам источника питания, дополнительные диоды по числу фаз, анод каждого из которых подключен к точке соединения обмотки одной фазы с ключом, соединенным с отрицательным зажимом источника питания, а катод - к точке соединения обмотки другой фазы с ключом, соединенным с положительным зажимом источника питания (Патент РФ №2037259).
Такой инвертор позволяет передавать энергию от одной фазной обмотки к другой при одном порядке чередования фаз двигателя, обеспечивая вращение индукторного двигателя только в одном направлении.
Задачей изобретения является обеспечение реверсирования двигателя за счет возможности переключения фаз в обратном порядке.
Поставленная задача решается тем, что в состав известного устройства с числом фаз m>1, содержащего в каждой фазе два управляемых ключа, зашунтированных обратными диодами, соединенных последовательно с фазной обмоткой двигателя и подключенных к положительной и отрицательной клеммам источника питания, введены симисторы по числу фаз (m>1), включенные между фазными обмотками, которые позволяют обмениваться энергией между обмотками как при прямом, так и при обратном чередовании фаз двигателя.
Предлагаемое устройство за счет возможности обратного чередования фаз обеспечивает реверс индукторного двигателя, при этом сохранено главное достоинство прототипа - возможность при отключении тока в одной фазной обмотке передавать часть магнитной энергии в обмотку другой фазы, включаемой в данный момент, тем самым уменьшить токовую нагрузку ключей и уменьшить потери энергии.
На фиг.1 показана принципиальная электрическая схема предлагаемого инвертора;
На фиг.2 - представлены временные диаграммы переключения ключей инвертора для питания многофазного индукторного двигателя;
Инвертор для питания многофазного (m>1) индукторного двигателя подключен к фазовым обмоткам 1, 2, 3, являющимся нагрузкой инвертора, управляемые ключи положительной группы 4, 5, 6 одним выводом подключены к положительному зажиму источника питания 7, другим - к выводам фазных обмоток 8, 9, 10 соответственно. Управляемые ключи отрицательной группы 11, 12, 13 одним выводом подключены к отрицательному зажиму источника питания 14, другим - к выводам фазных обмоток 1, 2, 3 соответственно. Верхние обратные диоды 15, 16, 17 катодами подсоединены к точке 7, а анодами - к точкам 8, 9, 10 соответственно, нижние обратные диоды 18, 19, 20 анодами подсоединены к точке 14, катодами - к точкам 8, 9, 10 соответственно и вновь введенные симисторы 21, 22, 23 по числу фаз инвертора, которые подсоединены к выводам фазных обмоток 1, 2, 3 соответственно.
Инвертор работает следующим образом:
При одновременном замыкании ключей 4 и 12 ток протекает в обмотке 1 через симистор 21, перед размыканием ключа 12 замыкается ключ 13 и ток начинает протекать по цепи - ключ 4, обмотка 1, симистор 21, обмотка 2, ключ 13. Затем размыкают ключ 4 и замыкают ключ 5, и ток начинает нарастать по двум цепям: от источника питания через ключи 5 и 13 и под действием ЭДС фазной обмотки 1 через симистор 21, обмотку 2, ключ 13, обратный диод 18. Таким образом, часть энергии, запасенной обмоткой 1, передается через симистор 21 в обмотку 2, минуя приборы 5 и 16. Работа остальных фаз инвертора осуществляется аналогично.
При реверсивном включении индукторного двигателя симисторы 21, 22, 23 замыкают ток в обмотках 1, 2, 3 в обратном направлении согласно
алгоритму работы ключей 13, 12, 11 и 4, 5, 6 соответственна 13-4, 12-4, 6-12, 6-11,5-11, 5-13 и т.д.).
Благодаря введению симисторов в цепь фазных обмоток обеспечивается реверс индукторного двигателя при сохранении всех достоинств прототипа.