Пристрій імпульсного керування процесами перетворення енергії в асинхронному двигуні з фазним ротором

Пристрій імпульсного керування процесами перетворення енергії в асинхронному двигуні з фазним ротором, що містить некерований випрямляч, до якого підключено виводи обмотки ротора асинхронного двигуна, катодні та анодні групи яких, відповідно, приєднані до силового ключа, при 3 валами часу, в залежності від досягнення заявленого технічного ефекту. В основу корисної моделі поставлена задача розробки пристрою імпульсного керування з підвищеними показниками енергоефективності за рахунок повернення накопиченої енергії в обмотках ротора до мережі електропостачання в динамічному та статичному режимах роботи АД з ефектом зменшення встановленої потужності інвертора. Вирішення цієї задачі досягається тим, що у пристрої імпульсного керування в ланцюгу випрямленого струму ротора встановлено силовий ключ - транзистор, конденсатор, дросель та інвертор з погоджувальним трансформатором. Енергія, яка накопичена в обмотках ротора, в момент розмикання силового ключа накопичується на конденсаторі, а в момент замикання силового ключа скидається в мережу електропостачання завдяки інвертору відомої мережі. Таким чином, досягається технічний результат - зменшення встановленої потужності інвертора, який скидає енергію у мережу електропостачання при постійному малому куті інвертування, отже зменшується споживання реактивної потужності з мережі електропостачання. Таким чином, нові ознаки, при взаємодії з відомими ознаками, забезпечують виявлення нових технічних властивостей шляхом конструкційних вдосконалень - розроблено пристрій імпульсного керування АД с фазним ротором з підвищеними показниками енергоефективності,тобто зі зменшеною встановленою потужністю інвертора, який скидає накопичену енергію ротора у мережу електропостачання при постійному малому куті інвертування. Це забезпечує усій заявленій сукупності ознак відповідність критерію "новизна" та призводить до нових технічних результатів. Аналоги, які містять ознаки , що відрізняються від прототипу незнайдені, рішення явним чином не випливає з рівня техніки. Суть корисної моделі пояснюється на кресленні, де зображується пристрій імпульсного керування АД з фазним ротором. Пристрій імпульсного керування процесами перетворення енергії в АД з фазним ротором складається з приєднаного до мережі електропостачання 1 виводів статорної обмотки АД 2 з фазним ротором. Виводи обмотки ротора АД підключено до некерованого випрямляча 3. Анод діода 5 підключено до колекторного входу силового ключа 4 та катодної групи некерованого випрямляча 3. Катод діода 5 підключено до позитивного виводу конденсатора 6 та дроселя 7, до виходу якого підключена анодна група інвертора 8. Емітерний вхід силового ключа 4 підключено: до негативного виводу конденсатора 6, до анодної групи некерованого випрямляча 3 та до катодної групи інвертора 8, виводи якого підключено до вторинної обмотки погоджувального трансформатора 9, первинна обмотка якого приєднана до мережі електропостачання 1. 64126 4 Для забезпечення функціональності пристрою імпульсного керування процесами перетворення енергії АД з фазним ротором необхідно виводи обмотки статора АД 2 та виводи первинної обмотки погоджувального трансформатора 9 приєднати до мережі електропостачання 1 та подати напругу на обмотку статора АД. Керування АД в динамічному та статичному режимах роботи досягається обмеженням струму ротора АД постійною комутацією силового ключа 4 в ланцюзі випрямленого струму завдяки некерованому випрямлячу 3. Для цього на силовий ключ 4 подається командний сигнал у вигляді прямокутного імпульсу з широтноімпульсного регулятора, частота модуляції якого має стале значення, а обмеження струму ротора досягається зміною ширини імпульсу. Таким чином, в момент розмикання силового ключа випрямлений струм ротора через діод 5 заряджає конденсатор 6, при цьому накопичена енергія в обмотках ротора зникає. В момент замикання силового ключа обмотки ротора закорочуються та на валу двигуна АД виникає повна механічна потужність. Накопичена енергія конденсатора 6 через дросель 7, інвертор 8 та погоджувальний трансформатор 9 повертається до мережі електропостачання 1. При цьому діод 5 запобігає появі струму в зворотному напрямку від конденсатора 6 до силового ключа 4. Завдяки дроселю 7, який згладжує струм від конденсатора 6, процес інвертування енергії триває не залежно від моменту часу замикання чи розмикання силового ключа 4. При цьому напруга на конденсаторі 6 має менше значення ніж е.р.с. вторинної обмотки погоджувального трансформатора 9. Для забезпечення ефективної роботи інвертора на нього подається командні сигнали від пристрою системи імпульсно-фазового керування у вигляді прямокутних імпульсів з постійним малим кутом інвертування. Таким чином, при застосуванні пристрою імпульсного керування процесами перетворення енергії АД з фазним ротором досягається ефект зменшення встановленої потужності інвертора, який скидає накопичену енергію в обмотках ротора у мережу електропостачання при постійному малому куті інвертування. Виходячи з вищевикладеного, можна зробити висновок, що технічне рішення, яке заявлене, задовольняє критерію "Промислове застосування". Джерела інформації: 1. Соколов М.М. Данилов П.Е. Асинхронный электропривод с импульсным управлением в цепи выпрямленного тока ротора. - М.: «Энергия», 1972. -72с. 4 2. Патент 2393622 Росія, МПК Н02Р 27/05. Способ управления процессами преобразования энергии в асинхронном двигателе с фазным ротором [Електронний ресурс] / С.П. Лохов, Д.Н. Кравец, A.M. Борисов, С.А. Фомин; заявл. 11.12.08; опубл. 27.06.10, Бюл. №1. .-Режим доступу: http://www.fips.ru 5 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 64126 6 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601