Цепь электропитания высокоскоростного электропривода - RU2005115081A

Реферат

1. Система управления мощностью электропривода с по меньшей мере одним магнитным подшипником, содержащая основной источник электропитания, шину линии связи постоянного тока, подключенную к основному источнику электропитания предназначенную для подачи энергии для электропривода и для электропривода подшипника, контроллер электропривода, контроллер подшипника, управляющий контроллер, преобразователь постоянного тока, снабжаемый энергией от шины линии связи постоянного тока и предназначенный для подачи низкого напряжения на контроллер электропривода, контроллер подшипника и управляющий контроллер, причем управляющий контроллер предназначен для приема сигналов от контрольного устройства переменного тока и от конденсатора, подключенного через шину линии связи постоянного тока, и передачи сигналов контроллеру электропривода, который обеспечивает управление переключателями IGBT, в качестве которых использованы биполярные транзисторы с регулируемым затвором, соединяющие обмотку электропривода с шиной линии связи постоянного тока в соответствии с положением ротора электропривода, причем каждый переключатель имеет параллельный диод полярности, противоположной току электропривода во время нормальной работы основного источника электропитания, при этом в случае сигналов отказа, поступающих от контрольного устройства энергии переменного тока, либо сигналов напряжения через конденсатор, все переключатели выключаются и существующий ток в обмотке электропривода протекает через соответствующие диоды к шине линии связи постоянного тока, обеспечивая немедленное повышение напряжения шины линии связи постоянного тока, а в случае падения напряжения в шине линии связи постоянного тока, два переключателя замыкаются для закорачивания обмотки электропривода и немедленной инициации потока тока через нее, и когда поток тока достигает заданной величины, переключатели выключаются, в результате чего напряжение обмотки повышается выше напряжения шины и генерируемый ток накачивается обратно в конденсатор.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что обеспечена возможность избирательного переключения переключателей, чтобы обеспечить подачу тока, генерируемого в обмотке электропривода, в одном направлении в шину линии связи постоянного тока только тогда, когда напряжение обмотки выше, чем напряжение шины линии связи постоянного тока.

3. Система по любому из п.1 или 2, отличающаяся тем, что переключатели содержат первый и второй переключатели, подключенные между первым выводом обмотки электропривода и положительной и отрицательной сторонами шины линии связи постоянного тока, соответственно, и третий и четвертый переключатели, подключенные между вторым выводом обмотки электропривода и положительной и отрицательной сторонами шины линии связи постоянного тока, соответственно, причем параллельный диод подключен через каждый переключатель для противодействия нормальному току электропривода.

4. Система по п.3, отличающаяся тем, что либо первый и третий, либо второй и четвертый переключатели включаются для генерирования тока в обмотке электропривода, и немедленно, когда желаемый ток генерируется, переключатели выключаются, в результате чего напряжение обмотки повышается выше напряжения шины линии связи постоянного тока, и ток протекает в шину линии связи постоянного тока.

5. Система по п.4, отличающаяся тем, что переключатели находятся в разомкнутом положении, при обнаружении нарушения энергоснабжения существующий ток электропривода протекает через соответствующие диоды и в шину линии связи постоянного тока для повышения напряжения шины линии связи постоянного тока, а когда напряжение шины линии связи постоянного тока падает, либо первый и третий, либо второй и четвертый переключатели переходят в замкнутое положение на короткое замыкание обмотки электропривода и немедленно инициируют поток тока через нее, после чего переключатели размыкаются, заставляя напряжение обмотки повышаться выше напряжения шины линии связи постоянного тока, причем генерируемый ток подается назад к шине линии связи постоянного тока.

6. Система по п.5, отличающаяся тем, что конденсатор, подключенный между положительной и отрицательной сторонами шины линии связи постоянного тока, предназначен для определения напряжения через шину линии связи постоянного тока, причем конденсатор сохраняет энергию, подаваемую обратно от обмотки для вращения электропривода по инерции.

7. Способ вращения по инерции высокоскоростного электропривода постоянного тока с магнитными подшипниками в случае отказа основного источника электропитания, заключающийся в том, что подают напряжение на электропривод и магнитные подшипники от шины постоянного тока высокого напряжения, подключенной к основному источнику электропитания, обеспечивают подачу энергии постоянного тока низкого напряжения от преобразователя постоянного тока к контроллеру магнитных подшипников и к контроллеру электропривода, используют переключающие устройства для управления работой электропривода, определяют отказ основного источника электропитания и подают сигнал на контроллер электропривода, избирательно управляют переключающими устройствами, на этапе избирательного управления переключающими устройствами первоначально осуществляют подачу существующего тока электропривода к шине постоянного тока, определяют, когда напряжение шины постоянного тока падает ниже заданного значения, осуществляют короткое замыкание обмоток электропривода, и когда ток в обмотке электропривода достигает заданной величины, отменяют короткое замыкание обмоток электропривода, в результате чего напряжение обмоток повышается выше напряжения шины постоянного тока, подают результирующий генерируемый ток обратно к шине постоянного тока, при этом повторяют избирательное управление переключающими устройствами, пока электропривод не будет вращаться по инерции.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что дополнительно подключают конденсатор через шину постоянного тока и используют контрольное устройство энергии переменного тока для основного источника электропитания, а для обнаружения отказа основного источника электропитания либо определяют падение напряжения через конденсатор, либо регистрируют сигнал нарушения энергоснабжения контрольного устройства энергии переменного тока.

9. Способ по п.7, отличающийся тем, что при определении падения напряжения шины ниже заданного значения, измеряют напряжения индикатора посредством датчика напряжения.

10. Способ по любому из пп.8 и 9, отличающийся тем, что переключающие устройства содержат переключатели IGBT, подключенные между каждым выводом обмотки электропривода и положительной и отрицательной стороной шины постоянного тока, соответственно, причем диод, подключен параллельно каждому переключателю, и диоды обеспечивают электроприводу возможность работы в качестве генератора и подавать ток в шину постоянного тока, чтобы конденсатор поддержал напряжение шины, пока электропривод не начнет вращаться по инерции.