RU34295U1

RU34295U1 - Устройство управления электродвигателем

Info

Publication number: RU34295U1
Application number: RU2003121903/20U
Authority: RU
Inventors: А.А. Иванов; Ю.В. Ляхов; Е.М. Черемисинов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Центр исследований и разработок ЮКОС"
Priority date: 2003-07-23
Filing date: 2003-07-23
Publication date: 2003-11-27

Description

Полезная модель относится к элеюротехнике и предназначена для управления электродвигателями, преимущественио с электронной коммутацией, и может быть использовано в частности для управления двигателями погружных насосных установок для откачки из скважин пластовых жидкостей: воды или нефти.

Известна электронасосная поп гжная установка, в состав которой входят устройство для управления электродвигателем (см. описание к патенту РФ J 137945, F04D 13/10). Оно содержит источник сетевого напряжения с промышленной частотой 50 Гц (или 60Гц), выпрямитель и инвертор, соединенные с двигателем. Недостатком известного устройства является отсутствие средств для изменения напряжения шггания электродвигателя до оптимальных значений, составляющих 750-2300В.

Известно устройство для управления двигателем входящее в состав установки для откачки пластовой жидкости из скважины (см. описание к патенту РФ №2115800, F21B 43/00). Устройство содержит источник сетевого напряжения 6-10кВ промышленной частотьц силовой понижающий трансформатор, преобразователь частоты, выполненный в виде выпрямителя и инвертора, выход которого соединен с двигателем. Недостатком известного устройства является его большая масса и габариты, что обусловлено использованием понижающего трансформатора на низкой частоте.

Наиболее близким к заявляемому по своей технической сущности является устройство для управления электродвигателем, входящее в состав известной скважинной насосной установки для добычи нефти (см. описание к патенту РФ №2103557, F04D 13/10). Известное устройство содержит последовательио соединенные источник сетевого напряжения промышленной частоты 50 Гц с напряжением 380В, повышаюищй трансформатор, обеспечивающий необходимое для работы электродвигателя напряжение 750-2300В, блок управления вьшрямителем, выпрямитель и инвертор, выход которого соединен с электродвигателем. При этом блок управления выпрямителем, выпрямитель и инвертор выполняют функцию преобразователя частоты.

Недостатками известного устройства является большая масса и габариты, что обусловлено использованием повьшгающего трансформатора, работающего на низких частотах.

Указанный результат достигается тем, что устройство управления электродвигателем, содержащее источник сетевого напряжения, повышающий трансформатор, преобразователь частоты дополнительно снабжено выпрямителем и инвертором, а трансформатор выполнен высокочастотным, при этом вход преобразователя частоты соединен с источником сетевого напряжения, а выход - с высокочастотным трансформатором, выход которого соединен через выпрямитель с инвертором, соединенным с двигателем.

Отличительными признаками заявляемого устройства являются:

-вьшолнение повыщающего трансформатора высокочастотным;

-дополнение устройства выпрямителем и инвертором;

-наличие новых связей между блоками и иное их взаимное расположение, по сравнению с прототипом.

Выполнение трансформатора высокочастотным позволяет существенно снизить вес и габариты устройства в целом благодаря своим малым размерам и весу.

Дополнение устройства вьшрямителем и инвертором и иное расположение блоков и связей между ними так же обеспечивают достижение заявленного результата, т.к. они вызваны заменой повышающего низкочастотного трансформатора высокочастотным и обеспечивают функционирование устройства.

Сущность заявляемого устройства поясняется примером его реализации и чертежом, на котором представлена принципиальная блок-схема устройства.

Устройство для управления двигателем содержит источник сетевого напряжения 1, в качестве которого может быть использована промышленная подстанция, дающая трехфазный ток с напряжением 380В и частотой 50Гц. Источник напряжения 1 соединен с входом преобразователя частоты 2, который может быть выбран из числа известных. В частном случае он может быть выполнен в виде вьпфямителя, блока управлення инвертором и инвертора. Выход преобразователя частоты 2 соединен с высокочастотным повышающим трансформатором 3, который также может быть выбран из числа известных на рабочую частоту 5-35 1сГц. Выходная обмотка трансформатора 3 соединена с выпрямителем 4, выход которого соединен с инвертором 5, выход которого соединен с управляемым электродвигателем 6. Вьшрямитель 4 и инвертор 5 могут быть выбраны из числа известных применительно к пропускаемым токам, подаваемому напряжению и потребляемой двигателем мощности. В случае отсутствия необходимых по параметрам, они могут быть разработаны и изготовлены по известным правилам, исходя из заданных характеристик, определяемых диапазоном режимов работы двигателя.

переменный ток с частотой в 50 Гц в переменный ток с постоянной частотой в диапазоне 535кГц. Рабочая частота выбирается по известным правилам исходя из параметров двигателя и требуемых режимов работы.

Ток повышенной частоты поступает на повышающий высокочастотный трансформатор 3, который повышает рабочее напряжение до номинального, требуемого для работы двигателя (750 - 2300В).

Переменный ток с выхода трансформатора 3 подается на выпрямитель 4, который преобразует его в постоянный ток, который подается на вход инвертора 5. Инвертор 5 преобразует постоянный ток в регулируемый по частоте (или длительности импульсов, подаваемых на каждую из обмоток статора двигателя) осушествляя запуск двигателя 6 и управления числом его оборотов и/или крутяшим моментом на требуемой для данного режима эксплуатации частоте питающего напряжения.

Claims

Устройство управления электродвигателем, содержащее источник сетевого напряжения, повышающий трансформатор, преобразователь частоты, отличающееся тем, что устройство дополнительно снабжено выпрямителем и инвертором, а трансформатор выполнен высокочастотным, при этом вход преобразователя частоты соединен с источником сетевого напряжения, а выход - с высокочастотным трансформатором, выход которого соединен через выпрямитель с инвертором, соединенным с двигателем.