Электропривод постоянного тока

 

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатель, последовательно соединенные источник питания, индуктивнс -«мкостный фильтр, первую фазу тирисгррного импульсного преобразователя, первый диод, анод кото рого подключен к отрицательному. полюсу источника питания, а вход второй фазы тиристорного импульсного преобразсжателя соединен с анодом диода, подключённого тодом-к положительнсму полюсу индуктивно-емкостного фипьгра, .отличйюшийся тем, что, с целью упрснцения, в него введен обратный диод и реактор, включенный между первой и второй фазами тирисгорного импульсного преобразователя, а электродвигатель, шунтированный обратным диодом, включен между выходом второй фазы тиристорного (П импульсного преобразователя и отрицательным полюсом источника питания.

„„SU„„1012412

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ЭИ) Н 02 P 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

З 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3282240/24-07 (22) 24.04.81 (46) 15.04.83. Бюл. l4 14 (72) В. И. Некрасов и Ю. П. Гуслин (71) Ленинградский орцена Ленина инсти«. тут инженеров желеэноцорожного транспорта им. акад. В.. Н. Образцова (53) 621.316.718,5(088.8) (56) 1. Элекгропоеэца постоянного тока с импульсными преобразователями.

Поц. рец. В. Е. Розенфельда. М., Транснорт", 1976, с. 280.

2. Хвостов В. С., Ралев Х.,П. Импульс. ные преобразователи постоянного тока с фаэовым регулированием. Труды МИИТа, вып. 499, 1975, с. 85-89. (54) (57) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, соцержаший электродвигатель, послецовательно соецинениые источник питания, инцуктивнсемкостный фильтр, первую фазу тиристорного импульсного преобразователя, первый диод, ааоа кого рого поцключен к отрицательному. полюсу источника питания, а вхоц второй фазы тирисгорного импульсного преобраэова геля соецинен с анодом второго циоца, поцключенного катодом.к положительному полюсу инцуктивно-емкостного фильтра, огличаюшийся тем,что,с целью упрошения, в него ввецен обратный диод и реактор, включенный межцу первой и второй фазами гирисгорного импульсного преобразователя, а электродвигатель, шунгированный обратным диодом, включен Я межцу выхоцом вгорой фазы тирисгорного импульсного преобразователя и огрица тельным полюсом исгочника питания.

1012412

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к электроприводу и может быть использовано для импульс-, ного регулирования тяговых электродвигателей постоянного тока.

Известен электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель и сглаживаюший реактор, шунтированный обратным циоцом, источник питания с 0 фильтром, поцключенный через тиристорный преобразователь к электродвигате-

aIo P1) .

Недостатками устройства являются большие габариты, масса входного фильтра и сглаживаюшего реактора в цепи наг

15 рузки, что объясняется необходимостью обеспечения допустимой пульсации токов электродвигателя и источника питания при малой частоте работы преобразователя.

Наиболее близким по технической cymности к изобретению является электро привод постоянного тока, мооцержаший электродвигатель, последовательно соединенные источник питания, инцуктивноемкостный фильтр, первую фазу тиристорного импульсного преобразователя, первый циоц, анод.которого поцключен к отрицательному полюсу источника питания, а вхоц второй фазы тирисгорного импульсного преобразователя соединен с анодом второго диода, поцключенного катодом к положительному полюсу инцуктивноемкостного фильтра P2) .

Нецостатком известного электропри- з5 вода является сложная система управления преобразователем, так как для регу лирования тока электроцвигателя необхоцимо регулировать моменты включения и выключения каждой фазы преобразователя. 40

Цель изобретения - упрощение электро привода.

Поставленная цель достигается тем, что в электропривоц постоянного тока, содержаший электродвигатель, послецова» .тельно соединенные источник питания, ин дуктивно-емкостной фильтр, первую фазу тирнсторного импульсного преобразователя, первый циод, анод которого подключен к отрицательному полюсу источника питания, а вход второй фазы тиристорного импульсного преобразователя соединен с анодом второго диода, поцключенного катодом н положительному полюсу индуктивноемкостного фильтра, введены обратный ди55 од и реактор, включенный между первой и второй фазами тиристорного импульсного преобразователя, а электроцвигатель, шунтированный обратным циодом.,включен между BbIxoaoM второй фазы тири; .:-.;рного импульсного преобразователя и Отпица тельным ПОЛЮСОМ Ис точн ИКа IImraII Ия.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема электропривоца постоянного тока; на фиг. 2» осциллограммы токов, на фиг. 3 регулировочные характеристики электропривода.

Электропривоц постоянного тока содержит электродвигатель 1, послецовательно соединенные источник 2 питания, ннцуктивноемкостной фильтр 3, фазу:4 тиристорного импульсного преобразователя 5, диод 6, анод котррого поцкл о» чен к отрицательному полюсу источни,ка 2, а вход фазы 7 тиристорного им пульсного преобразователя 5 соецинен с анодом циода 8, поцключенного като» дом к положительному полюсу индуктивноемкостного фильтра 3. Обратный диоц 9. и реактор 10, включенный между фаэач-, ми 4 и 7 тиристорного импульсного пре образователя 5, а электродвигатель 1, шунтированный обратным диоцом 9, включен между выхоцом фазы 7 тиристор ного импульсного преобразователя 5 и отрицательным полюсом источника 2

Устройство работает слецуюшим обра» зом.

Отпирают фазы 4 и 7 тиристорного импульсного преобразователя 5. При этом энергия источника 2 питания и емкости инцуктивно-емкостного фильтра 3 поступает. в электродвигатель 1 (контур А) и запасается в реакторе 10. Затем запи рают фазы 4 и 7 и энергия, запасенная в индуктивности электроцвигателя 1, реализуется в контуре А при отпирании об»ратного диода 9, а энергия, запасенная в реакторе 10, возврашается емкости инцуктивно-емкостного фильтра 3 по цепи; реактор 10 - группа обратных дно дов 9-емкость индуктивно-емкостного фильтра 3 - диод 6 - реактор 10 (контур Б). Чередуя открытое и закрытое состояния тиристорного импульсного пре образователя 5, поццерживают ток электродвигателя на необходимом уровне.

В общем случае интенсивность спаца токов в контурах А и Б может быть неодинаковой, как это показано на фиг. 2.

В момент времени Ьq запирают фазы 4 и 7 тиристорного импульсного преобра- зователя 5, и токи в контурах начинают спадать. При реальном соотношении па» раметров схемы ток в контуре Б спадает быстрее, чем в контуре А. В момент

412,4

На фиг. 3 представлены регулнровоч ные характеристики электропривода gns различных значений ЭДС в цепи электро двигателя (Е О, Е 1,2 «B).

Особенностью. характеристик -является наличие цвух областей с. различным наа лоном, что обьясняется возможностью получения прерывистого тока в контуре Б.

Для сравнения пунктирными линиями лоКа. заны характеристики при включении допол кительного реактора в цепь электродвиж теля, которые получаются, например, при фазовом импульсном регулировании (под коэффициентом заполнения ), в этом случае понимае тся отношение времени перекрытия интервалов открытого состояния фаз к половине периода работы фазы тиристорно го импульсного преобразователя. Благода» ря наличию пологого участка регулировоч» ной характеристики, минимальные значения тока электродвигателя можно получить при достаточно большом коэффициенте заполне ния импульсного цикла работы тиристорного импульсного преобразователя (на фиг. 3 показано ограничение по минимальному коэффициенту заполнения цикла „® =0,1 ).

Необходимый диапазон изменения тока электродвигателя реализуется в существен но большем диапазоне изменения коэффн циента заполнения импульсного цикла, чем при фазовом импульсном регулировании.

Таким образом, регулирование электро. привода осуществляется за счет простого синхронного включения и выключения фаэ тирисгорного импульсного преобразоват ля, при этом необходимые минимальные значения тока электродвигателя могут быть получены прн достаточно большом интервале времени открытого состояния фаз тяристорного импульсного преобразо-, . вателя.

3 1012 времени 4, фазы 4 и 7 отпирают, однако, поскольку ток в контуре. А в этот момент больше тока в контуре Б, обрат.» ный диод 9 не запирается и продолжает шунтировать электродвигатель 1 цо мо-..мента времени 4у когда эти токи сгановятся равными. Как видно иэ фиг. 2, для цепи электродвигателя 1 явление уменьшения интервала времени потребления энергии по сравненйю с интервалом 10 времени открытого состояния фаэ 4 и 7 тиристорного импульсного преобразователя 5, т.e. цепь электродвигателя работает с коэффициентом заполнения импуль оного цикла. меньшим, чем коэффициент 15 заполнения цикла работы тиристорного импульсного преобразователя S (под коэффициентом заполнения цикла работы тиристорного импульсного преобразова теля )E понимается отношение времени 20 открытого состояния .к периоду работы тиристорного импульсного преобразовате. л ц под коэффициентом заполнения цикла цепи электродвигателя 1 А понимается отношение времени нарастания тока к периоду работы тирис торного импульсного преобразователя.

Таким образом, в цепи электродвигателя 1 реализуется только часть энергии, 30 потребленной or источника 2 в течение импульсного цикла, и, кроме того, для . цепи электродвигателя 1 имеет место явление уменьшения коэффициента заполнения импульсного asia по сравнению с

«оэффицнентом заполненйя цикла тиристорного импульсного преобразователя 5.:

Импульсное регулирование постоянного тока реализуется в электроприводе благодаря тому, что работу фаз4и 7. тиристор- 40 . ного импульсного преобразователя 5 синхронизируют по включению н выключению.

1012412

1012412

Составитель Ю. Воробьев

Редактор К„Волощук Техред Т-.Маточка Корректор И. Шулла

Заказ 2786/68 Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ф