Электропривод постоянного тока

 

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатель постоянного тока последовательного возбуждения, один вывод якорной обмотки которого подключен к общей шине источника питания, а другой - к обкладке конденсатора, два переменных резистора, одни выводы которых объединены и соединены с выводом якорной обмотки, подключенным к одной шине источника питания, а движок каждого из переменных резисторов подключен к управляющему электроду соответствующего тиристора, катоды которых объединены и подключены к второй шине источника питания, а анод каждого из тиристоров подключен к соответствующей обкладке конденсатора, включенного Между обмотками якоря и возбуждения , отличающийся тем, что, с целью повьшения динамической устойчивости, он снабжен дополнительной обмоткой возбуждения и MocTOBfcSM коммутатором с блоком «g управления, причем основная обмотка (Л возбуждения включена в диагональ мостового коммутатора, во вторую диагональ которого включен однн из упомянутых тиристоров.

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

З(51) Н 02 Р 5 06

ГОСУДМ СТВЕННЫй НОМИТЕТ СССР пО делАм изОБРетений и ОтнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.ч (21) 3302469/24-07 (22) 19.06.81 (46) 30.07.83. Бюл. Р 28 (72) В.Ф. Самосейко, И.A. Краснов, П.П. Кузьмин и В.Н. Акимов (71) Ленинградский ордена Трудового

Красного Энамени институт водного транспорта (53) 621.316.718.5(088.8) (56) 1. Патент COJA Р 3192468, кл. 318-22, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2925665/24-07, кл. Н 02 P 5/06, 1980. (54) (57) ЗЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО

ТОКА, содержащий электродвигатель постоянного тока последовательного возбуждения, один вывод якорной обмотки которого подключен к общей шине источника питания, а другой — к обкладке конденсатора, два перемен„„SU„„1832575 ных резистора, одни выводы которых объединены и соединены с выводом якорной обмотки, подключенным к одной шине источника питания, а движок каждого из переменных резисторов подключен к управляю цему электроду соответствующего тиристора, катоды которых объединены и подключены к второй шине источника питания, а анод каждого из тиристоров подключен к соответствующей обкладке конденсатора, включенного между обмотками якоря и возбуждения, о т. л и ч а ю щ и и с тем, что, с целью повышения динамической устойчивости, он снабжен дополнительной обмоткой возбуждения и мостовым коммутатором с блоком щ управления, причем основная обмотка возбуждения включена в диагональ мостового коммутатора, во вторую диагональ «огорого включен олен нн vnoмянутых тиристоров.

1032575

Изобретение относится к электро. технике, в частности к устройствам для автоматического регулирования режимов работы электродвигателей постоянного тока.

Известен электропривод постоянно- 5 го тока, в котором используется широтно-импульсный преобразователь с параллельно-емкостной коммутацией (l t .Недостатком данного электропривода:является ограниченный диапазон 1О регулирования выходного напряжения и тока и ограниченная частота коммутации из-за того, что период .повторения управляющих сигналов для включения силового тиристора ограничен и время запирания тиристора зависит от тока нагрузки, который не должен быть меньше некоторого минимально Бо. значения, достаточного для полного разряда (или перезаряда) конденсатора.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электропринод постоянного тока, содержащий электродвигатель постоянного тока последовательного возбуждения, один вывод якорной обмотки которого подключен к одной шине источника питания, а другой — к обкладке конденсатора, два переменных резистора, одни ныводы которых объединены и соединены с выводом якорной обмотки, подключенным к шине источника питания, а движок каждого иэ переменных резисторов подключен к управляющему электроду соответствующего тиристора, като- З5 ды тиристор- ;-" . 5ьединены и подключены к шине источника питания, а анод каждого из тиристорон подключен к соответствующей обкладке конденсатора, нключеннсго между обмотками якоря и 4О возбуждения (2j.

Недостатками известного устройства являются ограниченная динамическая устойчивость, оПределяемая возможностью появления резонансных явлений в исполнительном двигателе при совпадении частот колебаний н контуре коммутации с колебаниями электромагнитного ь:.омента двигателя, кроме того„ отсутствует магнитный поток но время заряда конденсатора, что приводит к резкому увеличению скорости электропривода.

Цель изобретения — повышение динамической устойчивости электропривода путем исключения резонансных явлений в исполнительном двигателе.

Поставленная цель достигается Мем, что электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель постоянного тока последовательного возбуж- 60 дения, один вывод якорной обмотки которого подключен к одной шине источника питания„ а другой - к обкладке конденсатора, два переменных резистора, одни выводы которых объ- Д единены и соединены с выводом якорной обмотки,. подключенным к одной шине источника питания, а движок каждого из еременных резисторов подключен к управляющему электроду соОтветствующего тиристора, катоды которых объединены и подключены к второй шине источника питания, а анод каждого из тиристорон подключен к соответствующей обкладке конденсатора, включенного между обмотками якоря и возбуждения, снабжен дополнительной.обмоткой возбуждения и мостовым коммутатором с блоком управления, причем основная обмотка возбуждения включена в диагональ мостового коммутатора, во вторую диагональ которого включен один из упомянутых тиристорон.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Электропривод содержит электродвигатель 1 остоянного тока с последовательной обмоткой 2 возбуждения, один вывод якорной обмотки электродвигателя 1 постоянного тока подключен к одной шине источника питания, 1 а другой — к обкладке конденсатора 3, переменные резисторы 4 H 5, o HH BbIводы которых объединены и соединены с выводом якорной обмотки, подключенным к одной шине источника питания, а движок каждого из переменных резисторов 4 и 5 подключен к управляющим электродам тиристоров б и 7, катоды которых объедичены и подключены к второй шине источника питания, а анод каждого из тиристоров подключен к соответствующей обкладке конденсатора 3, включенного между обмотками якоря и возбуждения.

Кроме того, электропривод содержит дополнительную обмотку 8 возбуждения и мостовой коммутатор, выполненный на тиристорах 9-12 с блоком управления, причем обмотка 2 возбуждения вклю ена в диагональ мостовогз коммутатора,, во вторую диагональ которого включен тиристор б.

Блок управления мостовым коммута тором содержит переменный резистор

13, днижок которого соединен с выводом дополнительной обмотки 8 возбуждения, а вывод переменного резистора 13 через двухпозиционный переключатель 14 соединен с управляющими электродами тиристоров 9-12.

Электропринод работает следующим образом.

При помощи резистора 4 устанавливается величина напряжения зажигания тиристора б — Оз„, -.ри помощ.. резистора 5 — величина напряжения зажигания тиристора 7 — 0 v 0...„, резистора 13 — величина напряжения Зажигания тиристорой 9, . 0 и 11,1?- О, Днухпозиционный переключатель 14 устанавливается н положение еБ,. ем

1032575

Составитель М. Кряхтунова

Техред Ж. Кастелевич Корректор С. ШекмаР

Редактор Н. Стащишина

Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР гo делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Наказ 5418/59

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 самым осуществляя согласное (встречное) включение обмоток 2 и 8 возбуждения и регулирование скорости вращения электродвигателя вверх (вниз) от номинального значения. В качестве дополнительной обмотки 8 может использоваться, например шунтовая обмотка, а в качестве обмотки 2 сериесная обмотка.

В исходном состоянии (в момент подключения к сети электропривода) токи обмоток возбуждения >„,12 равны нулю. Следовательно, ЭДС обмотки якоря электродвигателя 1 также равна нулю. Напряжение на тиф сторе 7 равно напряжению на конденсаторе 3, 15 которое равно нулю (u =0) следовательно, тиристор 7 закрыт. Напряжение на обмотке 2 возбужцения uL равно напряжению сети U0(0 2=ОС). Напряжение на тиристоре б равно напряжению О!. =(-(с, поэтому тиристор 6 от2 крыт. Напряжение на мосту также равно О, но так как постоянная времени обмотки 2 возбуждения значительно больше постоянной времени цепи заряда конденсатора 3, то тиристоры

9 и 11 (10 и 12) закрыты. Происходит заряд конденсатора 3 по цепи: тиристор 6 — внутреннее сопротивление ис,точника питания — обмотка якоря элек- () тродвкгателя 1. При возрастании напря,жения на конденсаторе 3 до напряжения зажигания тиристора 7 0 2((1к =Оз2) тиристор 7 открывается. Одновременно с возрастанием напряжения на конденсаторе 3 уменьшается шунтирующее дейст35 вие моста тиристором б.

При открытии тиристора 7 образуется два контура. Первый контур: обмотка якоря электродвигателя 1 — тиристор 7 — внутреннее сопротивление ис- 40 точника питания. При протекании тока по первому контуру тиристор 6 закрывается вследствие приложенного обрат ного напряжения. Второй колебательный контур: конденсатор 3 — тиристор р5

7 — тиристор 11 (12) — обмотка 2 возбуждения — тиристор 9 (10). Конденсатор 3 и цепь: тиристор 9 (10) — обмотка 2 возбуждения — тиристор 11(12) при открытом тиристоре 7 будут эакорочены некоротко и соединены параллельно друг с другом. При этом U>,=LI и тиристоры 9 (10) и 11(12) открываются, через обмотку 2 возбуждения будет протекать ток t изменяющийся пс синусоидальному закону вследствие перезаряда конденсатора 3. Напряжение на конденсаторе 3 изменяется от (32 д™з . Когда 0 =- 0 2 ток 1 = 0 такйм образом, ток в обмотке 2 возбуждения изменяется по сннусоидальному закону в течение времени 2=>!11, c., где („> — индуктивность обмотки 3 возбуждения, С вЂ” величина емкости конденсатора 3. Амплитуда тока 3 =U /в

Р где y=fL,„С вЂ” волновое сопротивлейие колебательного контура.

В момент перезаряда конденсатора

3 до напряжения U3< напряжение на диагонали моста также равна U3 . Тиристор 6 открывается. Напряжение на диагонали моста 0зЗ падает до нуля из-за шунтирования моста открытым тиристором 6. Тиристоры 9 и 11, (10 и 12) закрываются.

В следующем полупериоде начинается разряд конденсатора 3 по цепи: тиристор б — тиристор 7. В течение времени запирания тиристора 7 ток разряда конденсатора 3 превосходит ток контура: обмотка якоря электродвигателя 1 — тиристор 7 — внутреннее сопротивление источника питания.

После зажигания тиристора 7 все этапы работы устройства повторяются.

Таким образом, применение предлагаемого устройства позволяет осуществить регулирование частоты вращения электродвигателя как вверх, так и вниз от номинального значения согласным или встречным включением обмоток возбуждения, а также повысить динамическую устойчивость электропривода.