Электропривод постоянного тока

 

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатель, подключенный к источнику питания через автоматический выключатель и силовой тиристор, ко 1утирующий тиристор , катод которого соединен с катодом силового тиристора и первым выводом дросселя, а анод и второй вывод дросселя подключены к первому и второму выводам основного и нескольких дополнительных коммутирующих контуров, третьи выводы которых соединены с анодом силового тиристора, блок управления, первый выход которого соединен с управляю- , щим электродом силового тиристора и управляющим входом основного коммутирующего контура, а через логические элементы И - с управляющими входами дополнительных коммутирующих контуров, элемент задержки, вход которого подключен к второму выхоДу блока управления, отличаю - щ и и с я тем, что, с целью повышения КПД, в него введены дополнительцо датчик тока электродвигателя, резисторный делитель напряжения,подключенный к выходу автоматического i выключателя, и компараторы,первые: входы которых подключены к соо -вет (Л ствующим выводам ризисторного делителя напряжения, вторые - к выходу С датчика тока электродвигателя, а входы - к вторым входам логических элементов И, при этом управляющий электрод коммутирующего тиристора подключен к выходу элемента задержки. 4 Nj::

„„SU„„1064410 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ опислние изоБретения I ..

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3337859/24-07 (22) 21.09.81 (46) 30.12.83. Вюл. Р 48 (72 ) В.Ф. Лебедев, В. П. Малахов и A.H.Ñoêîëoâ (71) Производственное объединение

"Уралэлектротяжмаш" им. В.И.Ленина (53) 621. 314,57 (088. 8) 4 (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 775851, кл, Н 02 Р 5/10, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 410991, кл. Н 02 P 5/16, 1974 (54)(57) ЭЛЕКТРОПРИВОЦ ПОСТОЯННОГО

ТОКА, содержащий электродвигатель, подключенный к источнику питания через автоматический выключатель и силовой тиристор, коммутирующий тиристор, катод которого соединен с катодом силового тиристора и первым выводом дросселя, а анод и второй вывод дросселя подключены к первому и второму выводам основного и нескольких дополнительных коммутирующих контуров, третьи выводы которых соединены с анодом силового тиристора, блок управления, первый выход которого соединен с управляющим электродом силового тиристора и управляющим входом основного комму-, тирующего контура, а через логические элементы И вЂ” с управляющими входами дополнительных коммутирующих контуров, элемент задержки, вход которого подключен к второму выходу блока управления, о т л и ч а ю шийся тем, что; с целью повыше ния КПЦ, в него введены дополнительно датчик тока электродвигателя, резисторный делитель напряжения, подключенный к выходу автоматическогo выключателя, и компараторы,первые. входы которых подключены к соответствующим выводам ризисторного делителя напряжения, вторые — к выходу датчика тока электродвигателя, а входы — к вторым входам логических элементов И, при этом управляющий электрод коммутирующего тиристора подключен к выходу элемента задержки.

1064410

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение для регулирования скорости электродвигателей постоянного тока..

Известен электропривод постоянного тока, содержащий тиристорный переключатель, электродвигатель, блок управления 1 .

Недостатком данного устройства является низкий КПД, обусловленный большой емкостью коммутирующего кон денсатора.

Наиболее близким к предлагаемому является электропривод постоянного тока, содер>кащий"электродвигатель, подключенный к источнику питания через автоматический выключатель и си-. ловой тиристор, коммутирующий тиристор, катод которого соединен с катодом силового тиристора и первым выводом дросселя, а анод и второй вывод дросселя подключены к первому и второму выводам основного и нес кольких дополнительных коммутирующим контуров, третьи выводы которых соединены с аноцом силового тиристора, блок управления, первый выход которого соединен с управляющим электродом силового тиристора и управляющим входом основного коммутирующего контура, а через логические 30 элементы И вЂ” с управляющими входами дополнительных коммутирующих контуров, элемент задержки, вход которогс. подключен к второму выходу блока управления 323. 35

В и з вест ном устройстве для повышения КПД за счет снижения коммутационных потерь при изменении в широких пределах питающего напряжения и нагрузки коммутирующий конденсатор 40

° разбит на группы с дополнительными контурами, которые последовательно включаются и выключаются в. зависимости от необходимой величины коммутирующей емкости. Однако суммарная коммутирующая емкость может изменяться одновременно только на величину одной из групп конденсаторов, вследствие чего надежная работа известного устройства может быть обеспечена только в том случае, если величина емкости одной из групп конденсаторов будет определяться из условия нарастания тока якоря в переходном режиме за время импульса напряжения. Тогда в установившемся режиме, где ток яко- SS ря нарастает медленнее, суммарная коммутирующая емкость. оказывается завышенной, что снижает КПД устройства.

Кроме того, относительно низкий $0

КПД обусловлен тем фактором, что суммарная коммутирующая емкость изменяется. после гашения силового тиристора, т,е. величина ее определяется не текущим значением тока коря, а током, который протекал в якоре в предыдущий импульс напряжения. В результате этого во избежание срыва коммутации суммарная коммутирующая емкость,цолжна всегда быть больше оптимальной.

Цель изобретения — повышение КПД устройства при сохранении надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в электропривод постоянного- тока, содержащий электродвигатель подключенный к источнику питания через автоматический выключатель и силовой тиристор, коммутирующий тиристор,катод которого соединен с катодом силового тиристора и первым

Ъвыводом дросселя, а анод и второй вывод дросселя подключены к первому и второму выводам основного и нескольких дополнительных коммутирующих контуров, третьи выводы которых соединены с анодом силового тиристора, блок управления, первый выход которого соединен с упоавляющим электоодом силового тиоистооа и упоавляюшим входом основного коммутирующего контура, а через логические элементы И вЂ” с управляющими входами доеолнительных коммутирующих контуров, элемент задержки, вход которого подключен к второму выходу блока управления, введены дополнительно датчик тока электродвигателя, резисторный делитель напряжения, подключенный к выходу автоматического выключателя, и компараторы, первые входы которых подключены к соответствующим выводам резисторного делителя напряжения, вторые к выходу датчика тока электродвигателя, а выходы — к вторым входам логических элементов И, при этом управляющий электрод коммутирующего тиристора подключен к выходу элемента задержки .

На чертеже представлена схема электропривода.

Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1, подключенный к источнику 2 питания через автоматический выключатель 3 и силовой тиристор 4, коммутирующий тиристор 5, катод которого соединен с катодом силового тиристора 4 и первым выводом дросселя б, Анод коммутирующего тиристора 5 и второй вывод дросселя б соединены с первым и вторым выводами основного 7 и дополнительных 8 и 9 коммутирующих контуров, третьи выходы которых соединены с анодом (силового тиристора 4, блок

10 управления, первый выход 11 кото. рого соединен с управляющим электродом силового тиристора 4 и управляющим входом основного коммутирующего контура 7, а через логические элемен1064410 электродвигатель 1 к источнику питания. Этот же импульс включает тиристор 26 основного коммутирующего контура 7, обеспечивая перезаряд конденсатора 20 по цепи — силовой тиристор 4, дроссель 6, тиристор 26 полярностью, указанной на чертеже в скобках.

Этот же импульс подается на один из входов всех логических элементов

10 И 12 и 13. Если ток якоря эЛектродвигателя, измеренный датчиком 11 тока, имеет такую веЛичину, что для

)гашения тиристора 4 достаточно одного конденсатора 10, то на выходах

15 всех компараторов 18 и 19, а значит и на соответствующих входах логических элементов И отсутствует сигнал.

В том случае, если одного конденса-. тора 20 окажется недостаточно, то в зависимости от величины тока якоря и напряжения источника питания на выходах определенных компараторов

18 и 19 появятся сигналы, котрые через логические элементы И включают тиристоры 21 и 22 соответствующих коммутирующих контуров, обеспечив перезаряд необходимых конденсаторов и увеличив таким образом суммарную коммутирующую емкость.

Появившийся импульс на выходе 15 блока 10 управления с определенной задержкой, равной времени перезаряда коммутирующих конденсаторов, вклю чает коммутирующий тиристор 5 и происходит гашение силового тиристора

4 оптимальной коммутирующей емкостью как в устанойившемся режиме, так и в переходных процессах, В случае, когда работают все ком- мутирующие контуры 7 — 9, но суммар40 ной емкости конденсаторов недостаточно для гашения тиристора -4, что может быть при перегрузке, включается компаратор 34, который подает сигнал на управляющий вход автома45 тического выключателя 3, а последний отключает источник 2 питания.

Составитель B. Ïoñïåëoâ

Редактор Н.Ковалева Техред Т.Фанта Корректор Ю.Макаренко

Заказ 10355/56 Тираж 687 Подписное

БНИИПИ 1 осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4.ты И 12 и 13 — с управляющими входа= ми дополнительных коммутирующих кон-, туров 8 и 9, элемент 14 задержки, вход которого подключен к второму выходу 15 блока 10 управления. В электропривод введены дополнительно датчик 16 тока электродвигателя, реэисторный делитель 17 напряжения, .подключенный к выходу автоматического выключателя 3, и компараторы 18 и 19, первые входы которых подключены к соответствующим выводам резисторного делителя 17 напряжения, вто-. рые - к выходу датчика 16 тока элект. родвигателя,а выходы — к вторым входам логических элемейтов И 12 и

13, при этом управляющий электрод коммутирующего тиристора 5 подключен к выходу элемента 14 залеожки.

В состав кажлого коммутиоуюшего контура 7 — 9. вхолят соответствен но конденсаторы 20 — 22, блокирукшие диоды 23 — 25 и тиристоры 26

28, управляюшие электроды которых являются управляюшими входами коммутирующих контуров.

Датчик 16 тока электоолвигателя выполнен в виде шунта 28,включенного в цепь якоря электродвигателя 1, к выводам которого подключен усилитель 29. Выход усилителя 29 является выходом датчика 16 тока.

Компаоатооы 18 и 19 представляют собой операционные усилители 30 и

31, охваченные для устойчивой работы положительной обратной связью с помощью резисторов 32 и 33. Кроме того, электропривод содержит также компаратор 34, выход которого соединен с управляющим входом автоматического выключателя 3, и шунтирующий диод 35.

Устройство работает следующим образом.

Управляющий импульс со второго выхода 15 блока 10 управления через элемент 14 задержки включает коммутирующий тиристор 5 и .койденсаторы

20 - 22 коммутирующих контуров 7-9 заряжаются через цепь электродвигателя 1 до напряжения источника 2 питания полярностью, показанной на чертеже без скобок.

Управляющий импульс с первого выхода 11 блока управления 10 вклю-. чает силовой тиристор 4, подсоединяя

Таким образом, в электроприводе обеспечивается управление электродвигателем с поддержанием минимально необходимой емкости коммутирующего конденсатора, что позволяет снизить коммутационные потери и повысить КПД.