Электропривод постоянного тока

 

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатель постоянного тока последовательного возбуждения, один вывод якорной обмотки злектродвигателя подключен к одной шине источника питания,к другой шине которого через диод подключен вывод обмотки возбуждения электродвигателя, конденсатор, два тиристора, два переменных резистора, .движок каждого из переменных резисторов подключен к управляющему электроду соответствующего тиристора , катоды тиристоров объединены и подключены к аноду диода, а анод каждого из тиристоров подключен соответственно к обкладкам конденсатора , включенного между вторыми выводами обмоток якоря и возбуждения, отличающийся тем, что, с целью расщирения диапазона регулирования частоты вращения, в него введен второй конденсатор, включенный между управляющим электродом и катодом второго тиристора, а выводы переменных резисторов соединены с анодами соответствующих тиристоров. + 0

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (11), ш) Н 02 P 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

47иг. 1 (21) 3500624/24-07 (22) 15.10 ° 82 (46) 07,05.84. Бюл. 11 17 (72) И,А.Краснов, В.Н.Акимов, П.П.Кузьмин, А.Н.Орлов и В.Ф.Самоeels;o (71) Ленинградский ордена Трудового

Красного Знамени институт водного транспорта (53) 621.316.718.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 758449, кл. Н 02 Р: 5/16, 1980.

?. Авторское свидетельство СССР

Р 902188 кл. Н 02 Р 5/06, 1980. (54)(57) ЗЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО

ТОКА, содержащий электродвигатель постоянного тока последовательного возбуждения, один вывод якорной

Ф обмотки электродвигателя подключен к одной шине источника питания,к

4 другой шине которого через диод подключен вывод обмотки возбуждения электродвигателя, конденсатор, два тиристора, два переменных резистора, движок каждого из переменных резисторов подключен к управляющему электроду соответствующего тиристора, катоды тиристоров объединены и подключены к аноду диода, а анод каждого из тиристоров подключен соответственно к обкладкам конденсатора, включенного между вторыми выводами обмоток якоря и возбуждения, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона реФ гулирования частоты вращения, в него Е введен второй конденсатор, включенный между управляющим электродом и катодом второго тиристора, а выводы переменных резисторов соединены с анодами соответствующих тиристоров. Я

1091293

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для автоматического регулирования режимов работы электродвигателей постоянного тока. 5

Известен электропривод, содержащий электродвигатель, подключенный через тиристор с блоком управления к источнику питания, коммутирующий конденсатор (1J.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель постоянного тока последовательного возбуждения,!5 один вывод якорной обмотКи электродвигателя подключен к одной шине ис"точника питания, к другой шине которого через диод подключен вь.вод обмотки возбуждения электродви- 20 гателя, конденсатор, два тиристора и два переменных резистора, движок каждого из переменных резисторов подключен к управляющему электроду соответствующего тиристора, катоды 25 тиристоров объединены и подключены к аноду диода, а анод каждого из тиристоров подключен соответственно к обкладкам конденсатора, включенного между вторыми выводачи обмоток якоря и возбуждения $2 1.

Недостатком известных устройств является неустойчивая работа при колебаниях питающего напряжения и ограниченная глубина регулирования частоты вращения вниз от номинального значения, обусловленная ограниченным диапазоном изменения среднего значения на обмотке якоря и уменьшением тока возбуждения в процессе получения низких частот вращения электродвигателя, уменьшением напряжения, подводимого к якорю.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования частоты вращения.

Поставленная цель достигается тем, что в электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель постоянного тока последовательного возбуждения, один вывод якорной обмотки электродвигателя подключен к одной шине источника питания, к другой шине которого через диод подключен вывод обмотки возбуждения электродвигателя, конденсатор, два тиристора и два переменных резистора, движок каждого иэ переменных резисторов подключен к управляющему электроду соответствующего тиристора, катоды тиристоров объединены и подключены к аноду диода, а анод каждого иэ тиристоров подключен соответственно к обкладкам конденсатора, включенного между вторыми выводами обмоток якоря и возбуждения, дополнительно введен второй конден. — . сатор; включенный между управляющим элек,тродом и катодом второго тиристора, а выводы переменных резисторов соединены с анодами соответствующих тиристоров, На фиг.1 представлена схема электропривода; на фиг.2 — диаграммы, поясняющие работу привода.

Электропривод содержит электро— двигатель 1 с обмоткой 2 возбуждения, один вывод якорной обмотки электродвигателя 1 подключен к одной шине источника 3 питания, к другой шине которого через диод

4 подключен вывод обмотки 2 возбуждения,конденсатор 5,тиристоры б и 7 и переменные резисторы 8 и 9,движок каждого из переменных резисторов 8 и 9 подключен к управляющему электроду соответственно тиристоров б и 7.Катоды тиристоров 6 и 7 объединены и подключены к аноду диода 4, а анод каждого из тиристоров 6 и 7 подключен соответственно к обкладкам конденсатора

5, включенного между вторыми выводами обмотки якоря электродвигателя

1 и обмотки 2 возбуждения. Кроме того, устройство содержит второй конденсатор 10, включенный между управляющим электродом и катодом тиристора 7, а выводы переменных резисторов 8 и 9 соединены с анодами тиристоров б и 7.

Злектропривод работает следующим образом.

При помощи переменных резисторов 8 и 9 устанавливаются значения напряжений зажигания тиристоров б и 7 соответственно 1 „ и 1 (rI „ < У 2 },а переменным конденсатором !

Π— постоянная времени открытия тиристора 7 "4= R>fop сопротивление перемейного резистора ); 010- емкость конденсатора 10.

Предположим емкость конденсатора

10 равна 0 0 > С,0 = 0 (фиг,2 а,б), В исходном состоянии напряжение на обмотке 2 возбуждения равно напряжению зажигания Ч тиристора 6, тиристор б открывается. При откры1091293

35

1 тии тиристора 6 образуется трн контура, Первый контур: тиристор 6 — конденсатор 5 — тиристор 7. Вследствие обратного напряжения конденсатора

5 П = 11З„, приложенного к тиристору 7, последний восстанавливает свои запирающие свойства (кривые П фиг,2а,6). Второй контур: внутреннее сопротивление источника 3 питания — якорь электродвигателя 1 — конденсатор 5 — тиристор 6 — диод 4.

Происходит заряд конденсатора 10 током тя до напряжения Ч32 ) Ч92= Uâ

I где V — напряжение источника питания {кривые UC Лиг,2 а,б), Третий контур: внутреннее сопротивление источника 3 питания — резистор 9— конденсатор 10. Происходит заряд конденсатора 10 с постоянной времени ь =R С )Т =Я С =D до напряжейия на уйравляющем переходе тиристора 7, соответствующего напряжению зажигания тиристора 7. При

I достижении напряжения Ч на тиристоре 7 происходит разряд конденсатора 1О по цепи управляющего перехода — тиристор 7 открывается (кривая П фиг,2б).

При открытии тиристора 7 образуется два контура. Первый контур .

«тиристор 7 — конденсатор 5 — тиристо!

6. Тиристор 6 закрывается, вследст вие приложенного обратного напряжения. Второй контур: конденсатор 5— тиристор 7 и обмотка 2 возбуждения.

Происходит переэаряд конденсатора

5, в процессе которого напряжение на обмотке 2 возбуждения изменяется от -М до +Ч, При достижении

i f напряжения на обмотке 2 возбуждения напряжения зажигания / тиристора

31

6 — тиристор 6 открывается, и процессы,описанные выше, повторяются.

Если значение емкости конденсатора 1О С 1в ) С„, то при том же токе

I> заряд конденсатора 5 происходит по тому же закочу, что и при С до и г

10 напряжения 7 32 ) Ч 3. sa счет увели2 чения постоянной времени ь"" -.R С" ) (фиг.2 б,в).

1О Ч

Таким образом, увеличение емкости

С <

Сто<С,о С С а конденсатора 10 соответственно и времени открытия тиристора 7 позволяет увеличить время интерt (t c t" H напряже ния Ч (Ч 2 < Чэ2 током Х11 конденсатора 5, тем самым уменьшить напряжение, приложенное к якорю электродвигателя (кривая Ug) и увеличить как по амплитуде напряжения, так и по длительности тормозной режим электродвигателя (кривая U фиг.2).

Увеличение напряжения V 3 Ч

f ((ЭZ

<Ч32 на интеРвале заряда приводит к увеличению амплитуды 1 Ч /g — 3 где f = L 1С вЂ” волновое сопротивВ ление контура перезаряда конденса тора 5; L — индуктивность обмотки возбуждения 2, тока обмотки возбуждения 2 Iтв (Iтв (!" на интервале перезаряда С конденсатора 5 (фиг.2) .

Так как открйтие тиристора 6 происходит при Ч = const, то с,увеличением амплитуд тока Т С С I

ТЬ происходит увеличение конечйого (Н

I (? < I, н начального

I < с I <> (Г, „б токов обмотки 2 возбуждения на ийтервале разряда

Увеличение токов I 5 и Х прйвонк дит к увеличению среднего значения тока обмотки 2 возбуждения за период коммутации и уменьшению интервала перезаряда t конденсатора 5, следовательно к уменьшению длительности

I непосредственного включенного состояния двигателя в цепь источника питания и 7 и ) й"(фиг.2). Увеличение среднего значения тока обмотки возбуждения за период коммутации ведет к увеличению магнитного потока и насыщению магнитной системы и уменьшению частоты вращения электродвигателя.

Таким образом, включение конденсатора позволяет обеспечить глубокое регулирование частоты вращения электродвигателя с получением ползучих скоростей за счет уменьшения среднего значения напряжения на якоре электродвигателя sa период коммутации и увеличения потока и насыщения магнитной системы электродвигателя.

1091293

Составитель М.Кряхтунова

Редактор С,Эско Техред С.Мигунова Корректор C,Øeêìàð

Заказ 3096/52 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4