Вентильный электропривод постоянного тока

 

ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий двигатель , преобразователь с раздельным управлением группами вентилей, выполненный по трехфазной встречнопараллельной нулевой схеме, вход которого подключен к вторичной обмотке трехфазного трансформатора с нулевым выводом, а выход - к первому выводу двигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены два неуправляемых выпрямителя, выполненных по трехфазной нулевой схеме, два фильтрующих конденсатора, два коммутирующих конденсатора, два заТ РГЛ ТПЭ ;::;1-:::.« КИьЛЙОТШб рядных дросселя, два зарядных тиристора и два коммутирующих тиристора, при этом входы неуправляемых выпрямителей подсоединены к вторичной обмотке трехфазного трансформатора, выход первого неуправляемого вьтрямителя присоединен к первой обкладке первого фильтрующего конденсатора и аноду первого зарядного тиристора, катод которого через первый зарядный дроссель присоединен к первой коммутирукнцей обкладке первого конденсатора и к аноду первого коммутирующего тиристора, выход второго неуправляемого выпрямителя присоединен к первой обкпа,цке второго фильтрующего конденсатора и к катоду второго зарядного тиристора, анод которого через второй зарядный дроссель присоединен к первой обкладке второго С коммутирующего конденсатора и к катоду второго коммутирующего тиристора , вторые обкладки первого и второго фильтрукядих и коммутирукедих конаяЛ денсаторов, а также второй вывод О двигателя подключены к Нулевому выводу вторичной обмотки трехфазного г трансформатора, катод первого комю эо мутирующего тиристора и анод второго коммутируквдего тиристора присоединены к первому выводу двигателя. 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ соаюлистичесних

РЕСПУБЛИН (19) (}1)

3(51) Н 02 P 5 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстВенный номитет сссР по делАм изоБ ятений и отнРытий (21) 3555360/24-07 (22) 21.02.83 (46) 15.05. 84. Бюл. Р 18 (72) Л.Н.Клепчуков (71) Вологодский политехнический институт (53) 621.316.718.5 (088.8) (56) 1.Тиристорный следящий электропривод. М., "Энергия".- Под ред.

Лебедева A.N. и др. 128 с.

2.Барский В.A. Раздельное управление реверсивными тиристорными преобразователями, M. "Энергия", 1973, с. 112. (54)(57) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий двигатель, преобразователь с раздельным управлением группами вентилей, выполненный по трехфазной встречнопараллельной нулевой схеме, вход которого подключен к вторичной обмотке трехфазного трансформатора с нулевым выводом, а выход — к первому выводу двигателя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены два неуправляемых выпрямителя, выполненных по трехфазной нулевой схеме, два фильтрующих конденсатора, два коммутирующих конденсатора, два эарядных дросселя, два зарядных тиристора и два коммутирующих тиристора, при этом входы неуправляемых выпрямителей подсоединены к вторичной обмотке трехфазного трансформатора, выход первого неуправляемого выпрямителя присоединен к первой обкладке первого фильтрующего конденсатора и аноду первого зарядного тиристора, катод которого через первый зарядный дроссель присоединен к первой коммутирующей обкладке первого конденсатора и к аноду первого коммутирующего тиристора, выход второго неуправляемого выпрямителя присоединен к первой обкладке второго фильтрующего конденсатора и к катоду второго зарядного тиристора, анод которого через второй зарядный дроссель присоединен к первой обкладке второго коммутирующего конденсатора и к катоду второго коммутирующего тиристора, вторые обкладки первого и второго фильтрующих и коммутирующих конденсаторов, а также второй вывод двигателя подключены к нулевому выводу вторичной обмотки трехфазного трансформатора, катод первого коммутирующего тиристора и анод второго коммутирующего тиристора присоединены к первому выводу двигателя.

1092684

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вентильным электроприводам постоянного тока, и может быть использовано в приводах металлорежущих станков, а также роботов и манипуляторов.

Известен реверсивный вентильный электропривод постоянного тока, содержащий двигатель постоянного тока, преобразователь с совместным управлением группами вентилей, выполненный по трехфазной встречно-параллельной нулевой схеме,ныход которого соединен с якорной цепью двигателяt.13.

Недостатком этого злектропривода является ограниченное быстродействие, 15 обусловленное низкой частотой коммутации тнрнсторов, а также необходимостью ограничения скорости изменения сигнала управления с целью устранения динамических уравнительныХ токов

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является вентильный электропривод постоянного тока, содержащий двигатель, преобразователь с раздельным управлением группами вентилей, выполненный по трехфазной встречно-параллельной нулевой схеме, выход которого подключен ко вторичной обмотке трехфазного трансформатора с нулевым выводом, а выход - к первому выводу двигателя (2 1

Такое устройство не позволяет, полностью использовать быстродействие малоинерционных двигателей иэ-за низ- З5 кой частоты коммутации, обусловленной естественной коммутацией силовых тиристорон, а также из-за существенного запаздывания включения вступающей в работу группы вентилей по отно-40 шению к моменту поступления соответствующего сигнала на вход системы управления преобразователем.

Целью изобретения является повышение быстродействия злектропривода. 45

Поставленная цель достигается тем, что в вентильный электропривод постоянного тока, содержащий двигатель, преобразователь с раздельным управлением группами вентилей, выпол-SO ненный по трехфаэной встречно-параллельной нулевой схеме, вход которого подключен к вторичной обмотке трехфазного трансформатора с нулевым выводом, а ныход — к первому выводу двигателя, введены два неуправляемых ,выпрямителя, выполненных по трехфаэной нулевой схеме, два фильтруницих .конденсатора, два коммутирующих конденсатора, дна зарядных дросселя, дна зарядных тиристора и два комму- 60 тирукзцих тиристора, при этом входы неуправляемых ныпрямителей подсоединены к вторичной обмотке трехфазного, трансформатора, выход первого неуправляемого выпрямителя присоединен 65 к первой обкладке первого фильтрующего конденсатора и к аноду первого зарядного тиристора, катод которого через первый зарядный дроссель присоединен к первой обкладке первого коммутирующего конденсатора и к аноду первого коммутирующего тиристора, выход второго неуправляющего выпрямителя присоединен к первой обкладке второго фильтрунхцего конденсатора и к катоду второго зарядного тиристора, анод которого через. второй зарядный дроссель присоединен к первой обкладке второго коммутирующего конденсатора и катоду второго комму- тирующего тиристора, вторые обкладки первого и второго фильтрующих и коммутирунхцих конденсаторов, а также второй зажим двигателя подсоединены . к нулевому выводу вторичной обмотки трехфазного трансформатора, катод первого коммутирующего тиристора и анод второго коммутирующего тиристора присоединены к первому выводу двигателя.

На чертеже представлена схема вентильного электропривода постоянного тока.

Вентильный электропривод постоянного тока содержит двигатель 1, преобразователь с раздельным управлением группами вентилей 2-4 и 5-7, выполненный по трехфазной встречнопараллельной нулевой схеме, вход которого подключен ко вторичной обмотке 8 трехфазного трансформатора,.а выход - к первому выводу двигателя 1, дна неуправляемых выпрямителя, выполненные по трехфазной нулевой схеме на диодах 9-11 и 12-14 соответственно, фильтрующие конденсаторы 15 и 16, коммутирующие конденсаторы 17 и 18, зарядные дроссели 19 и 20, зарядные тиристоры ?1 и 22, коммутирующие тиристоры 23 и 24.

Входы неуправляемых выпрямителей подсоединены ко вторичной обмотке 8 трехфазного трансформатора, выход первого неуправляемого ныпрямителя (катоды диодов 9-11) присоединен к первой обкладке фильтрующего конденсатора 15 и к аноду зарядного тиристора 21, катод которого через зарядный дроссель 19 присоединен к первой обкладке коммутирующего конденсатора 17 и к аноду коммутирующего тиристора 23 °

Выход второго неуправляемого выпрямителя (аноды диодов 12-14) присоединен к первой обкладке фильтрующего конденсатора 1б и к катоду зарядного тиристора 22, анод которого через зарядный дроссель 20 присоединен к первой обкладке коммутирующего конденсатора 18 и к катоду коммутирующего тиристора 24, вторые обкладки фильтрующих и ком1092684 мутируюцих конденсаторов 15-18 соответственно, а также второй вывод двигателя 1 подключены к нулевому выводу вторичной обмотки 8 трехфазного трансформатора. Катод коммутирующего тиристора 23 и анод коммутирующего 5 тиристора 24 присоединены к первому выводу двигателя 1, Устройство работает следующим образом.

В интервале работы группы венти- 10 лей 2-4 на зарядный тиристор 21 поступают управляющие импульсы одновременно с импульсами вентилей 2-4, в результате чего заряжается коммутирующий конденсатор 17 по контуру: вторичная обмотка 8 трехфазного трансформатора — диод 9 (10,11). " зарядный тиристор 21 - зарядный дроссель 19 — коммутирующий конденсатор 17 — вторичная обмотка трехфазного. трансформатора. Если напряжение на зарядном конденсаторе 15 превышает мгновенное значение выпрямленного напряжения, то заряд коммутирующего конденсатора 17 осуществляется по контуру: зарядный конденсатор 15 — зарядный тиристор 21, зарядный дроссель 19 — коммутирующий конденсатор 17 — зарядный конденсатор 15. При поступлении из системы управления электроприводов сигнала на запирание группы вентилей 2-4 включается коммутирующий тиристор 23,— к проводящему в данный момент вентилю 2 (3,4) прикладывается обратное напряжение по цепи: коммутирующий 35 конденсатор 17 — коммутирующий тиристор 23 — вентиль 2 (3,4) — вторичная обмотка 8 трехфазного трансформатора — коммутирующий конденсатор

17 превышающее мгновенное значение 40 напряжения преобразователя и, проводивший ток вентиль 2 (3,4) запирается, а ток нагрузки переводится с него на коммутирующий конденсатор 17 и протекает по контуру: 45 коммутирующий конденсатор 17коммутирующий тиристор 23 — двигатель 1 — коммутирующий конденсатор

17. После достижения током нулевого значения и восстановления коммути50 рующим тиристором 23 запирающих свойств разрешается подача повторного управляющего импульса на вентиль 2 (3,4) или разрешается исключение второй группы вентилей 5-7.

8 первом случае одновременно с включением вентиля 2 (3,4) включается зарядный тиристор 21 и происходит перезарядка и дозаряд коммутирующего конденсатора 17 по цепям: коммутирующий конденсатор 17 - вторичная обмотка 8 — диод 9 (10,11) — зарядный тиристор 21 - зарядный дроссель

19 — коммутирующий конденсатор 17 и коммутирующий конденсатор 17— фильтрующий конденсатор 15 — зарядный тиристор 21 — зарядный дроссель

19 — коммутирующий конденсатор 17.

После восстановления запирающих свойств зарядного тиристора 21, коммутирующий конденсатор 17 вновь готов к работе. Во втором случае одновременно с вентилем 5 (6,7) включается зарядный тиристор 22, заряжается коммутирующий конденсатор 18, аналогично коммутирующему конденсатору

17, но с противоположной полярностью.

При включении коммутирующего тиристора 24 к проводящему вентилю 5 (6,7) прикладывается запирающее напряжение, а ток нагрузки переводится на коммутирующий конденсатор 18. После достижения током нулевого значения и восстановления запирающих свойств коммутирующего тиристора 24, также как и в предыдущем случае разрешается повторное включение вентиля 5 (6,7) или включение первой группы вентилей 2-4.

Таким образом, за счет введения искусственной коммутации обеспечивается многократное включение силовых вентилей в течение периода дискретности преобразователя, а также уменьшается запаздывание включения вступающей в работу группы вентилей отHocHTåëüío момента поступления соответствующего сигнала на управляющий вход преобразователя, тем самым повышается быстродействие вентильного электропривода.

1092684

Корректор A.Äýÿòêî

Филиал ППН "Патент", r.Óærîðîä, ул.Проектная,4

Составитель Ю.Воробьев

Редактор -М.Товтин Техред И.Метелева

»«» бей

Заказ 3273/42 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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