Вентильный электропривод постоянного тока

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECllYEiËÈН (19) (11)

ЗС51) Н 02 Р 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "-

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3602170/24-07 (22) 10.06.83 (46) 07.09.84. Бюл. N - 33 (72) Л.Н. Клепчуков (71) Вологодский политехнический институт (53) 621. 316. 718.5 (088.8) (56) Донской Н.В., Иванов А.Г., Никитин В.М., Позднеев А.Д. Динамика вентильного электропривода постоянного тока. Под ред . А.Д. Позднеева.

N., "Энергия", 1975, с. 224.

2. Магазинник Г.Г., Тихомиров В.А, Мельников В.Л. Реверсивный электропривод с компенсированным преобразователем. — "Электротехническая промышленность", сер. "Электропривод", 1976, вып. 9, 53, с. 3-6. (54)(57) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий двигатель, преобразователь с раздельным управлением группами вентилей и комбинированной коммутацией, выполненный по трехфазной встречно-параллельной мостовой схеме, вход которого вместе с входом неуправляемого выпрямителя, выполненного по нулевой схеме, подключен к вторичной обмотке трехфазного трансформатора, а выход — к двигателю и к катодам первого и второго тиристоров, аноды которых соединены с первой обкладкой коммутирующего конденсатора, и дроссель, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены фильтрукиций конденсатор и третий тиристор, при этом вторые обкладки фильтрующего и коммутирующего конденсаторов присоединены к нулевому выводу вторичной обмотки трехфазного трансформатора, первая обкладка фильтрующего конденсатора присоединена к выходу неуправляемого выпрямителя и к аноду третьего тиристора, катод которого через дроссель присоединен к первой обкладке коммутирующего конденсатора.

11125 18

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в быстродействующих силовых следящих электроприводах металлорежущих и намоточных станков, а также в приводах роботов и манипуляторов.

Известен вентильный электропривод постоянного тока, содержащий двигатель, преобразователь с раздельным управлением группами вентилей, 10 выполненный по трехфазной встречнопараллельной мостовой схеме, вход которого подключен к .вторичной обмотке трехфазного трансформатора, а выход — к двигателю постояйного тока (1) .

Недостатком электропривода является ограниченное быстродействие, обусловленное низкой частотой естественной коммутации тиристоров,а 20 также запаздыванием включения вступающей в работу группы вентилей по отношению к моменту поступления соответствующего управляющего сигнала на переключение групп вентилей.

При этом запаздывание определяется временем спадания тока в работающей группе до минимального значения,определяемого чувствительностью датчика нуля тока, и следующей затем бестоковой паузой, длительность которой выбирается из условия уменьшения тока до нуля .

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является вентильный электропривод постоянного тока, содержащий двигатель, преобразователь с раздельным управлением группами вентилей и комбинированной коммутацией выполненный по трехфаз 40 ной встречно-параллельной мостовой схеме, вход которого вместе с входом неуправляемого выпрямителя, выполненного по нулевой схеме, подключен к вторичной обмотке трехфазного транс- „ форматора, а выход - к двигателю и к катодам первого и второго тиристоров, аноды которых соединены с первой обкладкой коммутирующего конденсатора, и дроссель. Катодные группы тиристо50 ров встречно-параллельных мостов работают с искусственной коммутацией, а анодные — с естественной f?) . (Недостатком известного электропривода является ограничение его быстро-55 действия, обусловленное тем, что в процессе подготовки искусственной коммутации необходимо осуществлять заряд коммутирующего конденсатора,а затем — его полный перезаряд с целью обеспечения необходимой полярности запирающего напряжения, прикладываемого к коммутируемому тиристору преобразователя.

Целью изобретения является повышение быстродействия электропривода.

Поставленная цель достигается тем, что в вентильный электропривод постоянного тока, содержащий двигатель, преобразователь с раздельным управлением группами вентилей и комбинированной коммутацией, выполненный по трехфазной встречно-параллельной мостовой схеме, вход которого вместе с входом неуправляемого выпрямителя, выполненного по нулевой схеме, подключен к вторичной обмотке трехфазного трансформатора, а выход — к двигателю и к катодам первого и второго тиристоров, аноды которых соединены с первой обкладкой коммутирующего конденсатора, и дроссель, введены фильтрующий конденсатор и третий тиристор, при этом вторые обкладки фильтрующего и коммутирующего конденсаторов присоединены к нулевому выводу вторичной обмотки трехфазного трансформатора, первая обкладка фильтрующего конденсатора присоединена к выходу неуправляемого выпрямителя и к аноду третьего тиристора, катод которого через дроссель присоединен к первой обкладке коммутирующего конденсатора.

На чертеже приведена схема вентильного электропривода,ностоянного тока.

Вентильный электропривод постоянного тока содержит двигатель 1, преобразователь с раздельным управлением группами 2 и 2cl вентилей-тиристоров 3-8 и 9-14 соответственно, вход преобразователя вместе с входом неуправляемого выпрямителя 15, выполненного по нулевой схеме,подключен к вторичной обмотке 16 трехфазного трансформатора 17, а выход— к двигателю 1 и к катодам тиристоров

18 и 19, аноды которых соединены с первой обкладкой коммутирующего конденсатора 20, дроссель 21, фильтрующий конденсатор 22 и тиристор 23.

Вторые обкладки фильтрующего и коммутирующего конденсаторов 22 и 20 присоединены к нулевому выводу вторичной обмотки 1б трехфазного транс3 11 форматора 17, первая обкладка фильтрующего конденсатора 22 — к выходу неуправляемого выпрямителя 15 и к аноду тиристора 23, катод которого через дроссель 2 1 присоединен к первой обкладке коммутирующего конденсатора 20.

Устройство работает следующим образом.

При подаче питания на трансформатор 17 через неуправляемый выпрямитель 15 заряжается фильтрующий конденсатор 22 по цепи: вторичная обмотка 16 трехфазного трансформатора 17, один из диодов неуправляемого выпрямителя 15, фильтрующий конденсатор 22, вторичная обмотка 16 трехфазного трансформатора 17, — до ампли тудного значения фазного напряжения трехфазного трансформатора 17. При поступлении управляющего кмпульса на тиристор 23 последний отпирается, и происходит заряд коммутирующего конденсатора 20 по цепи: фильтрующий конденсатор 22, тиристор 23, дроссель 21, коммутирующий конденсатор

20 и фильтрующий конденсатор 22,а также по цепи: вторичная обмотка 16, рдин из диодов неуправляемого выпрямителя 15, тиристор 23, дроссель

21, коммутирующий конденсатор 20 и вторичная обмотка 16, — до напряжения, превышающего напряжение на фильтрующем конденсаторе 22 в два раза, Управляющие импульсы на тиристор 23 поступают синхронно с управляющими импульсами тиристоров работающей группы преобразователя. После окончания заряда коммутирующего конденсатора 20 и восстановления запирающих свойств тиристора 23 разрешается подача управляющего импульса на тиристор 18 или 19. Если работает группа 2 тиристоров преобразователя, и поступает сигнал из системы управления электроприводом на гашение работающей пары тиристоров, то отпирается тиристор 18, и к проводящему в данный момент ток нагрузки тирис12518 4 тору 3 (4 или 5) прикладывается обратное напряжение по контуру: коммутирующий конденсатор 20, тиристор

18, тиристор 3 (4 или 5), вторичная обмотка 16 и коммутирующий конденсатор 20. В результате тиристор 3 (4 или 5) запирается, а ток нагрузки переводится с него на коммутирующий конденсатор 20 и замыкается по кон10 туру: коммутирующий конденсатор 20, тиристор 18, двигатель 1, один из тиристоров 6, 7 или 8, вторичная обмотка 16 трехфазного трансформатора

17 и коммутирующий конденсатор 20.

После достижения тока в этом контуре нулевого значения запирается один работающий тиристор 7 (8 или 9) группы и тиристор 18. Если не происходит переключение групп, то при поступлении управляющих импульсов на соответствующую пару тиристоров последние отпираются, и к двигателю

1 прикладывается выпрямленное напряжение, а через тиристор 23 и дрос25 сель 2 1 вновь заряжается коммутирую-. щий конденсатор 20. Если же поступает сигнал на переключение групп вентилей преобразователя, то управляющие импульсы поступают на соответ30 ств ющую пару тирист оров вступающей в работу группы и на тиристор 23.

Для гашения этой группы подается управляющий импульс на тиристор 19, и процессы протекают аналогично рассмотренным для первой группы. Схема управления должна предусматривать невозможность одновременного открытого состояния тиристоров 23, 18 или 19.

Таким образом, электропривод позволяет увеличить частоту искусственной коммутации тиристоров преобразователя и уменьшить время задержки вступающей в работу -группы вентилей по отношению к моменту постуйления сигнала на переключение групп, в результате этого повышается быстродействие электропривода.

1112518

Составитель Н). Воробьев

Техред М.Тенер Корректор О. Тигор

Редактор P. Цицика

Заказ 6466/41

Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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