Устройство для улучшения коммутации коллекторной электрической машины постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в коллекторных электрических машинах. Цель изобретения - повышение надежности путем улучшения коммутации при питании якорной цепи машины от тиристорного преобразователя. В источнике питания обмотки дополнительных полюсов от трансформаторов тока, включенных в цепи питания преобразователя, предусмотрено шунтирующее устройство, управляемое в функции скорости машины. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (."уц Í 02 К 13/14

1 уа, ° с.г;, ." ь г . . мя !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4314328/24-07 (22) 08,10.87 (46) 15,12,90, Бюл. % 45 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электромашиностроения (72) B.A. Ломакин и Е.M. Луткин (53) 621.313.04(088,8) (56) Курочкин M.Н. и др. Система автоматического регулирования возбуждения добавочных полюсов для улучшения коммутации машин предельной мощности. — Материалы

Всесоюзной конференции по коммутации электрических машин. Омск, 1976.

Авторское свидетельство СССР

O 1513570, кл, Н 02 К 13/14, 1987.

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к средствам улучшения коммутации коллекторных электрических машин с регулируемой в широких пределах частотой вращения.

Цель изобретения — повышение надежности устройства при питании якорной цепи машины от тиристорного преобразователя.

На фиг. 1 показана общая электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — блок-схема схемы управления; на фиг. 3 — диаграммы токов, напряжений и сигналов управления в различных элементах схемы устройства.

Устройство содержит регулируемый источник 1 питания (РИП), подключенный к обмотке 2 дополнительных полюсов, вход которого соединен с выходом схемы 3 управления, РИП 1 содержит три трансформатора

4 — 6 тока, первичные обмотки которых свяэыва,от зажимы питающей сети с зажимами

„„SU,,„1614G74 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ КОММУТАЦИИ КОЛЛЕКТОРНОЙ ЭЛЕКТР РИЧЕСКО 1 МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА (67) Изобретение относится к электротехни-

I;e и может быть использовано в коллекторных электрически", машинах. Цель изобретения — повышение надежности пу тем улучшения коммутации при питании якорной цепи машины оттиристорного преобразователя. В источнике питания обмотKL, дополнительных полюсов от трансформаторов тока, вкл.оченных в цепи питания преобразователя, предусмотрено шунтируюшее устройство, управляемое в функции скорости машины, 3 ил. переменного тока тиристорного преобразователя 7 якорной цепи электрической машины 8. В состав РИП 1 входят также шунтирующее устройство (ШУ) 9 и неуправляемый трехфазный мостовой выпрямитель

10, зажимы переменного тока которого подключаются одновременно к вторичным обмоткам трансформаторов тока и к катодам Ф тиристоров 11 — 13 трех ветвей ШУ 9, включенным по схеме треугольника, в котором каждая ветвь состоит из включенных после- ф „ довательно тиристора и резисторов 14 — 16, Схема управления представляет собой систему импульсно-фазового управления, Ьйь состоящую из трех формирователей 17-19: ь импульсов синхронизирующего напряжения (ФИ1 — ФИЗ), форм" ðîâàòåëÿ 20 синхронизирующих импульсов (ФСИ), генератора

21 пилообразного напряжения (ГПН), нульоргана (HO) 22, тригера (Т)23, формрователя

24 длительности импульсов (ФДИ), выходного устройства (ВУ)25, представляющего

1614074

25 увеличивается. собой усилитель импульсов и импульснь.й трансформатор, вторичные обмотки которога подключены к угравляющим электродам тиристоров ШУ 9. В предлагаемой схеме управления в качестве сигнала управления, который поступает на вход Н022, используется сигнал с выхода тахогенератора. Однако в общем случае сигнал управления может учитывать не только изменение скорости электрической машины, но и другие параметры, характеризующие процессы коммутации, Устройство работает следующим образом.

При работе электрической машины фазным напряжениям U, Ui: и 0 (фиг, За) питающей сети, соответству,от переменные токи

4, lp и Iс (фиг. Зб) фаз тиристарного преобразователя 7, которые с помощью трансформаторов 4 — 6 тока и выпрямителя 10 преобразу отся в постоянный ток lg обмотки дополнительных полюсов, Если шунтирующее устройство 9 отключено, т,е. тиристоры

11 — 13 заперты, и коэффициент трансформации трансформаторов тока равен единице, То в 05F40TK8 дополнительных полюсов про текает ток, равный току якоря

Ig =1я = Igt.

Рассмотрим особенности процесса регулирования тока в обмотке дополнительных полюсов с помощью шунтирующего устройства 9. Сигналы на выходе формирователей 17 — 19 изображены на диаграммах сигналами U17 — U19 (фиг, Зв — фиг. Зд), которые получаются преобразованием напряжений вторичных обмоток трансформаторов 4 — 6 тока с помощью пороговых элементов, Синхрониз<ирующие импульсы с выхода ФСИ 20 управля от генератором 21 пилообразного напряжения, зыходной сигнал U21 которого сравнивается с сигналом

13у управления на входе нуль-органа 22 (фиг, Зж), В момент равенства указанных напряжений подается сигнал на выходе ФДИ 24, в результате чего на управляющих электродах всех тиристоров 11-13, появля атся сигналы управления, Момент открытия тиристоров LUY 9 определяется углом а, упразления, диапазон изменения которого от нуля до 60 электрических градусов зависит от величины сигнала Uy управления, изменяющегося в пределах 0 — Uy< (фиг. Зж), Токи I<<

2 дополнительных полюсов представлены на диаграммах фиг. Зи и фиг, Зк, Например, в момент времени t2, когда подаются сигналы 024 управления»а все тиристоры 11-13, включается только тиристор 11, шунтируюший резистором 14 вторичные обмотки трансформаторов 4 и 5 тока, Ток1> > шунтирующега контура определяется соотношением активных резисторов

14(R14) и обмотки 2(R2) по формуле

I11 = 1я1 R2/(R2+ R14), (1) где Ig> — ток дополнительных полюсов при отключенном шунтирующем устройстве.

При протекании тока 1 через шунтирующий контур ток обмотки 2 уменьшается да значения Ig2 (фиг, Зк), В момент времени 1з ток lp уменьшается до нуля в фазе В, а ток I< фазы С нарастает, в результате чего тиристор 11 отключается, а ток дополнительных полюсов увеличивается до значения 1я1. В момент времени t4 вновь подаются управляющие импульсы U24 на ШУ9, при этом включаются тиристоры 11 и 12, шунтирующие с помощью резисторов 14 и 15 трансформаторы 4 и 6 тока (фиг. Зи), Ток I«

Таким образом, благодаря периодическому подключению шунтирующего устройства к трансформаторам тока и плавному регулированию угла ау среднее значение тока ig может изменяться от максимальной величины Ig до любого заданного минимального значения (вплоть до нуля). В качестве примера на фиг. Зл показана диаграмма тока в обмотке 2 при максимальном эффекте шунтирования (ау = О). Из формулы (1) следует, что диапазон изменения тока Ig, т.е. степень ослабления магнитного потока дополнительных г<олюсов, определяется соотношением резисторов 14 — 16 и Rg«, Формула изобретения

Устройство для улучшения коммутации коллекторной электрической машины постоянного тока, содержащее подключенный к ббмотке якоря регулируемый источник питания, входы которога соединены с выходами первичнь<х обмоток трансформаторов тока, подключенный к обмотке добавочного полloca, выпрямительный блок, вход котооого подключен к вторичным обмоткам трансформатсров —îêà,,о т л и ч а ю щ е ес я тем, что. с целbe повышения надежности, она снабжено шунтирующим устройст-. вом со схемой управления, подключенным к выходам вторичных обмоток трансформаторов тока и выполненным из последовательНо включенных резисторов и тиристорав, а схема управления представляет собой систему и. пульсно-фазсвого управления, со1614074

Ф стоящую из формирователей синхронизирующего напряжения, входы которых связаны с вторичными обмотками трансформаторов тока, а выходы подключены к суммирующему входу нуль-органа через формирователь 5 синхронизирующих импульсов и генератор пилообразного напряжения, второй вход которого соединен с тахогенераторам, уста- -. новленным на валу машины, выход нульоргана соединен с управляющими злектродами тиристоров шунтирующего устройства через триггер, формирователь продолжительности импульсов и выходные устройства, ) zz zs г

1614074

g О

Редактор А. Ревин

Заказ 3896 Тираж 441 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

И7

ИД

И8

020

И?/

О

Ю

О

Д/ф

4 г Ь ь Ь 4 Ь «s «s 4а e iz

Раг. 3

Составитель И. Казанцев

Техред М.Моргентал Корректор В. Гирняк