Двухдвигательный электропривод и способ его управления

 

Использование: для управления тиристорными преобразователями электроприводов постоянного тока, например, рудничных аккумуляторных или контактных электровозов. Сущность: защита коммутирующего узла от сквозных токов обеспечивается за счет того, что на всех циклах коммутации задают режим выравнивания напряжений на конденсаторах RC-цепей в тиристорном полумосте, подключенном к источнику питания, и регистрируют результат выравнивания путем измерения напряжения на одном из плеч полумоста и сравнения его с максимально возможным и

„,ЯЛ„„1744787 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 Р 7/68

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4785786/07 (54) ДВУХДВИГАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИ(22) 25.01.90 ВОД И СПОСОБ ЕГО УПРАВЛЕНИЯ (46) 30.06.92. Бюл; % 24 ... (57) Использование: для управления тири(71). Луганский филиал Государственного ..сторными преобразователями электроприпроектно-конструкторского и научно-иссле- водов постоянного тока, например, довательского института, "Гипроуглеавто- .. рудничных аккумуляторных или контактных матизация" . электровозов. Сущность: защита коммути(72) В. П. Сисев и В. А. Серокуров рующего узла от сквозных токов обеспечи(53) 621.316.718.5(088.8) .. вается за счет того, что на всех циклах . (56) Авторское свидетельство СССР коммутации задают режим выравнивания

М 1022283, кл, Н 02 P 13/16, 1983. . напряжений на конденсаторах RC-цепей в

Автоматизация и регулирование транс- тиристорном полумосте, подключенном к портных процессов на угольных предприя- источнику питания, и регистрируют. результиях.. Труды института тат выравнивания путем измерения напря"Гипроуглеавтоматизация". М.:. Недра, жения на одном из плеч полумоста и

1983. с. 57-63. сравнения его с максимально возможным и

1744787 минимально возможным уровнями напряжения. При напряжениях на полумосте больше максимального и меньше минимального уровня запрещают подачу импульсов управления на вспомогательные тиристоры, Сумму максимального и минимального уровней принимают не более величины напряжения источника питания, а минимальный уровень — не более величины падения напряжения на открытом тиристоре, Операция выравнивания реализуется резисторами 32 и 33, шунтирующими плечи

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управлеíMR тиристорными преобразователями электроприводов постоянного тока, например, рудничных аккумуляторных или кон- 5 тактных электровозов.

Известен способ пуска тиристорного преобразователя, заключающийся .в том, что формируют последовательности импульсов управления рабочими и коммутиру.- 10 ющими тиристорами, подают импульсы управления на коммутирующие тиристоры и в интервале формирования импульса задержки длительностью в один период работы тиристорного преобразова",еля фиксируют 15 наличие токов коммутирующих тиристоров.

При отсутствйи токов коммутирующих тиристоров разрешают подачу последовательности импульсов управления на главные тиристоры и запрещают подачу в случае наличия тока хотя бы в одном из коммутирую- 20 щих тиристоров.

Недостатком этого способа являются

его ограниченные функциональные воэможности, поскольку он предусматривает конт роль исправности только. главных 25 тиристоров и не предусматривает контроль исправности коммутирующих (вспомога.тельных) тиристоров.. Использование операции. контроля тока через коммутирующие тиристоры в тиристорном преобразователе 30 с общим мостовым коммутирующим узлом . неэффективно, поскольку защитное отключение будет произведено после факта состоящегося или развивающегося явления сквозного тока через коммутирующий узел. 35 тиристорного полумоста 8-10-11-12, а минимальный и максимальный уровни напряжений формируются подключенным параллельно к тиристорному полумосту делителем 34 напряжения, сигналы с которого сравниваются с сигналом подключенного к одному из плеч полумоста делителя 35 напряжения в компараторах 36 и 37, выходные сигналы с которых через элемент 38 И вЂ” НЕ воздействуют на логические элементы И 39, 40, блокирующие импульсы для управления вспомогательными тиристорами. 1 ил.

Известен способ управления двухдви- . гательным электроприводом постоянного тока с широтно-импульсным регулированием и общим узлом коммутации, согласно которому при нулевом командном сигнале формируют импульсы управления только для одной группы вспомогательных тиристоров, при подаче командного сигнала формируют импульсы для управления всеми главными и вспомогательными тиристорами, а при максимально командном сигнале — импульсы управления главными тиристорами, причем при снижении напряжения на коммутирующем конденсаторе до граничного уровня формируют импульсы управления только . одних (зарядных) вспомогательных тиристоров и блокируют импульсы управления главными тиристорами и других (перезарядных) вспомогательных тиристоров, Недостатком данного способа является отсутствие в нем признаков защиты ком-мутирующего контура от токов короткого замыкания при пробоях вспомогательных тиристоров. Используемый в способе контроль величины напряжения на коммутирующем конденсаторе характеризует состояние коммутирующего тиристоров только косвенно и только после.завершения полного зарядно-переэарядного цикла, так . как в начальной стадии контролируемый параметр не содержит данных, отличающих пробой от исправного состояния тиристора.

Наиболее близким к предлагаемому яв- ляется способ управления силовым тиристорным преобразателем двухдвига3744787 тельного электропривода, согласно которому при нулевом задающем воздействии формируют и подают импульсы управления только на вспомогательные тиристоры, при максимальном задающем воздействии фор- 5 мируют и подают импульсы управления только на главные тиристоры, а при задаю.щем воздействии в интервале между нулевым и максимальным — импульс управления на главные и вспомогательыне тиристоры. 10

Недостатком известного способа является низкая надежность из-за отсутствия мероприятий, предупреждающих короткие замыкания и выход из строя элементов коммутирующего узла в случае пробоя одного 15 из вспомогательных тиристоров в цепи по-. лумоста, подключенного к источнику питания, Известно устройство для управления тяговым приводом, содержащее две парал- 20 лельные цепи, состоящие из последователь. но включенных главных тиристоров, подключенных к одному и другому полюсам источника питания, обмоток возбуждения и обмоток якорей двигателей, подключенных 25 к противоположным полюсам источника питания, коммутирующие тиристоры, вклю-.. ченные по мостовой схеме с последовательным дроссельно-конденсаторным контуром в диагонали и подключен- 30 ные к точкам соединения обмоток возбуждения и главных тиристоров, после-. довательно соединенные тормозные резисторы и диоды. точки соединения которых и точки соединения обмоток двигателей под- 35 ключены через тормозные контакторы, образующие перекрестную схему управления;.

Известен также двухдвигательный электропривод постоянного тока, реализующий способ управления, который содержит ти- 40 ристорный преобразователь, предназначенный для управления.двухдвигательным электроприводом в тяговом режиме, а также блок задания напряжения, широтно-импульсный модулятор, формирователи им- 45 пульсов управления тиристорами и элементы логики.

Однако известные устройства обладают низкой надежностью, поскольку при пробое одного иэ последовательно соединенных. и 50 подключенных параллельно источнику питания коммутирующих тиристоров после подачи импульсов управления на другой образуется короткозамкнутая цепь, приводящая к выходу из строя этого тиристора и 55 других элементов коммутирующего контура.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство управления двухдвигательным электроприводом рудничных электровозов типа УКТН, содержащее две параллельные цепи, состоящие из последовательно включенных главных тиристоров, подключенных к одному и другому полюсам источника питания, обмоток возбуждения и обмоток якорей двигателей, подключенных к противоположным полюсам истчоника питания, вспомогательные тиристоры, включенные по мостовой схеме с Т-образным дроссельно-конденсаторным контуром и подключенные к точкам соединения обмоток возбуждения и главных тиристоров, последовательно соединенных тормозные диоды и резисторы, образующие совместно с тормозными контакторами перекрестную схему торможения; RC-цепи, шунтирующие главные и вспомогательные тиристоры, а также формирователи импульсов управления тиристорами, блок задания напряжения и широтно-импульсный модулятор, выходы

- которого подключены через формирователи к главным тиристорам.

Недостатком устройства-прототипа является отсутствие в нем элементов защиты от сквозных токов в цепи вспомогательных тиристоров, подключенных к источнику питания, в случае пробоя или погашения одного из них, и предупреждающих таким образом выход из строя элементов коммутирующего узла.

Целью изобретения является повышение надежности путем обеспечения защиты коммутирующего узла от сквозных токов через вспомогательыне тиристоры.

Поставленная цель достигается тем, что в способе управления двухдвигательным электроприводом постоянного тока, в котором при нулевом задающем воздействии формируются и подают импульсы управления только на вспомогательные тиристоры, при максимальном задающем воздействии формируют и подают импульсы управления только на главные,тиристоры, а при задающем.воздействии в интервале между нулевым и максимальным — импульсы управления на главные и вспомогательные тиристоры, дополнительно на каждом интервале цикла коммутации задают режим выравнивания напряжений на конденсато- . рах RC-цепей, шунтирующих вспомогательные тиристоры полумоста, подключенного к источнику питания, измеряют напряжение на одном из плеч полумоста и при величине напряжения меньше максимального и больше минимального уровня разрешают подачу импульсов управления на вспомогательные тиристоры, а при величине напряжения больше максимального или меньше минимального уровня запрещают подачу указанных импульсов, при этом ми1744787 последовательно включенные обмотки 5 и 6, 20 обмотки якоря и возбуждения второго элек-.

30

40 вспомогательных тиристоров, первый обратный диод 16, анодом подключенный к отрицательной шине. источника. питания, а 45 четвертый обратный диод 19, включенный. встречно-параллельно второму главному тиристору 7, первый тормозной диод 20, като- 55 нимальнь и уровень напряжения задают не менее величины падения напряжения на открытом тиристоре, а максимальный уровень напряжения задают не более разности между минимальной величиной напряжения питания коммутирующего узла и заданным минимальным уровнем напряжения.

В двухдвигательном злектроприводе, содержащем два электродвигателя постоянного тока и устройство управления, содержащие две параллельные цепи, общие точки которых подключены к отрицательной через ходовой контакт 1 — к положительной шинам источника питания, первая цепь содержит последовательно включенные первый главный тиристор 2, анодом подключенный к ходовому контактору 1, обмотки 3 и 4 возбуждения и якоря первого электродвигателя, вторая цепь содержит тродвигателя и второго главного тиристора

7, катодом подключенного к отрицательной шине источника питания, общий коммутирующий узел, включающий в себя цепь последовательно соединенных первого вспомогательного тиристора 8, анод которого подключен к выходу силового логического элемента 9, первого 10 и второго 11 дросселей и второго вспомогательного тиристора 12, катод которого подключен к отрицательной шине источника питания, цепь последовательно соединенных третьего 13 и четвертого 14 вспомогательных тиристоров, причем катод третьего вспомогательного тиристора 13 соединен с катодом первого главного тиристора 2, а анод четвертого вспомогательного тиристора 14 — с анодом второго главного тиристора 7, и коммутирующий конденсатор 15, включенный между точками соединения первого 10 и второго 11 дросселей и третьего 13 и четвертого 14 катодом соединенный .с катодом первого главного тиристора 2, второй обратный диод 17, включенный встречно-параллельно первому главному тиристору 2, третий об. ратный диод 18, анодом подключенный к аноду второго главного тиристора 7, а катодом к аноду первого главного тиристора 2, дом подключенный. к катоду первому обратного диода 16, а анодом через последовательно включенный первый тормозной резистор 21- к отрицательному шине источника питания, второй тормозной диод 22, 5

15 анодом подключенный к аноду третьего обратного диода 18, а катодом через последовательно включенный второй тормозной резистор 23 — к катоду третьего обратного диода 18, первый тормозной контактор 24, включенный между точкой соединения обмотки 3 возбуждения и обмотки якоря 4 первого электродвигателя и точкой соединения обмотки 5 якоря и обмотки 6 возбуждения второго электродвигателя, второй тормозной контактор 25, включенный между анодом первого 20 и катодом второго 22 тормозных диодов, RC-цепи 26 и 27, шунти-. . рующие первый 8 и второй 12 вспомогательные тиристоры, четыре формирователя импульсов управления тиристорами, выход первого формирователя 28 импульсов подключен к управляющему электроду первого главного тиристора 2, выходы второго формирователя 29 импульсов подключены к управляющим электродам первого 8 и третьего 13 вспомогательных тиристоров, выходы третьего формирователя 30 импульсов подключены к управляющим электродам второго 12 и четвертого 1.4 вспомогательных тиристоров, выход четвертого формирователя 31 импульсов подключен к управляющему электроду второго главного тиристора 7, блок 32 задания на- пряжения, выход которого соединен с входом широтно-импульсного модулятора 33, первый и четвертый выходы которого подключены на входы первого 28 и четвертого

31 формирователей импульсов, два входа силового логического элемента 9 включены параллельно ходовому. контактору 1, Поставленная цель достигается тем, что в него дополнительно введены первый 34 и второй

35 резисторы, первый 36 и второй 37 делители напряжения, первый 38 и второй 39 компараторы, логический элемент 2 ИЛИНЕ 40, первый 41 и второй 42 логические элементы 2И, причем первый резистор 34 включен между анодом первого вспомогательного тиристора 8 и точкой соединения . первого 10 и второго 11 дросселей, второй резистор 35 включен между точкой соединения первого 10 и второго 11 дросселей и катодом второго вспомогательного тиристора 12, вход первого делителя 36 напряжения подключен параллельно последовательно соединенным первому 34 и второму 35 резисторам, первый выход первого делителя

36 напряжения соединен с инвертирующим входом первого компаратора 38, а второй— с неинвертирующим входом второго компаpampa 39, вход второго делителя.37 напряжения подключен параллельно второму резистору 35, а выход соединен с неинвертирующим входом первого компаратора 38

1744787

10 и инвертирующим входом второго компара- тиристоров и второго главного тиристора 7, тора 39, выходы первого 38 и второго 39 а также блок 32 задания напряжения и шикомпараторов соединены с двумя входами ротно-импульсный модулятор 33, В устройлогического элемента 2 ИЛИ вЂ” НЕ 40, выход ство дополнительно введены первый 34 и которого подключен к вторым входам пер- 5 .второй 35 резисторы, подключенные между вого 41 и второго 42 логическим элементам точкой соединения первого 10 и второго 11

2И, первые входы первого 41 и второго 42 дросселей и соответственно анодом первологических элементов 2И соединены соот- го 8 и катодом второго 12 вспомогательных ветственно с вторым и третьим выходами тиристоров. первый 36 и второй 37 делители широтно-импульсного модулятора 33, а вы- 10 напряжения, подключенные параллельно ходы первого 41 и второго 42 логических соответственнопоследовательносоединенэлементов 2И подключены соответственно ных резисторов 34 и 35 и параллельно резик входам второго 29 и третьего 30 формиро- стору 37. Первый и второй выходы делителя вателей импульсов, 36 напряжения подключены соответственно

На чертеже представлена электриче- 15 к инвертирующему входу первого 38 и неинская схема двухдвигательного электропри- вертирующему входу второго 39 компарато- вода. ров, причем выход второго делителя 37

Двухдвигательный электропривод по- напряжения подключен к неинвертирующестоянного тока содержит подключенные к му входу первого38и инвертирующему вхоисточникупитаниячерезходовойконтактор 20 ду второго 39 компараторов, а их выходы.

1 две параллельные цепи последовательно через логический элемент 2 ИЛИ-НЕ 40 включенных первого главного тиристора 2 подключены к входам логических элементов обмоток возбуждения 3 и якоря 4 первого 2И 41 и 42, выходы которых подключены к электродвигателя и последовательно вклю- входам формирователей 29 и 30 импульсов, ченных обмоток якоря 5 и возбуждения 6 25 управления вспомогательными тиристоравторого электродвигателя и второго главно- ми 8, 13 и 12, 14. го тиристора 7. Первый вспомогательный Способ управления двухдвигательным тиристор 8 подключен через силовой логи- электроприводом постоянного тока осущеческий элемент 9 к ходовому контактору 1 и ствляется следующим образом. образует. совместно с первым 10 и вторым 30 После подачи напряжения питания схе11 дросселями, вторым 12, третьим 13, чет- ма управления тиристорным преобразова- вертым 14 вспомогательными гиристорами телем формирует в зависимости от и коммутирующим конденсатором 15 общий величин ы задающего воздействия две . коммутирующий узел. Обмотки возбужде- сдвинутыенаполпериодапоследовательнония 3 и якоря 4 первого электродвигателя, 35 сти импульсов для управления вспомогапервого главного тиристора 1, обмотки яко- тельными и главными тиристорами. При ря 5 и возбуждения 6 второго электродвига- нулевом задающем воздействии импульсы теля и второй главный тиристор 7 управленияподаюттольконавспомогательзашунтированы обратными диодами соот- ные тиристоры, после включения которых ветственно 16 — 19. Параллельно каждому 40 осуществляется заряд и перезаряд коммуобратному диоду 16 и 17 подключены после- тирующего конденсатора и тем самым обесдовательно соединенные соответственно печивается постоянная готовность первые 20 и 21 и вторые 22 и 23 тормозные коммутирующего узла к гашению соответстдиоды и тормозны резисторы и совместно, вующего главного тиристора, импульс упс тормозными контакторами 24 и 25, вклю- 45 равления на который поступит первым; При ченными соответственно между точками со- максимальном задающем воздействии для единения обмоток 3 и 4 первого и обмоток обеспечения подачи на электродвигатели

5 и 6 второго электродвигателей и между полного напряжения импульсы управления .точками соединения тормозных диодов 20 подают только на главные тиристоры. А в и 22 и тормозных резисторов 21 и 23, причем 50 интервале изменения задающего воздейстпервый 8 и второй 12 вспомогательные ти- вия от нуля до максимума импульсы управристоры зашунтированы соответственно ления подают как на главные, так, и на

RC-цепями 26 и 27, Систему управления об- вспомогательные тиристоры, причем интерразуют первый 28, второй 29, третий 30 и вал времени между импульсами управлечетвертый 31 формирователи импульсов уп- 55 ния, подаваемыми на главные и равлейия, выходы с которых подключены на вспомогательные тиристоры, пропорционауправляющие электроды соответственно лен величине задающего воздействия, чем первого главного тиристора 2, первого 8 и осуществлянзт широтно-импульсное преобтретьего 13 вспомогательных тиристоров, разованиепитающегоэлектродвигателинавторого 12 и четвертого 14 вспомогательных пряжения, 1744787

Для выявления факта пробоя или негашения одного из вспомогательных тиристоров в полумосте, подключенном параллельно источнику питания, контролируют величину напряжения на одном из плеч полумоста. Однако измерение напряжения без дополнительных мероприятий в интервале между моментами открытия тиристоров дает малоэффективную информацию об исправности тиристоров, поскольку конденсаторы RC-цепей будут заряжаться до максимального напряжения независимо от исправности тиристора, через который конденсаторы заряжаются, и которое практически не изменяется до момента открытия другого тиристора.

Для получения достоверной информации о состоянии тиристоров на каждом ин-. тервале цикла их. коммутации задают режим выравнивания напряжений на конденсаторах RC-цепей обоих тиристоров и по результату его реализации судят об исправности контролируемой цепи. Если тиристоры исправны и гашение состоялось, то при обоих закрытых тиристорах после режима выравнивания произойдет передача энергии с одного конденсатора RC-цепи на другой и установления уровня напряжения на них до половины от максимального (около 1/2 х (Uï — ЛО), где 1й — величины напряжения источника питания; Л0 — величина падения напряжения на открытом тиристоре, Если же один из тиристоров пробит (или произошло затянувшееся гашение), то процес са выравнивания напряжений на конденсаторах не произойдет и измерение напряжений на плече тиристорного полумоста даст результат либо минимального уровня напряжения (около Л U) — пробит тиристор в измеряемой цепи, либо максимального уровня (около Ul — Л13), когда пробит (или открыт) тиристор в другом (неконтролируемом) плече полумоста. Установив факт пробоя (или негашения) одного из тиристоров, далее для предупреждения возникновения сквозного тока через тиристоры при подаче управляющего импульса на другой запрещают подачу импульсов управления на все.вспомогательные тиристоры. Минимальный уровень задают не менее величины падения напряжения на открытом тиристоре, а максимальный — не более величины разности между напряжением ис- точника питания и падением напряжения на открытом тиристоре или же сумму минимальнолго и максимального уровней задают не более величины напряжения источника питания. В случае существенного колебания напряжения источника питания, например, при питании от аккумуляторной батареи в конце режима разряда, для исключения ложной информации максимальный и минимальный уровни необходимо практически задавать с учетом минимально возможного напряжения источника питания при эксплуатации его в импульсных режимах. у

Двухдвигательный электропривод постоянного тока работает следующим обра10 зом.

Управление электродвигателями начинается после подачи напряжения питания в схему управления тиристорным преобразователем. Далее в тяговом режиме замыкает15 ся ходовой контактор 1 и управление скоростью электродвигателей осуществляется изменением напряжения посредством главных тиристоров 2 и 7. Регулирование напряжения достигается изменением продолжительности их включения от нуля до полного (при работе электродвигателей на естественной характеристике) и пропорционально величине сигнала с блока 32 задания напряжения..Сигнал с блока 32 преобразуется в широтно-импульсном модуляторе 33

25 в две серии сдвинутых во времени импульсов, которые с помощью формирователей

28, 31 и 29, 30 подаются соответственно на главные тиристоры 2 и 7 и вспомогательные

30 тиристоры 8, 13 и 12, 14. При подаче импульсов управления на тиристоры 8 и 13 происходит заряд коммутирующего конденсатора

15 по цепи: источник питания — контактор 1 — силовой элемент ИЛИ 9 — тиристор 8— дроссель 10 — конденсатор 15 — тиристор 13

35 — обмотка 3 возбуждения — обмотка якоря 4 — источник питания. Далее включается главный тиристор 7 и к электродвигателю с обмотками 5 и 6 прикладывается напряжение источника питания. Выключение тиристора

7 осуществляется при включении вспомогательных тиристоров 12 и 14, после чего осуществляется разряд и перезаряд коммутирующего конденсатора 15 по цепи:

45 конденсатор 15- дроссель 11 — тиристор 12 — тиристор 7- тиристор 14- конденсатор 15.

Дозаряд коммутирующего конденсатора осуществляется током электродвигателя 5 диодами 20 и 22 и резисторами 21 и 23 обраузют перекрестную схему торможения; и 6, после чего вспомогательные тиристоры

50 12 и 14 выключаются, Далее включается другой тлавный тиристор 2, подключающий к . источнику питания электродвигатель 3 и 4 и . после включения вспомогательных тиристоров 8 и 13 коммутационный и перезарядный

55 процессы повторяются. При переходе в тормозной режим ходовой контактор 1 размыкается и замыкаются тормозное контакторы

24 и 25, которые совместно с тормозными

1744787 при которой обмотка якоря 4(5) одного алек- компаратор 39 изменяет уровень выходного тродвигателя подключается к последова- сигнала с низкого на высокий. После этого с тельно соединенным обмоткам 6 (3) другого одного или с другого компаратора через элеэлектродвигвтеля и тормозному резистору мент 2 ИЛИ-НЕ 40 накладывается запрет на

21(23), который шунтируется главнымтири- 5 прохождение через элементы 2И 41 и 42 стором 7 (2). импульсов для управления вспомогательныПри этом тормозные токи электродвига- ми тиристорами 8, 13 и 12, 14, предотвращая телей 3, 4 и 5, 6 при закрытых тиристорах 2 таким образом включение другого тиристои 7 замыкаются по цепи обмотка якоря 4 — ра в плече тиристорного полумоста и появконтактор 24 — обмотка возбуждения 6 — 10 ление через последний сквозного тока. диод 22 — контактор 25 — резистор 21 — При выборе величины резисторов 34 и обмотка якоря 4 и обмотка якоря 5 — рези- 35 необходимо учитывать, что должно обесстор23 — контактор 25 — диод20 — обмотка печиваться с одной стороны минимальное возбуждения 3 — контактор 24 — обмотка время выравнивания напряжения на конякоря 5, а при открытых тиристорах 7 и 2 — 15 денсаторах с RC-цепей, а с другой — минипо цепи обмотка якоря 4 — контактор 24 — мум потерь мощности на этих резисторах, обмотка возбуждения 6 — тиристор 7- об- А выбор максимального и минимального мотка якоря 4 и обмотка якоря 5 — тиристор уровней напряжения, определяющих зону

2 — обмотка возбуждения 3- контактор 24 — уверенного гашения тиристоров и их, испобмотка якоря 5, Заряд коммутирующего 20 равность, должен производиться с учетом . конденсатора 15 в режиме торможения осу- минимально возможного уровня напряжеществляется от обмоток якорей 4 и 5 элект- ния источника питания; а также падения родвигателей, а дозаряд — от источника напряжения на открытых тиристорах. питания через силовой логический элемент Таким образом, задавая на каждом ин9. Во время коммутации тиристоров 8 и 12 25 тервале цикла коммутации режим выравниконденсаторы RC-цепей26и27поочередно - вания напряжений на конденсаторах заряжаются до величины напряжения ис- RC-цепей вспомогательных тиристоров, обточника питания. После завершения разующихтиристорный полумости подклюпроцессов коммутации, когда вспомога- ченных к источнику питания, например, . тельные тиристоры 8 и 12 закрыты, через 30 путем шунтирования плеч полумоста резиодинаковые по величине резисторы 34 и 35 сторами, а затем, регистрируя результат вы- происходит процесс выравнивания напря- равнивания путем измерения напряжения жения на конденсаторах RC-цепей, т,е. раз- на одном из плеч полумоста и сравнивания ряд одного и заряд другого до половины его в компараторах с максимально возможпервоначального напряжения. Если один из 35 ным и минимальном возможным уровнями тиристоров 8 и 12 пробивается во время напряжения, устанавливают факт пробоя рабочего цикла гашения главных тиристо- или негашения тиристоров в полумосте и ров 2 и 7, то между конденсаторами RC-це- запрещают подачу импульсов управления пей исправного и пробитого тиристора на вспомогательные тиристоры. Это позвовыравнивания напряжений не произойдет и. 40 ляет защитить коммутирующий контур от на конденсаторе исправного тиристора со- сквозных токов и предотвратить таким обхранится либо высокий уровень напряже- . разом выход из строя элементов тиристор, ния(около величины напряжения источника, ного преобразователя. питания), либо низкий (около нуля). Для ре- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я гистрации среднего уровня напряжений, а 45 1. Двухдвигательный электропривод, . также максимального и минимального уров- содержащий два электродвигателя постоянней напряжения служат делители 36 и 37 ного тока и устройство управления, содернапряжений. Первым делителем 36 напря- жащее две параллельные цепи, общиеточки жения задаются пропорциональные величи- которых подключены к отрицательной и чены напряжения питания, минимальный и 50 рез ходовой контактор к положительной шимаксимальный уровень напряжения, кото- не источника питания, первая цепь рые сравниваются в компараторах 38 и . содержит последовательно включенные

39с напряжением, пропорциональным фак- первый главный тиристор, анодом подклютическому напряжению на плече полумоста ченный к ходовому контактору, обмотки (дроссель 11 — тиристор 12) и задаваемым 55 возбуждения и якоря первого злектродвигаделителем 37. В случаях, когда уровень сиг- теля, вторая цепь содержит последовательналасделителя 37 напряжения больше мак- но включенные обмотки якоря и симального уровня(пробиттиристор8)или . возбуждения второго электродвигателя и меньшеминимальногоуровня(пробиттири- второго главного тиристора, катодом подстор 12), компаратор 38 или соответственно ключенного к отрицательной шине электро1744787 двигателя, второй тормозной контактор, включенный между анодом первого и катодом второго тормозных диодов, RC-цепи, шунтирующие первый и второй вспомогательные тиристоры, четыре формирователя импульсов управления тиристорами, выход первого формирователя импульсов подключен к управляющему электроду первого главного тиристора, выходы второго форми-. рователя импульсов подключены к управляющим электродам первого и третьего вспомогательных тиристоров, выходы третьего формирователя импульсов подключены к управляющим электродам второго и четвертого вспомогательных тиристоров, выход четвертого формирователя импульсов подключен к управляющему электроду второго главного тиристора, блок задания напряжения, выход которого соединен с входом широтно-импульсного модулятора, первый и четвертый выходы которого подключены на входы первого и четвертого формирователей импульсов, два входа силового логического элемента включены параллельно ходовому контактору, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения защиты коммутирующего узла от сквозных токов через вспомогательные тиристоры, в него дополнительно введены первый и второй резисторы, первый и второй делители напряжения, первый и второй компараторы, логический элемент 2 ИЛИ вЂ” НЕ, первый и второй логические элементы 2И, причем первый резистор включен между анодом первого вспомогательного тиристора и точкой соединения первого и второго дросселей, второй резистор включен между точкой соединения первого и второго дросселей и катодом второго вспомогательного тиристора, вход первого делителя напряжения подключен параллельно-последовательно соединенным первому и второму резисторам, первый выход первого источника питания, общий коммутирующий узел, включающий в себя цепь последовательно соединенных первого вспомогательного тиристора, анод которого подключен к выходу силового логического элемента, первого и . второго дросселей и второго вспомогательного тиристора, катод которого подключен к отрицательной шине источника питания, цепь последовательно соединенных третьего и четвертого вспомогательных тиристоров, причем катод третьего вспомогательного тиристора соединен с катодом первого главного тиристора; а анод четвертого вспомогател ьного тиристора —:с анодом второго главного тиристора и коммутирующий конденсатор, включенный

15

20 диод, анодом подключенный к аноду треть50

5.5

40 между точками соединения первого и второro дросселей и третьего и четвертого вспомогательных тиристоров, первый обратный диод, анодом подключенный к отрицательной шине источника питания, а катодом соединенный с катодом первого главного тиристора, второй обратный диод, вклю енный встречно-параллельно первому главному тиристору, третий обратный диод, анодом подключенный к аноду второго главного тиристора, а катодом к аноду первого главного тиристора, четвертый обратный диод, включенный встречно-параллельно второму главному тиристору, первый тормозной диод, катодом подключенный к катоду первого обратного диода, а анодом через последовательно включенный первый тормозной резистор — к отрицательной шине источника питания, второй тормозной его обратного диода, а катодом через последовательно включенный второй тормозной резистор к катоду третьего обратного диода, первый тормозной контактор, включенный между точкой соединения обмотки возбуждения и обмотки якоря первого электродвигателя и точкой соединения обмотки якоря и обмотки озбуждения второго делителя напряжения соединен с инвертирую; щим входом первого компаратора, а второй — с неинвертирующим входом второго компаратора, вход второго делителя напряжения подключен параллельно второму: резистору, а выход соединен с неинвертирующим входом первого компаратора и инвертирующим входом второго компаратора, выходы первого и второго компараторов соединены с двумя входами логического элемента 2ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к вторым входам первого и вто-. рого логических элементов 2И, первые вхо- . ды первого и второго логических элементов

2И соединены соответственно с вторым и третьим выходами широтно-импульсного модулятора, а выходы первого и второго логических элементов 2И подключены соот-.

ВеТсТВ8ННо к входам второго и третьего форми ровател ей импул ьсов

2. Способ управления двухдвигательным электропроводом постоянного тока, заключающийся в том, что при нулевом задающем воздействии формируют и подают импульсы управления только на вспомогательные тиристоры, при максимально задающем воздействии формируют и подают импульсы управления только на главные тиристоры, а при задающем воздействии в интервале между нулевым и максимальным — импульсы управления на главные и вспомогательные тиристоры, о т17

1744787

Составитель 8.Сисев

Техред М.Моргентал

Редактор Е.Копча

Корректор Э.Лончакова, Заказ 2203 Тираж 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 л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения защиты коммутирующего узла от сквозных токов, на ка>Кдом интервале цикла коммутации задают режим выравнивания напряже- 5 ний на конденсаторах RC-цепей, шунтирующих вспомогательные тиристоры полумоста, подключенного к источнику питания, измеряют напряжение на одном из плеч полумоста и при величине напряжения 10 меньше максимального и больше минимального уровня разрешают подачу импульсов управления на вспомогательные тиристоры, а при величине напряжения больше максимального или меньше минимального уровня запрещают подачу указанных импульсов, при этом минимальный уровень напряжения задают не менее величины падения напряжения на открытом тиристоре, а максимальный уровень напряжения задают не более разности между минимальной величиной напряжения питания коммутирующего узла и заданным минимальным уровнем напряжения.