Тиристорный импульсный регулятор тока

 

Использование: для плавного регулирования частот вращения асинхронного двигателя с фазным ротором, Устройство позволяетулучшить технико-экономические показатели и повысить надежность регулятора и всего электропривода. С этой целью в схеме регулятора коммутирующий дрос-., сель 4 включен между катодом основного тиристора 2 и анодом его обратного диода 13, подключенного к отрицательному зажиму диодного выпрямительного моста 5, включенного в цепь фазного ротора; цзпь 6-7 перезаряда подключена параллельно коммутирующему конденсатору 1, а положительный зажим вспомогательного источника 8 через конденсатор 9, шунтированный резистором 10, и зарядную цепь 11-12 подключен к точке соединения катода 13, анодов 2,6 и положительного зажима диодного выпрямительного моста 5, лричем к этой же точке анодом подключен диод 14, катод которого соединен с положительным зажимом источника 8, отрицательный же зажим этого источника соединен с энодо м коммутирующего тиристора S, На зажимы источника 8 включен также конденсатор 15. 1 ил. сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 Н 02 M 7/155

СПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4874370/07 (22) 26.07.90 (46) 07.10.92. Бюл. hL 37 (71) Херсонский индустриальный институт (72) Г.В.Аранчий (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 1328904, кл. Н 02 М 7/12, 1987.

2. Яуре Я.Г. и др. Крановый электропривод, справочник, Энергоатомиздат, М, 1988, рис.10.7. (54) ТИРИСТОРНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР ТОКА (57) Использование: для плавного регулирования частот вращения асинхронного двигателя с фазным ротором, Устройство позволяет улучшить технико-экономические показатели и повысить надежность регулятора и всего электропривода. С этой целью в схеме регулятора коммутирующий дроссель 4 включен между катодом основного тиристора 2 и анодом его обратного диода

13, подключенного к отрицательному зажиму диодного выпрямительногэ моста 5, включенного в цепь фазного ротора; цепь

6-7 перезаряда подключена параллельно коммутирующему конденсатору 1, а положительный зажим вспомогательного источника 8 через конденсатор 9, шунтированный резистором 10, и зарядную цепь 11-12 подключен к точке соединения катода 13, анодов 2,6 и положительного зажима диодного выпрямительного моста 5, причем к этой же точке анодом подключен диод 14, катод которого соединен с положительным зажимом источника 8, отрицательный же зажим этого источника соединен с анодом коммутирующего тиристора 3; На зажимы источника 8 включен также конденсатор 15. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для плавного регулирования частоты вращения асинхронного двигателя с фазным ротором путем включения и отключения с изменяемой скважностью тиристоров, шунтирующих активное сопротивление, включенное в цепь обмотки ротора. Такай электропривод используется, например, на подьемно-транспортных механизмах различного назначения, . ьа

Известен тиристорный импульсный регулятор(ТИР), обеспечивающий плавное регулирование активного сопротивления в цепи выпрямленного тока ротсра, содержа5

10 щий включенный в цепь фазнога ротора диадный выпрямительный мост, параллельно выходу которого включена последовательная цепочка из двух активных сопротивлений и конденсатора, основной, коммутирующий, зарядный и перезарядный тиристоры, первый и второй обратные диады, коммутирующие конденсатор и дроссель, а также вспомогательный источник постоянного напряжения (Яуре Я.Г„Певзнер Е.М. Крановый электрапривад, справачник, М,: 3нергаатомиздат, 1988, рис.10.7). 25

Указанное устройство более близко к предлагаемсму, но обладает рядам недостатков:

-- основной тиристор запирается при не- 30 значительном обратном напряжении, чта существенна удлиняет зтот процесс и тем самым увеличивает установленную мощность устройства принудительной коммутации; 35 — на коммутирующем и зарядном тиристарах происходят скачки прямого HBtlpRжения (значительные — ), которые могут б0 бт .привести к самопроизвольному отпиранию 40 этих тиристаров и короткому замыканию вспомогательного падпитывающего истачни;,à; — перезаряд (подготовка к следующему циклу) и подзаряд (восстановление комму- 45 тационной способности) коммутирующего конденсатора совмещены с работой основного тиристора, что снижает широтный ди-. апазон импульсного регулирования активного сопротивления; 50 — при ложном открывании зарядного тиристора с положительной полярностью напряжения на верхней (по схеме) обкладке конденсатора возможен выход из строя даннага тиристара, а также ега абратнага 55 диода, „îñêîëüêó в указанном контуре нет такоограничивающих элементов.

Цель изобретения — расширение диапазона импульсного регулирования и повышение надежности регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что в тиристорном импульсном регуляторе тока, содержащем включенный в цепь фазного ротора диодный выпрямительный мост, параллельно выходу которого включена последовательная цепочка из двух активных сопротивлений и конденсатора, основной, коммутирующий, зарядный и перезарядный тиристоры, первый и второй обратные диоды, коммутирующие конденсатор и дроссель, а также вспомогательный источник постоянного напряжения, коммутирующий дроссель включен между соединенными вместе катодами основного и коммутирующего тиристаров и анодом первого обратнога диода, соединенного через первое активное сопротивление с отрицательным выводам выпрямительного моста. Цепь перезаряда, состоящая из последовательно соединенных перезарядного тиристора и дополнительно введенного токоограничивающего реактора, подключена параллельна коммутирующему конденсатору, включенному между анодами основного и коммутирующего тиристоров, и ричем анод коммутирующего тиристора соединен с отрицательным выводом вспомогательного источника и с одной из обкладок первого дополнительно введенного конденсатора, другая обкладка которого соединена с положительным выводом вспомогательного источника, катодом второго обратного диода и с одной из абкладок второго дополнительно введенного конденсатора, зашунтированного дополнительно введенным разрядным резистором, причем другая обкладка второго конденсатора через дополнительно введенный токоограничивающий резистор соединена с анодом зарядного тиристора, катод которого соединен с анодами основного и перезарядного тиристоров, с катодом первого и анодом второго обратных диодов и с положительным выводам выпрямительного моста.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Коммутирующий конденсатор 1 подключен к анодам основного 2 и коммутирующего 3 тиристоров, катоды которых соединены и подключены через коммутирующий дроссель 4 и первый резистор к отрицательному зажиму диодного выпрямительнога моста 5, включенного в цепь фазного ротора. Цепь перезаряда, состоящая из последовательно соединенных перезарядного тиристора 6 и токоограничивающего реактора 7, включена параллельна конденсатору 1. Положительный зажим источника 8 через конденсатор 9, шунтированный разрядным резистором 10, токоограничивающий резистор 11 и зарядный тиристор 12, подключен к точке соединения катода 13, анодов 2,6 и положительного зажима моста 5, причем к этой же точке присоединен анод обратного диода 14, катод которого подключен к положительному зажиму источника 8, отрицательный же зажим этого источника соединен с анодом коммутирующего тиристора 3. На зажимы источника 8 включен также конденсатор 15.

10

Устройство работает следующим образом.

В некоторый момент управляющим импульсом открывается основной тиристор 2, шунтирующий активное сопротивление в цепи фазного ротора, Коммутирующий конденсатор 1 еще до указанного момента перезаряжен до полярности, приведенной на чертеже, поскольку работа перезарядной цепи не связана с работой основного тиристора, вследствие чего минимальная продолжительность шунтировки активного сопротивления может быть существечно уменьшена по сравнению. с прототипом. В следующий момент времени открывают коммутирующий тиристор 3. Конденсатор 1 запирает основной тиристор 2 и перезаряжается до противоположной полярности по цепи 1-3-4-13-1.

Когда напряжение на конденсаторе дооткрывается диод 14, и избыточная реактивная энергия дросселя 4 сбрасывается во вспомогательный источник, Далее управляющим импульсом открывают перезарядный тиристор 6, и конденсатор 1 перезаряжается по цепи 1-6-7-1 до исходной полярности. При срыве коммутации и исчезновении напряжения на коммутирующем конденсаторе, а также в режиме холостого хода, когда напряжение на конденсаторе снижается из-за потерь в контурах коммутации и перезаряда ниже допустимого значения подаются управляющие импульсы на зарядный тиристор 12, Конденсатор 1 по цепи 8 — 9-11 — 12—

1 — 8 заряжается до напряжения вспомогательного источника, и работоспособность схемы восстанавливается, При этом ложное открывание любого из тиристоров предлагаемого устройства не приво50 дит к сколько-нибудь серьезному аварийному режиму, что видно из схем.

Действительно, при одновременном аварийном открывании тиристоров 6,12, режим, близкий к режиму короткого замыкания вспомогательного источника 8, стигает величины напряжения источника 8,. 35 быстро ликвидируется путем заряда конденсатора 9, после чего 12 закрывается, и далее работа регулятора нормализуется автоматически программными средствами без вмешательства оператора, При прорыве цепи по 6 — 7-3 — 4 по сигналу датчика открываются одновременно тиристиоры 2, 12. Выпрямленный ток ротора (который не является током короткого замыкания) шунтируется основным тиристором

2, а вспомогательный источник по цепи 89 — 11-12 — 2 — 3 — 8 запирает коммутирующий тиристор 3 и заряжает конденсатор 9, после чего тиристор 12 выключается, После разряда конденсатора 9 на резистор 10 повторно включается тиристор 12, и коммутирующий конденсатор 1 заряжается по описанной выше схеме. Таким образом, и в этом случае работоспособность схемы восстанавливается автоматически.

Как видно из чертежа, ни на одном из тиристсров предлагаемого устройства нет скачкообразного нарастания положительного напряжения, что повышает надежность работы ТИР. При запирании же основного тиристора в течение примерно половины коммутационногс интервала на него действует значительное отрицательное напряжение, что существенно ускоряет процесс запирания и позволяет уменьшить установленную мощность устройства принудительной коммутации.

Формула изобретения

Тиристорный импульсный регулятор тока, содержащий включенный в цепь фазного ротора диодный выпрямительный мост, параллельно выходу которого включена последовательная цепочка иэ двух активных сопротивлений и конденсатора, основной, коммутирующий, зарядный и перезарядный тиристоры, первый и второй обратные диоды, коммутирующие конденсаторы и дроссель, а также вспомогательный источник постОянного напряжения, о т л и ч à ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона импульсного регулирования и повышения надежности, коммутирующий дроссель включен между соединенными вместе катодами основного.и коммутирующего тиристоров и анодом первого обратного диода. соединенного через первое активное сопротивление с отрицательным выводом выпрямительного моста, цель перезаряда, состоящая из последовательно соединенных перезарядного тиристора и дополнительно введенного тОкоограничивающего реактора, подключена параллельно коммутирующему конденсатору, включенному между анодами основного и коммутирую1767663

25

35

50

Составитель Г.Аранчий

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Т.Вашкович

Редактор

Заказ 3557 = 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 щего тиристоров, причем анод коммутирующего тиристора соединен с отрицательным выводом вспомогательного источника и с одной из обкладок первого дополнительно введенного конденсатора, другая обкладка которого соединена с положительным выводом вспомогательного источника, катодом

B îpîãî обратного диода и с одной из обкладок второго дополнительного введенного конденсатора, зашунтированного дополнительно введенным разрядным резистором, причем другая обкладка второго конденсатора через дополнительно введенный токоограничивающий резистор соединена с

5 анодом зарядного тиристора, катод которого соединен с анодами основного и перезарядного тиристора, с катодом первого и анодом второго обратных диодов и с положительным выводом выпрямительного мос10 та.