Регулятор скорости для двигателей постоянного тока

 

О П И С А Н И Е 232355

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 21с, 57/05

Заявлено 07.V1.1965 (№ 1011899124-7) с присоединением заявки ¹

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР.ЧПК G 051

Приоритет 3K 621 313 13 024 07 (088.8) Опубликовано 11.XI11968. Бюллетень No 1 за 1969 г, Дата опубликования описания 18.IV.1969

Авторы изобретения В. П. Дорош, А. П. Доценко, И. В. Лифшиц и А. И. Шабалов

Заявители Рижский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института вагоностроения и Рижский ордена Ленина электромашиностроительный завод

РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

В известных регуляторах скорости для двигателей постоянного тока, содержащих силовой и вспомогательный тиристоры, коммутирующий конденсатор, источник питания и делительное сопротивление, применяются независимые генераторы управляющих импульсов или частично связанные между собой два генератора, в связи с чем они имеют сложную схему и невысокую надежность. Кроме того, применение схем с независимым питанием генсраторов управляющих импульсов ограничивает пределы регулирования тока и напряжения, что сни>кает технико-экономические показатели импульсных регуляторов.

В предлагаемом устройстве указанные недостатки устранены за счет того, что в нем в качестве генераторов управляющих импульсов использованы синхронизированные с напряжением коммутирующего конденсатора и силового тиристора релаксационные генераторы на переключающих диодах, катоды которых подключены к управляющим электродам тиристоров, а аноды непосредственно соединены между собой с помощью делительного сопротивлен ия, подвижный контакт которого связан с общей анодной точкой силового и вспомогательного тиристоров.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема регулятора скорости для двигателей постоянного тока; на фиг. 2— упрощенные диаграммы напряжений при работе регулятора.

В схеме приняты следующие обозначения:

1 — главный тиристор, 2 — тиристор гашения,, > — коммутирующий конденсатор, 4 — диод цепи перезаряда коммутирующего конденсатора, 5 — индуктивность перезаряда нли вольтодобавочный трансформатор заряда конденсатора, б — нагрузка-двигатель постоянного

10 тока, 7 — шунтирующий диод, 8 и 9 — конденсаторы релаксационных генераторов, 10 и 11— переключающие диоды релаксационных генерàTîров, 12 — общее делительное сопротивление релаксационных генераторов, 13 — подза)5 рядное сопротивление конденсатора (применяется в отдельных случаях).

В диаграммах использованы следующие обозначения.

U, — напряжение коммутирующего конден20 сатоРа, (/. — напРЯжение нагРУзки, Оа — напря>кение на конденсаторе 8 н переключающем диоде 10, U — напряжение на конденсаторе 9 н переключающем диоде 11, U- U<— напряжение на управляющих электродах тн25 ристоров 1 н 2, Т вЂ” полный период регулирования;

1, — время, в течение которого к нагрузке приложено напряжение, 1е — время отсутстьпя напряжения Hà на30 грузке, 232355

4,4 — время псрезаряда коммутирующего конденсатора 8, t;, — время заряда конденсатора 8 до напря>кения переключения диода 10, t6 — время заряда конденсатора 9 до напряжения переключения диода I l.

Регулятор работает следующим образом.

Подвижный контакт делительного сопротивления 12 находится в нижнем положении, как показано на фиг. 1. Когда включают источник питания, импульсный регулятор начинает работать при минимальном среднем напря>кении нагрузки. Конденсатор 8 быстро заряжается по цепи «+» — 12 — 8 — 3 — 6 до напряжения переключения диода 10, который, открываясь, замыкает цепь разряда конденсатора 8 через управляющий электрод гасящего тиристора 2 и включает, таким образом, цепь заряда коммутирующего конденсатора 8. Коммутирующий конденсатор заряжается по цепи

«+» — 2 — 3 — 6 — « — ». После заряда конденсатора 8 к переключающему диоду 10 и тиристору 2 со стороны катодов прикладывается положительный потенциал и они запираются.

Конденсатор 9 заряжается по цепи «+» — 12 — 9 — 6 — « — » до напряжения переключения диода 11, который, переключаясь, подает импульс напря>кения от конденсатора 9 к управляющему электроду главного тиристора 1.

После включения главного тиристора к катоду переключающего диода 11 прикладывается положительный потенциал и он запирается.

Конденсатор 9 в течение открытого состояния главного тиристора не заряжается.

После включения главного тиристора происходит перезаряд коммутирующего конденсатора 8 за время t., по цепи 5 — 4 — 1 — 3 и создается цепь заряда конденсатора 8. Конденсатор 8 заряжается до напряжения переключения диода 10 за время t;,. Псреключение диода 10 вызывает открывание гасящего тиристора 2, после чего происходит гашение главного тиристора. Далее процесс повторяется.

Ток и напряжение нагрузки регулируют путем относительного изменения времени t;, и 1е заряда конденсаторов 8 и 9 до напряжения переключения диодов 10 и II при постоянном суммарном времени. Перемещая подвижный контакт делительного сопротивления 12 вверх, уменьшают время 1 и увеличивают (;, и, таким образом, увеличивается время открытого состояния и уменьшается время закрытого состояния главного тиристора 1.

В предлагаемом устройстве величину емкости конденсатора 8 выбирают из условия гашения главного тиристора при максимальном токе нагрузки. Емкость конденсаторов 8 и 9 выбирается такой, чтобы при разряде конденсаторов через переключающие диоды мо>кно было получить импульсы управления тиристорами с необходимой амплитудой и длительностью. В силовых регуляторах емкости конденсаторов 8 и 9 в десятки раз меньше, чем емкость конденсатора 8. 11апряжение пере4 ключения диодов 10 и 11 должно быть меньше, чем минимальное напря>кение источника питания. Величина дслительного регулируемого сопротивления 12 зависит от требуемой

5 частоты регулирования:

f= —, Т

Т = t +ta+t-,+16 (см. фиг. 2), причем

t5 R1 С8 1П

Š— У10

t,= (R — R,) С„1п

Š— Уи

15 где U,o, U» — напряжение переключения диодов 10 и 11;

Š— напряжение источника питания;

R — полное сопротивление 12;

20 RI — сопротивление в цепи конденсатора 8.

При одинаковых параметрах конденсаторов

8 и 9 (C>-— -С вЂ” — С), а также переключающих

25 диодов UIII — — U» U„„I,. частота регулирования определяется:

f=

R С 1п -1-1,+1, 30 пер.

Возможно также регулирование частоты путем изменения величины делительного сопротивления (на фиг. 1 показано пунктиром).

Необходимо указать, что в схеме с синхро35 низацией релаксационных генераторов от конденсатора и главного тиристора импульсного регулятора, имеющего автоматическое повышение напряжения конденсатора с увеличением тока нагрузки, частота работы регуля40 тора может изменяться из-за повышения напря>кения на гасящем конденсаторе. Такое изменение частоты не имеет существенного влияния на наде>кность работы и на пределы регулирования. Следует указать также, что

45 вместо общего делительного сопротивления может быть включена регулируемая переменная индуктивность, что позволяет осуществить полностью бесконтактную схему управления.

Предмет изобретения

Регулятор скорости для двигателей постоянного тока, содержащий силовой и вспомогательный тиристоры, коммутирующий конденсатор, генераторы управляющих импульсов, источник питания и делительиое сопротивление, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы регулятора и расширения его диапазона регулирования, в качестве генераторов управляющих импульсов в нем использованы синхронизированные с напряжением коммутирующего конденсатора и силового тиристора релаксационные генераторы

65 на переключающих диодах, катоды которых

232355

1

Составите lb В. Пилипенко

Тскрсд T. П. Курилко

Редактор Е. Кречетова

Корректор С. М. Сигал

Заказ 448!8 Тираж 437 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 подключены к управляющим электродам тиристоров, а аноды непосредственно соединены между собой через делитель сопротивления, 1

1

1

)

I

I подвижный контакт которого связан с общей анодной точкой силового и вспомогательного тиристоров.