Патент ссср 413592

 

ei

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВйдЕХЕДЬСХВУ

4I3592

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено 10. 1/1.1971 (№ 1G70638/24-7) с присоединением заявки X

Приоритет

Опубликовано 30.1.1974. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 5Х1.1974

М. Кл. Н 02р 5/06

В 60. 15/20

Государственный квинтет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий

УДК 621.313.2.077:G21..314.G (088.8) Авторы изобретения

А. П. Доценко, В. П. Дорош, М. T. Глушков, Я. Я. Берзинь, И. Б. Шредер и О. Г. Чаусов

Рижский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института вагоностроения

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

СЕР И ЕС Н О ГО 3J1 Е КТ РОД В И ГЛТЕЛ Я

Изобретение относится к области электротехники, а именно к регулированию поля электродвигателей последовательного возбуждения, напряжение на которых регулируется тиристорно-импульсным прерывателем.

Известны устройства, содержащие тиристорно-импульсный прерыватель, электродвигатель последовательного возбуждения, якорь и обмотка возбуждения которого шунтированы диодом, и дополнительный диод.

Однако тиристорный импульсный прерыватель известных устройств должен постоянно коммутировать ток в течение всего режима подключения электродвигателя к сети, т. е. и после окончания режима пуска, так как, если прерыватель остается включенным продолжительное время, прекращается протекание тока возбуждения и возникает аварийный режим для двигателей. Необходимость коммутации тока импульсным преобразователем во всем диапазоне скоростей ведет к дополнительным потерям в элементах преобразователя, В известных устройствах с емкостной коммутацией и небольшой требуемой емкостью коммутирующего конденсатора при высоком напряжении питания и малом времени восстановления запирающей способности тиристоров, а также в схемах прерывателей с друп1ми вндямн коммугацнн тнрнсторов, например с трансформаторной коммутацией, одновреме1н1ос регулирование напряжения и возбужден ln двигате, lei можeT привести I значительному повышенгно амплитудного значения напряжения ня элементах тиристорного прерывателя.

Изобретение позволяет устранить эти недостатки, обеспечивая заданный коэффициент

10 ослабления поля возбуждения при достижении полного напряжения на двигателях. Это достигается тем. что последовательно с электродвигателем, шунтированным диодом, со стороны обмотки возбуждения включен до15 полнительный диод согласной проводимости с тиристорным г1рерыватслсм, я параллельно цепи, содержащей последовательно включенные Обмотку B030) n

На фиг. 1 даня схема предложенного уст2З ройства с двумя двигателями; на фиг. 2— диаграммы, поясняющие работу устройства.

Якори и обмотки возбуждения 2 шунтированы диодом 3. Последовательно с тяговыми двигятслямн включен дополнительный чо диод 4 согласной проводимости с тиристор413592

65 ным прерывателсм 5. Параллельно цени, colIåð)Kàùåé иослсдоиател»ио включеиныс Оо мотки возбу)кдсии. 2 и I()ïî.illè-е.!ьиый диод

4, подключен резисзo;) 6, в цепь которого включен диод 7 для повышения эффективности защиты электродвигателя. Для уменьшения амплитудного напряжения иа тиристорном прерывателе 5 параллельно дополнительному диоду 4 подключен конденсатор 8.

Устройство подключено к контактной сети через быстродействующий выкл)очатель 9 и индуктивио емкостный фильтр, содержащий дроссель 10 и конденсатор 11.

На фиг. 2 представлены диаграммы, ло Icняющие работу устройства, где i! — ток в цепи якоря 1 двигателя; i2, и — ток и напряжение обмоток возбуждения 2; 1 — ток в шуитирующем диоде 3; 4 — ток дополнительного диода 4; 1,, и.-- ток и напряжение тиристорного прерывателя 5; i; — ток через резистор

6; 18, ив — ток и напряжение конденсатора 8; и,) — напряжение конденсатора 11; Т вЂ” период повторения процесса; 1! — продолжительность проводящего состояния прерывателя 5; t2 — длительность проводящего состоя1!ия шунтирующего диода 3; 4 — продолжительность разряда конденсатора 8.

Принцип работы устройства рассмотрим в квазиустановив1иемся режиме, выделив один из периодов импульсного цикла.

После включения прерывателя 5 в течение времени 1! к двигателю подключается напряжение источника питания, что вызывает возрастание тока якорей il,. .Ток обмоток возбуждения i2 в это время уменьшается ввиду наличия низксомпого шуптирующего резистора 6, по которому ответвляется часть тока iI; якорной цепи. Исключение составляет лишь короткий промежуток времени 1, в течение которого имеется небольшое нарастание тока возбуждения. Это объясняется тем, что в начале периода за время 4 ток обмоток возбуждения протекает через заряженный в предыдущем периоде конденсатор 8 с полярностью обкладок, показанной на фиг.

После окончания разряда конденсатора 8 ток обмоток возбуждения протекает через диод 4 (см. диаграмму tg фиг. 2). В течение времени 4, соответствующего выключенному состоянию прерывателя 5, в цепи якоря 1 продолжает протекать ток I! за счет энергии, накопленной в индуктивностях этой цепи, и уменьшаясь, замыкается через диод 3 по двум параллельным ветвям: 1, 6, 7, 8, 3 и 1, 2, 3. Конденсатор 8 заряжается током ig—=

=4=11 — ig и по мере возрастания заряда увеличивается напряжение иа обмотках возбуждения 2 (см. диаграммы и, i2 фиг, 2), что обусловливает нарастание тока в них. В следующем периоде процессы повторяются.

При выключенном прерывателе амплитудное напряжение, приложенное к прерывателю, равно сумме напряжений источника питания и конденсатора 8 (см. и; фиг. 2).

Увеличивая емкость конденсатора 8, мож5

l! 0 У))с!и: и 1 а Гь с! 11п ° I и 1 УДУ ГО l I:I I !1) 51 )KCII IIH ДО

«ад1!иио!! вели Ièlii I, I)c .ñ II0cIIC дл; ", ирис.l 0;и!Ого П1)(. Ti)hIHHTc, ii! ).

1 1.! мс!!яri ирОдолжи!е II)II i C I ь БK. IIÎ×Ñ .IIIIÎÃÎ состояния прерывател i, среднее напряжение двигателей регулируется»о известной зависимости пропорционально коэффициенту заtl полнения прерывателя и-„= — и!!. Одноврет меииое регулирование напряжения и коэффициента ослабления тока возбу)кдеиия объясняется тем, что при небольших промежутках времени i!,возрастает время ()2=Т вЂ” 4) протекания тока через диод 3 и, следовательно, через конденсатор 8, что приводит к автома 1 ическому увеличению среднего напряжения иа обмотках возбуждения и росту среднего зока в иих. Если tl увеличивается, то, соответствешю, автоматически уменьшается среднее напряжение обмоток возбуждения и при достижении tl = Т, т. е. когда прерыватель полностью включен, ток возбуждения определяется лишь активным сопротивлением обмоток возбуждения и шунтирующего резистора 6.

Регулировочные характеристики коэффициента ослабления поля для данного устройства иелииейиы, т. е. более резкий наклон кривых наблюдается при большем коэффициенте заполнения, что позволяет реализовать в начале пуска больший момент при одинаковом пусковом токе двигателей. Наклон регулировочной характеристики можно изменять, меняя величину емкости конденсазора 8.

Переброс дуги на корпус двигателя или пробой изоляции со стороны прерывателя 5 ие приводит к серьезным повреждениям двигателя, так как диодом 7 исключается контур короткого замыкания якоря двига.1еля.

Предмет изобретения

1. Устройство для регулирования возбуждения сериесного электродвигателя, содержащсе тиристорный импульсный прерыватель и диод, шуитирующий обмотку возбуждения и якорь электродвигателя, о т л и ч а ю щ е е с я

)см, что, с целью обеспечения заданного минимального коэффициента ослабления поля возбуждения при достижении полного напряжения на двигателях и повышения надежности, последовательно с электродвигателем со стороны обмотки возбуждения включен дополнительный диод, который вместе с обмоткой возбуждения шунтирован последовательной цепью из резистора и диода, причем дополнительный диод и диод последовательной цепи включены согласно с тиристорным прерывателем.

2. Устройство по п. 1, отличающееся

1ем, что, с целью уменьшения амплитудного напряжения на тиристорном прерывателе, параллельно указанному дополнительному диоду подключен конденсатор.

Составигель Н. Ер»«

Техред Т. Курилко

Корректор Т Хворова

Редактор В. Левятов

Заказ 1306/15 11зд. ¹ 1231 Тираж 722 Подписное

ЦНИИГ1И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и откры гни

Москва, Ж-35, Рауп1ская наб.,;. 4,,5

Типография, пр. Сапунова, 2