Устройство для управления электродвигателем постоянного тока

 

ОПИСАНИЕ и1535702

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 255977 (22) Заявлено 21.11.69 (21) 1378759/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.76. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 02.12.76 (51) М. Кл Н 02Р 5/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.3)3.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. М. Чиликин и В. А. Лось

@б 3 "p p) непропетровский институт инженеров железнодорожного транспорта (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к преобразователям постоя нного тока, основанным на импульсном методе регулирования и применяемым в различных электроустановках.

По основному авт. св. № 255977 из|вестно устройство для управления электродвигателем постоянного тока, содержащее гла вные тиристоры, вспомогательный тиристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали и диоды, шунтирующие нагрузку. Однако такое устройство не позволяет существенно повысить частоту переключения без уменьшения див назона регулирования.

Для у величения частоты переключений и расширения диапазона регулирования выходного напряжения в предлагаемом устройстве между анодами главных тиристоров и каждым из зажимов коммутирующего конденсатора присоединены дополнительно цепи из последовательно соединенных дросселя и диода, включенного в обратном направлении по отношению к источнику питания.

На чертеже дана принципиальная схема описываемого устройства.

Последовательно с главными тиристорами

1 и 2 включены соответственно ветви нагрузок 3 и 4, представляющих собой, например, электродвигатели:постоянного тока тягового электропривода, которые зашунтированы диодами 5 и 6. Параллельно главным тиристорам 1 и 2 присоединены по два плеча вспомогательного тиристорного моста 7 — 10, в диагональ которого включен коммутирующий конденсатор 11. К зажимам этого конденсатора присоединены две катушки индуктивности

12 и 13, связанные с диодами 14 и 15, катоды которых подключены к анодам тиристоров 1, 2, 7и8.

B предлагаемом устройстве процесс регули)о рования выходного напряжения разделен на две ступени с использованием амплитудноимпульсного и широтно-импульсного методов модуляции. На первой ступени в работе участвуют тиристоры 7 — 10 вспомогательного

)5 моста. Индуктивности 12 и 13 и дополнительные диоды 14 и 15 предназначены для изменения амплитуды импульсов напряжения, подаваемых на ветви нагрузок 3 и 4 при работе на первой ступени. На второй ступени ре20 гулирования в работу вступают главные тиристоры 1 и 2, закрытие которых осуществляется коммутирующим конденсатором 11 при помощи продолжающих свою работу тиристоров 7 — 10 вспомогательного моста.

Для приведения устройства в действие необходимо к входным клеммам присоединить источник питания, а к управляющим электродам тир исторов — систему управления, при помощи которой подавать в определенной

30 последовательности открывающие импульсы.

535702

Составитель М. Нездюр

Текред А. Камышникова

Корректор H. Аук

Редактор А. Пейсоченко

Заказ 2356/12 Изд. М 1746 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

После одновременной подачи открывающих импульсов на тиристоры 7 и 9,конденсатор 11 через нагрузку 3 заряжается до напряжения источника. Затем импульсом, поданным на тиристор 8, начинается перезаряд,конденса- 5 тора 11 по контуру, содержащему индуктивность 12 и диод 14. Через полупериод собственных колебаний контура, который выбирают несколько меньшим периода переключений преобразователя, перезаряд конденсато- 10 ра 11 заканчивается. Разность потенциалов на его обладках из-за неизбежных потерь меньше напряжения источника питания. После одновременного открытия тиристоров 8 и

10 конденсатор 11 через нагрузку 4 дозаря- 15 жается до напряжения источника. При помощи открывающего импульса, поданного на тиристор 7, начинается следующий перезаряд конденсатора 11 через индуктивность 13 и диод 15. Заряд его до напряжения источника 20 через нагрузку 3 происходит после одновременного открытия тиристоров 7 и 9, Амплитуда импульсов напряжения на ветвях нагруз.ки 3 или 4 при одновременном открытии тиристоров 7 и 9 или 8 и 10 зависит от момента 25 предварительного открытия тиристора 7 или

8. В .процессе изменения времени между моментом открытия только одного плеча (тиристора 7 или 9) и,моментом одновременного открытия двух плеч (тиристоров 7 и 9 или 8 30 и 10) вспомогательного тиристорного моста изменяется амплитуда импульсов и, следовательно, средняя величина выходного напряжения устройства. В конце первой ступени регулирования происходит только одновременное 35 открытие двух плеч моста (тиристоров 7 и 9 или 8 и 10) без предварительного открытия тиристора 7 или 8. При этом амплитуда импульсов напряжения на,ветвях достигает двойной величины напряжения источника, а сред- 40 няя величина выходного напряжения определяется параметрами нагрузок 3 и 4, конденсатора 11 и частотой переключения тиристоров устройства. Подачей открывающих импульсов на главные тиристоры 1 и 2 начина- 45 ется вторая ступень регулирования. После открытия главного тиристора 1 нагрузка 3 непосредственно сообщена с источником питания, Через определенное время при помощи тиристоров 7 и 9, одновременно получивших 50 открывающие импульсы, происходит перезаряд коммутирующего конденсатора 11 через нагрузку 3 и создаются условия для восстановления вентильных свойств, главного тиристора 1 . 55

После закрытия тиристоров 1, 7 и 9 по нагрузке 3, имеющей индуктивный характер, так же как и на первой ступени, продолжает протекать ток, замыкающийся через шунтирующий диод 5.

Открытие главного тиристора 2 обеспечивает передачу энергии от источников питания к нагрузке 4. За пирание тиристора 2 осуществляется разрядом конденсатора 11 после одновременного открытия тиристоров 8 и 10 вспомогательного моста. Шунтирующий диод

6 пропускает ток нагрузки 4 в период .паузы, когда тиристоры 2, 8 и 10 закрыты.

Таким образом, предлагаемое устройство, использующее амплитудно-импульсный и широтно-импульсный методы регулирования, позволяет с большей частотой переключений тиристоров регулировать среднюю величину напряжения на нагрузке в широком диапазоне.

Формула изобретения

Устройство для управления электродвигателем постоянного тока по авт. св. № 255977, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью увеличения частоты переключений и расширения диапазона регулирования выходного напряжения, между анодами гла вных тиристоров и каждым из зажимов коммутирующего KOHденсатора присоединены дополнительно цепи из:последовательно соединенных дросселя и диода, включенного в обратном направлении по отношению к источнику питания.