Реверсивный электропривод постоянного тока

 

н

ОПИ(:АЙЙЕ

Сотоэ Советских

Социалистическитт

Республик

ИЗОБРЕТЕИЙЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) дополнительное g авт. свнд-ву

/ (22) Занвлено 0602.73 (21) 1879658/24 "07 с присоедииениеаа заявки РЙ

H 02 P 5/16

Гаардарэтаэааыб аааатэт

6ааата Наааэтраа 666Р аа даааа ааабратэааа

4 атарытаб (23) Приоритет— (43) Опубликовано 050178. Бтоллетень J4 1 (45) Дата опубликования описания 05,0178 (53) УЛК621. 313. 2 (088. 8) (72) АэтоРЫ

ИЗОбрЕТЕНИя М.Е..Гольц, В.М.Остреров, Г.А.Макаров и С.А.Мезенцев (76) Заявитель украинский научно-исследовательский институт станков и инструментов (54) РЕВЕРСИВНОЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО

ТОКА

Изобретение относится к области электротехники и может найти применение в качестве регулируемого электропривода или силового привода следящих систем. б

Известны электроприводы с транзисторными широтно-импульсными преобразователями )1) .

Известны также электроприводы, в т0 которых используются тиристорные широтно-импульсные усилителц мощности с поочередной коммутацией, работающие с неизменной частотой коммутации (2J.В электроприводах с симметричным или несй1кметричнйм законом коммутации вне зависимости от вида ключевых элементов токрограничение можно осуществить на любом уровне без изменения частоты ком.мутации якорного тока, В таких электро-20 приводах при установке токоограничения на уровне наибольшей амплитуды тока при динамическом торможении двигателя без дополнительного сопротивления в якорной цепи реверс на максимальной 25 скорости протекает по существу без рекуперации энергии в силовой источник и беэ потребления дополнительной энергии источника. Такой электропривод содержит двигатель постоянного тока, 30 якорь которого включен в тиристорный импульсный усилитель мощности с пооче;-. редной коммутацией, пороговое устройство токоограничения, управляемое якорным током, и широтно-импульсный модулятор, состоящий иэ двух пороговых устройств и генератора тактовых импульсов..

Система токоограничения выполнена в виде порогового устройства, управляемого якорным током, которое воздействует при срабатывании на пороговые устройства широтно-импульсного модулятора, смещая Йх так, что при любом входном сигнале управляющие импульсы не поступают на рабочие тиристоры. Режим токоограничения даже при ограничении тока на уровне амплитуды тока при динамическом торможении беэ дополнительного сопротивления в якорной цепи характеризуется значительными пульсациями якорного тока, при которых максимальные значения тока, коммутируемого в отдельные интервалы, превышают среднее значение пульсациями, обусловленными снижением эквивалентной частоты коммутации; дополнительными тепловыми потерями, обусловленными излишним энергообменом между якорем и источником питания и значительными пульсациями якорного тока.

587585

Цель изобретения — повыаение коэффициента использования двигателя по моменту в динамических режимах за счет уменьшения пульсаций якорного тока и полного исключения потребления энергии ох источника при торможении.

Это достигается.тем, что в электроприводе постоянного тока, содержащем электродвигатель, якорь которого является нагрузкой мостового тиристорного двигателя мощности с поочередной коммутацией и отдельными формирователями управляющих импульсов для каждого тиристора, пороговое устройство токоограничения, соединенное с датчиком якорного тока, два управляемых ключа, цепи управления которых подключены к выходу порогового устройства токоограничения, и широтноимпульсный модулятор, выполненный с использованием генератора тактовых импульсов и двух пороговых устройств, входы формирователей импульсов для тиристоров обеспечивающих определенное направленйе вращения двигателя, подключены к общему выходу соответствующего порогового устройства 25 широтноимпульсного модулятора — один непосредственно, а второй — через управляемый ключ.

На чертеже изображена структурная схема электропривода постоянного тока. 80

Она включает тиристорный импульсный усилитель 1 мощности, содержащий четыре тиристора, включенные по мостовой схеме, четыре обратных диода и устройство искусственной коммутации 88 тиристоров; двигатель постоянного тока 2, якорь которого подключен к импульсному усилителю мощности; датчик якорного тока 3, включенный в якорную цепь, и пороговое устройство 4, соеди-.40 ненное своим входом с датчиком якорного тока и выходом — с управляющими ключами 5 и 6.

Кроме того, она включает широтноимпульсный модулятор 7, содержащий ге-4@ нератор тактовых импульсов 8 и два пороговых устройства 9 и 10, включенные между источником 11 входного сигнала и входами четырех формирователей 1215 управляющих импульсов тиристоров импульсного усилителя.

Ключ 5 включен между выходом устройства 9 и входом формирователя импульсов 12, а управляемый ключ б между выходом устройства 10 и входом формирователя импульсов 15. Вход формирователя импульсов 13 подсоединен непосредственно к пороговому устройству 9, а вход формирователя 14- к пороговому устройству 10.

При исходном положении устройства 66

4, соответствующем выходу датчика якорного тока 3,. не превышающего по величине уровня тока отсечки двигателя 2, ключи 5 и б замкнуты. На рабочие тиристоры усилителя 1 мощности поступа- Я ют управляющие импульсы с выходов одной из пар формирователей управляющих импульсов 12,13 или 14,15.

Форма импульсов выходного напряжения генератора 8 модулятора 7 такова, что знак напряжения источника входно- го сигнала 11 определяет, какое из пороговых устройств 9 или 10 срабаты- вает и какая из групп формирователей обеспечивает управляющие импульсы.

При торможении, когда ток превысит уровень токоограничения, срабатывает пороговое устройство 4 и размыкает ключи 5 и 6. При этом управляющие импульсы поступают только на один из тиристоров усилителя 1. Якорь двигателя 2 оказывается отключенным от источника питания, чем и ограничивается наибольшее значение тока на указанном уровне.

Я

L.

Положительный эффект изобретения состоит в том, что в режиме токоограничения при торможении длительность интервалов, в течение которых источник питания включен в цепь якоря, равна нулю, из-за чего уменьшается скорость спада тока при срабатывании порогового устройства токоограничения.

В результате повышается коэффициент использования двигателя в динамических режимах, что уменьшает начальную мощность устройства коммутации, вес и габариты тиристорного усилителя мощности.

Формула изобретения

Реверсивный злектропривод постоян-, ного тока, содержащий электродвигатель, якорь которого является нагрузкой мостового тиристорного усилителя мощности с поочередной коммутацией, отдельные формирователи управляющих импульсов для каждого тиристора, пороговое устройство токоограничения, соединенное с датчиком якорного тока, два управляемых ключа, цепи управления которых подключены к выходу порогового устройства токоограничения, и широтно-импульсный модулятор, выполненный с использованием генератора тактовых импульсов и двух пороговых устройств, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента использования двигателя по моменту в динамических режимах, входы формирователей импульсов для тиристоров, обеспечивающих определенное направление вращения двигателя, подключены к общему выходу соответствующего порогового устройства широтно-импульсного модулятора — один непосредственно, а второй — через управляемый ключ.

587585

Составитель В.Куэйащоза

Редактор О.Филиппова Техред А.ялатырев Корректор A Гриценко

Заказ 149/44 Тираж 89 1 Подписное

QHHHllH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж"35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул.Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Глазенко Т.A. Импульсные полупроводниковые усилители в злектроприводах ". М., Энергия,1965,стр.182.

2. Электротехническая промышленность. Сборник, серия Электропюивод, М., 1969, вып.333, статья

Альтер A.M ° и др. Реверсивное ши5 ротно-импульсные тиристорные преобразователи .