Устройство для управления двухдвигательным электроприводом постоянного тока

 

Всеооюьнай ввтееиую-техеичеСнеаев

Союз Советских

Социалистииеских

Республик

О П И С A-Н-М=4м46и

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.12.76 (21) 2433456/24-07 с присоединением заявки g(23 Приоритет— (51) М. Кл 2

Н 02 Р 5/46 Щ

Государственный квинтет

СССР по делам нзобретеннй н отнрытнй

Опубликовано 25.04.79. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания Е6.04.т9 (53) УДК 621.316. .718.5 (088,8) (72) Авторы изобретения

А. Н. Балыков, В. Г. Дрючин и Г. В. Логинов (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ДВУХДВИГАТЕЛЬНЬ1М ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к системам импульсного регулирования скорости двухдвигательного электропривода постоянного тока.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и решаемой задаче является устройс во для управления двухдвигательным электроприводом постоянного тока, содержащее силовые тиристоры, общий узел коммутации с конденсатором, дросселем, коммутирующим и зарядным тиристорами, обратными диодами, а также дополнительные ключи, обеспечивающие коммутационную устойчивость устройства (1).

Недостатком известного устройства при работе двигателей на общую нагрузку в двигательном и тормозном режимах является усложнение схемы управления из-за необходимости переключения с двигательного на тормозной режим и наоборот. Кроме того, в известном устройстве используются два коммутирующих тиристора и дроссель, что также усложняет конструкцию.

Цель изобретения — упрощение конструкции известного устройства.

Указанная цель достигается тем, что обмотки возбуждения двигателей соединены последовательно-встречно и подключены к источнику питания через зарядный и коммутирующий тиристоры, соединенные последовательно, а якорь каждого двигателя включен параллельно зарядному и коммутирующему тиристорам через диод со стороны обмоток возбуждения и силовой тиристор со стороны коммутирующего тиристора, причем коммутирующие конденсаторы включены между анодами силовых и коммутирующего тиристоров, а обратные диоды подключены параллельно обмоткам возбуждения, силовым тиристорам и между противоположными по питанию выводами якорей двигателей.

На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма, поясняющая его работу, где

Ui — напряжение на якоре первого двигателя;

U — напряжение на якоре второго двигателя;

Т вЂ” диаграмма состояний коммутирую цего тиристора;

658691

4$

Формула изобретения

Те — диаграмма состояний зарядного тиристора; у 1 — относительная продолжительность включения якоря первого двигателя; — относительная продолжительность включения якоря второго двигателя; — время задержки между открытием коммутирующего тиристора и закрытием зарядного тиристора;

Ц, Uq — напряжение на конденсаторах.

Устройство содержит силовые тиристоры

1 и 2, включенные в якорные цепи двигателей 3 и 4, общий узел коммутации с коммутирующим 5 и зарядным 6 тиристорами и конденсаторами 7 и 8.

Обмотки 9, 10 возбуждения двигателей соединены последовательно-встречно. Обратные диоды 11 и 12 включены между противоположными по питанию выводами якорей двигателей 3 и 4. Силовые тиристоры 1 и 2 и обмотки возбуждения двигателей шунтированы обратными диодами 13, 14 и 15 соответственно. Последовательно в цепи питания якорей двигателей включены диоды 16 и 17.

Устройство работает следующим образом.

При одновременном включении силовых тиристоров 1 и 2 и зарядного тиристора 6 к двигателям подключается напряжение источника питания Еи, а также происходит заряд конденсатора 7 по цепи + Еи, 9, 10, 8, 2, — Еи и конденсатора 8 по цепи + Еи, 9, 10, 8, 2, — E . Заряд конденсаторов носит колебательный характер и по достижении максимума напряжения на конденсаторах тиристор 6 закрывается.

В данной схеме для обеспечения колебательного характера заряда конденсаторов вместо дросселя используется индуктивность обмоток возбуждения 9 и 10 двигателей.

Коммутационное напряжение на конденсаторах по окончании заряда примерно равно двойному напряжению источника питания.

При включении коммутирующего тиристора

5 происходит перезаряд конденсаторов 7 и 8 соответственно по цепям: + 7, 5, 13, — 7 и

+ 8, 5, 14 — 8. Силовые тиристоры 1 и 2 закрываются. При закрытии силовых тиристоров 1 и 2, в якорных обмотках возникает

ЭДС самоиндукции с полярностью, как показано на фиг. 1; ЭДС самоиндукции замыкаются с помощью обратных диодов 11 и 12 по цепи: + ЭДС самоиндукции 3, 12, — ЭДС самоиндукции 4, + ЭДС самоиндукции 4, 11, — ЭДС самоиндукции 3. Так как силовые тиристоры I и 2 включены одновременно и закрытие их происходит в один и тот же момент времени, то, следовательно, относительные продолжительности включения якорей двигателей 3 и 4 равны, т. е. g i = у г, Вследствие того, что обмотки возбуждения двигателей 9 и 10 включены встречно, двигатели развивают моменты противоположных направлений. Скорость выходного вала равна нулю Для устранения возможности

$ о

1$ то

2$ зо з$ короткого замыкания необходимо, чтобы включение коммутирующего тиристора 5 происходило спустя некоторое время т после закрытия зарядного тиристора 6 (фиг. 2).

Если включены силовой тиристор 1 и зарядный тиристор 6, а тиристор 2 не включен, то якорь двигателя 1 получает питание и происходит заряд конденсатора 7. Через некоторое время включается силовой тиристор 2 и зарядный тиристор 6. Якорь двигателя 4 получает питание и происходит заряд конденсатора 8 (фиг. 2). По мере заряда конденсатора 8 тиристор 6 закрывается. При включении коммутирующего тиристора 5 силовые тиристоры 1 и 2 закрываются. В этом случае относительная продолжительность включения якорей двигателей различная (g i )у г), так как закрытие силовых тиристоров 1 и 2 происходит в одно и то же время, а относительная продолжительность регулируется моментом включения тиристоров 1 и 2. Двигатели будут работать в различных режимах. Величина тормозного момента определяется как продолжительностью включения якоря двигателя 4, так и

ЭДС вращения двигателей. Скорость выходного вала определяется разностью относительных продолжительностей включения.

При сигнале управления U>, равном нулю, g i = g г и скорость выходного вала равна нулю. По мере увеличения сигнала управления одной полярности происходит увеличение у и уменьшение g z, выходной вал вращается в одном направлении и скорость вращения может регулироваться от нуля до максимальной (g i = 1; g z = О). При изменении полярности сигнала управления происходит быстрое торможение и выходной вал начинает вращаться в обратном направлении, так как g 4 ) g . Скорость вращения выходного вала может изменяться от нуля до максимальной.

Таким образом, включение обратных диодов 11 и 12 между якорями двигателей обеспечивает работу двигателей на один вал в различных режимах, что,кроме упрощения устройства, повышает жесткость результирующей механической характеристики и позволяет осуществить плавное регулирование скорости вращения выходного вала с высоким быстродействием при реверсе. Использование в качестве зарядного дросселя обмоток возбуждения двигателей и одного коммутирующего тиристора также упрощает схему.

Устройство для управления двухдвигательным электроприводом постоянного тока, содержащее силовые тиристоры, включенные в цепи питания якорей двигателей, общий узел коммутации с конденсаторами, заряд658691

Ец

ЦН И И П И Заказ 2072/5! Тираж 856 Подписное филиал П П П а Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 ным и коммутирующим тиристорами и обратные диоды, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, обмотки возбуждения двигателей соединены последовательно-встречно и подключены к источнику питания через зарядный и коммутирующий тиристоры, соединенные последовательно, а якорь каждого двигателя включен параллельно зарядному и коммутирующему тиристорам через дополнительно введенный диод со стороны обмоток возбуждения и силовой тиристор со стороны коммутирующего тиристора, причем конденсаторы узла коммутации включены между анодами силовых и коммутирующего тиристоров, а обратные диоды подключены параллельно обмоткам возбуждения, силовым тиристорам и между противоположными по питанию выводами якорей двигателей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 406286, кл. Н 02 P 5/46, 1971. а