А.Г.Буравлев, .В.И.Вершинин, Л.Е.Кузнецов, Г..М.Свиридов, В.А.Филиппов, В.И.Храмцов, В.Н.Толчеев и N.Ê.Óëüÿíîí (71) Заявитель (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ РЕГУЛЯТОР СКОРОСТИ

ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к системам управления двигателями постоянного тока, и может быть использовано в гребных электрических установках подводных аппаратов, у которых в состав главных энергетических установок входят аккумуляторы термо.электрические, электрохимические или любые другие секционированные генераторы электрической энергии. . Известны регуляторы, ступенчато изменяющие частоту вращения двигателя, получающего питание от секционированного источника электрической ;энергии (13 . В состав таких регуляторов входят контактные или бесконтактные ключи, изменяющие число парал лельно или последовательно соединенных секций источника, от которого питается якорная цепь двигателя.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является бесконтактный регулятор скорости двигателя постоянного тока (2), силовая часть которого состоит из ключей, при помощи которых изменяется число йоследовательно соединенных секций источника энергии и соответственно ступенчато изменяется напряжение на якорным зажимах двигателя. Однако указанный регулятор в процессе регулирования отключает от двигателя часть секций источника, которая при этом не отдает ток в нагрузку, т,е. использование этого регулятора предопределяет неравномерную токовую загрузку всех элементов источника. Это ухудшает энергетические показатели источника электрической энергии, а в некоторых случаях, когда к источнику электрической энергии предьявляются жесткие требования на равномерность загрузки всех элементов, такой регулятор вообще нельзя использовать в гребной электрической установке.

Целью изобретения является увеличение длительнооти непрерывной работы двигателя путем обеспечения равномерной токовой загрузки всех секций источника энергии в процессе регулирования. Это достигается тем, что в предлагаемом регуЛяторе, содержащем коммутатор секций автономного источника электрической энергии постоянного тока, выполненный на тиристорах, прерыватель тока и систему управления, все тиристоры коммутатора разделены на пять групп, 692025

50 причем два тиристора первой группы соединены анодами с положительными выводами первой и второй секций источника энергии, а их общая катодная точка - c положительным полюсом третьей секции, пять тиристоров второй группы анодами соединены с положительными выводами первой, второй, третьей„ четвертой и пятой секций, а их общая катодная точка вЂ” с положительным выводом шестой секции, 10 пять тиристоров третьей группы сое динены катодами с отрицательными выводами второй, третьей, четвертой, пятой и шестой секций, а их общая анодная точка вЂ” с отрицательным выводом первой секции, тиристоры четвертой группы соединены катодами с отрицательными выводами пятой и шестой секций, а их общая анодная точка вЂ” с отрицательным выводом четвертой секции, пять тиристоров пятой группы включены последовательно между положительными и отрицательными выводами первой, второй, третьей, четвертой, пятой и шестой секций, причем отрицательный вывод первой секции соединен с одним выводом для якорного зажима, а положительный вывод шестой секции через прерыватель тока .соединен с другим выводом для якорного зажима двигателя.

На чертеже показана принципиальная схема описываемого регулятора.

Регулятор содержит коммутатор 1 аккумуляторных секций, прерыватель 2 тока, систему 3 управления и переклю- З5 чатель 4. Коммутатор секций состоит из силовых тиристоров 5-23. В состав прерывателя тока входят силовой 24 и вспомогательный 25 тиристоры, коммутирующая емкость 26 и зарядное сопро- 40 тивление 27. Система управления силовой частью регулятора состоит из четырех генераторов 28- 31 одиночного импульса, йтырех генераторов 32-35 задержки и четырех генераторов 36-39 45

Ройера. Независимая обмотка возбуждения двигателя (на чертеже не показана) получает питание от автономной аккумуляторной секции.

Регулятор работает следующим образом.

В режиме Стоп щетка переключателя 4 находится в положении а.

В этом случае напряжение питания U „T н поступает на элементы системы уйравления, а тиристоры 5-23 коммутатора 1 и тиристоры 24 и 25 прерывателя 2 тока обесточены. Поэтому напряжение на якорные зажимы двигателя не поступает. Для пуска двигателя необходимо перевести щетку переключа- ц теля 4 в положение б. При этом напряжение питания П„ поступает на гене раторы 28, 32 и 36, порядок работы которых заключается в следующем.

Вначале генератор 28 одиночного им- 65 пульса формирует импульс напряжения, поступающий одновременно на управляющий электрод вспомогательного тиристора 25 и на вход генератора 32. В результате этого генератор 32 формирует импульс напряжения, сдвинутый во времени относительно импульса, сформированного генератором 28. Этот импульс запускает генератор 36 Ройера, с трансформаторных выходов которого импульсы напряжения-начинают непрерывно поступать на управляющие электроды тиристоров 6,8,10,12,13,15, 16,18,20,22 и 24. При включении указанных тиристоров шесть секций аккумуляторной батареи (напряжение каждой секции Равно Пс = 0,16 Uèîì) будут соединены параллельно и подключены к якорным зажимам двигателя. После этого двигатель начинает разгоняться до скорости, соответствующей напряжению на якоре, равному 0,16 Оно 1

Для перевода. двигателя в следующий, режим, характеризующийся большой час- тотой вращения, необходимо передвинуть щетку переключателя 4 в положение в.

В этом положении переключателя напряжение питателя Цпитснимается с генераторов 28, 32 и 36 и подается на генераторы 29, 33 и 37. Порядок работы генераторов 29, 33 и 37 такой же как и генераторов 28, 32 и 36. Вначае гене-. ратор 29 формирует импульс напряжения, включающий тиристор 25. Включение тиристора 25 приводит к перезаряду емкости 26. В процессе перезаряда напряжение емкости прикладывается обратной полярностью к тиристору 24, в результате чего он выключается, разрывая анодные цепи тиристоров

6,8,10,12,13,15,16,18,20 и 22. Далее через промежуток времени, равный времени задержки генератора 33 (величина задержки должна быть равна времени выключения тиристоров 6,8,10, 12 13,15,16,18,20 и 22), генератор

33 запускает генератор 37, включающий тиристоры 5,8,9,12,14,16,19,20, 23 и 24. Последние, включаясь, соединяют аккумуляторную батарею s три параллельные группы (каждая группа состоит из двух последовательно включенных секций) и подключают ее к якорным зажимам двигателя. При этом двигатель начинает разгоняться до скорости, соответствующей напряжению, равному 0,33 U o . Для перевода двигателя в следующие режимы работы, характеризующиеся скоростями, соответствующими напряжениям 0,50 U ноМ и U ;, необходимо перевести щетку переключателя 4 в положение r или д.

В этом случае запитываются генераторы

30, 34 и 38 или 31,35 и 39. Соответственно включаются тиристоры 7,11,13, 15,17,21 и 24 HJIH 7,11,14,17,21 и 24.

В первом случае аккумуляторная батарея состоит из двух параллельных

692025 ветвей, в каждой из которых включены последовательно три секции, во втором случае все шесть секций аккумуляторной батареи вклюЧены последовательно.

Для уменьшения частоты вращения двигателя и его остановки необходимо последовательно переводить щетку переключателя 4 из положения д в положение а.

Формула изобретения

Бесконтактный регулятор скорости двигателя постоянного тока, содержащий коммутатор секций автономного

:источййка электрической энергии постоянного тока, выполненный на тиристорах, прерыватель тока и систему управления, отличающийся тем, что, с целью увеличения длительности непрерывной работы путем обеспечения равномерной токовой загрузки всех секций источника энергии в процессе регулирования,все тиристоры коммутатора разделейы на пять групп, причем два тиристора первой группы соединены анодами с положительньйй ,выводами первой и второй секций источника энергии, а их общая катодная. точка - с положительным полюсом третьей секции, пять тиристоров вто- 30 рой группы анодами соединены с положительными выводами первой, второй, третьей, четвертой и пятой секций, а их общая катодная точка вЂ” с положительньм выводом шестой секции, йять тиристоров третьей группы соединены катодами с отрицательными выводами второй, третьей, четвертой пятой и шестой секций, а их общая анодная точка вЂ” с отрицательным выводом первой секции, тиристоры четвертой секции соединены катодами с отрицательными выводами пятой и шес« той секций, а их общая анодная точка вЂ” с отрицательным выводом четвертой секции, пять тиристоров пятой группы включены последовательно между положительными и отрицательными выводами первой, второй, третьей, червертой, пятой и шестой секций, причем отрицательный вывод первой секции соединен с одним выводом для Жорног зажима, а положительный вывод шестой секции через прерыватель тока соеди .нен с другим выводом для якорного зажима двигателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р349064, кл. Н 02 N 3/10, 1972.

2. Мапасян Ю.Г. Судовые термоэлектрические устройства и установки. Судостроение, 1968, с. 173 (про-, тотип).

° а а а5 3а,фк

„4

ic.

69Z025

А тиристоран 1 б д 1072 0 15 1б 7У Z0 22) а стиру И тиристору Я истару24 ирист37ру 24

Составитель Ю.Андреев

Техред,М.Петко Корректор Г.Решетник

Редактор. A.Ïåéño÷åíêo