Электропривод постоянного тока

 

О П И С А Н И Е 7О56З5

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 27,05.77 (21) 2491019/24-07 (5l)M. Кл.

Н 02 P 5/16 с присоединением заявки.%Веудерстееииьй кемитет

СССР ив аелам изееретеиий и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 25.12.79. Бюллетень М 47

Д 621.3.077. .65(088.8) Дата опубликования описания 30.12,79

Ю. П. Гончаров, Н. В. Панасенко, Н. А. Тимченко, Ю. П. Сердюков, Е, С. Гапчинский,, В. А. Шеенко, А. И. Киричек и В. И. Кривошея (72) Авторы, изобретения

Харьковский ордена Ленина политехнический институт имени В. И. Ленина и специальное конструкторское бюро

Харьковского ордена Знак Почета" завода "Электромашина (7 3 ) Заявители (54) ЗЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электротехники и может быть нспользова.ни для импульсного управления двигателями постоянного тока на транспорте и в других областях промышленности.

Известен электропривод постоянного тока, содержашнй двигатель постоянного тока, обмотка возбуждения которого включена в диагональ моста из управляемых и неуправляемых вентилей, и механический переключатель для рэверсирования !

О двигателя f 11 Недостатком электропривода является ограниченная возможность управления двигателем, так как ток в обмотке возбуждения не регулируется, а также низкая надежность работы из-за на5 личия механического переключателя, Известен также электропривод постоянного тока, содержаший двигатель пос тоянного тока, подключенный к сети по»

20 стоянного тока через 1 С-фильтр и тиристорный преобразователь, и переключатель, подсоединяюший обмотку возбуждения к якорю двигателя в двигательном режиме, а в режиме торможения к регу« лируемому выпрямителю, выполненному по двухполупериодной схеме на двух тиристорах и подключенному к сети переменного тока через трансформатор t 2)Ис пользование вспомогательных источников переменного тока и электромашинного преобразователя усложняет данную схему и ограничивает область ее применения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является электропривод постоянного тока, содержаший двтп атель постоянного тока, обмотка возбуждения которого включена между точкой соединения обмоток трансформатора и точкой соединения двух пар последовательно включенных тиристоров, причем концы одной пары последовательно включенных тиристоров подключены к концам обмоток трансформатора, подключейного к вспомогательному источнику питания (3), Недостатком устройства является наличие вспомогательных источников пита" М

7056

3 ния, что усложняет схему и сужает область ее применения.

Целью изобретения является упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей.

Это достигается тем, что электропривод постоянного тока, содержащий дви« гатель постоянного тока, обмотка возбуждения которого включена между точкой соединения обмоток трансформатора i0 и точкой соединения двух пар последовательно включенных тиристоров, причем концы одной пары последовательно включенных тиристоров подключены к концам обмоток трансформатора, дополнительно 15 снабжен тиристорным прерывателем, включенным между одним выводом для подключения к источнику питания и концом одной из обмоток трансформатора, при этом конец второй обмотки трансформатора подсоединен z другому выводу для подключения источника питания, а концы второй пары последовательно включенных тиристоров подкл|очены к точке соединения обмоток трансформатора с обмоткой возбуждения двигателя.

На фиг. 1 приведена схема электропривода постоянного тока, "на фиг. 2временные диаграммы токов и напряжений, протекающих в схеме, Электропривод содержит источник пи1 тания 1, к выводам которого подключены последовательно соединенные обмотки 2 ... и 3 трансформатора 4 и тиристорный прерыватель 5, состоящий из основного 6 и коммутирующего 7 тиристоров, зашунтированных обратными диодами 8 и 9 и LÑконтура 10, включенного в цепь коммутируюшего тиристора 7. К концам обмоток

2 и 3 трансформатора 4 подключены концы одной пары последовательно соединенных тиристоров 11 и 12, а к точке соединения обмоток 2 и 3 трансформатора

4 подключены концы другой пары последовательно соединенных тиристоров 13 и 14 и один конец обмотки возбуждения

15 двигателя постоянного тока 16, при ,этом второй конец обмотки возбуждения

15 подключен к точке соединения обоих

"-irap последовательно включенных тиристо 4

50 ров 11, 12, И 13, 14.

Электропривод работает следующим образом.

При подаче напряжения питания через обмотки 2 и 3 трансформатор 4

55 и обратный диод 9, заряжается коммутирующий конденсатор LC-контура 10. При включении прерывателя 5, т.е. замыкании ключа 6, к обмоткам 2 и 3 трансформа35

4 тора 4 прикладывается напряжение источника l и через тиристор 6 начинает протекать ток (фиг. 2, a).. Полярность напряжения на обмотке 2: плюс - на начале, минус - на точке соединения обмоток трансформатора 4. Полярность напряжения на обмотке 3: плюс — на точке соединения обмоток 2 и 3, минус - на конце. При включении тиристора 11 напряжение обмотки 2 (фнг, 2,д) прикладывает к обмотке возбуждения 15 и через нее протекает ток (фиг. 2, е, и). Через трансформатор

4 по цепи источник 1, обмотки 2 .и 3 тиристор 6 протекает трансформированный ток, равный половине тока обмотки возбуждения 15. Индуктивность обмотки возбуждения 15 велика, поэтому ток во времени изменяется мало. В момент t (фиг. 2, 6) включается коммутирующий тиристор 7. Обратной полуволной тока перезаряда 1 С-контура 10 выключается в момент t2 (фиг. 2,6) тиристор 7, а в момент времени ty (фиг, 2,а) тиристор

6. В интервале времени g - tg избыточный ток LC-контура 10 протекает через диод 8 (фиг. 2,в). Ток в трансформаторе 4 продолжает протекать через диод

9 до момента времени (фиг. 2,г), когда напряжение на конденсаторе 1.С-контура 10 становится выше напряжения источника 1, и диод 9 запирается, что соответствует моменту размыкания прерывателя 5. В момент времени 1 (фиг.

2,д) на обмотке 2 возникает ЭДС самоиндукции, полярность которой такова, что происходит запирание тиристора ll. Ток обмотки возбуждения 15 (фиг. 2,и) продолжает протекать через тиристор 13, который включается в момент tg (фиг.

2,ж) В момент времени основа включаются тиристоры 6 и 11, тиристор 13 запирается под действием напряжения на обмотке 2, а, ток возбуждения начинает протекать в тиристоре 11. Далее процессы в схеме повторяются. При регулировании момента k) включения коммутирующего тиристора 7 изменяется длительность интервала 0- 1 -, а, следовательно, и ток обмотки возбуждения 15. Двигатель 16 последовательного возбуждения работает по схеме независимого возбуждения с целью улучшения электромеханических характеристик привода. Для реверса тока в обмотке возбуждения 15 управляющие импульсы снимаются с тиристоров 11 и 13 и переводятся на тиристоры

12 и 14 соответственно. Тиристорный прерыватель 5 работает аналогично. Для

705635

5 ! питания обмотки возбужпения 15 исполь 1 зуется напряжение обмотки 3. При вклк чении тиристора 12 через него протекает ток обмотки возбуждения 15, его направление изменилось. В момент прерывания тока в трансформаторе 4 на обмотке 3 возникает ЭДС самоиндукции, которая за пир ает тир ис тор 12. Ток обмотки возбуждения 15 замыкается через включаюшийся тиристор 14, При включении1о тиристоров 6 и 12 тиристор 14 запирается под действием напряжения на обмотке 3. Процессы в схеме повторяются.

В предлагаемом электроприводе обмотка возбуждения двигателя получает пита- 1S ние от того же источника питания, что . и якорная обмотка. Отсутствие вспомогательных источников питания упрошает схему электропривода и расширяет

Ф область его применения, так как он может быть использован как на стационарных, так и на передвижных установках.

Формула изобретенйя

Электропривод постоянного тока, содержаший двигатель постоянного тока, 6 обмотка возбуждения которого включена между точкой соединения обмоток трансформатора и точкой соединения двух пар последовательно включенных тиристоров, причем концы одной пары последовательно включенных тиристоров подключены к концам обмоток трансформатора, о тл и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью упрошения и расширения функциональных возможностей, он снабжен тиристорным прерывателем, включенным между одним выводом для подключения к источнику питания и концом одной из обмоток трансформатора, при этом конец второй обмотки тарнсформатора подсоединен к другому выводу для подключения источника питания, а концы второй пары последовательно включенных тиристоров подключены к точке соединения обмоток трансформатора с обмоткой возбуждения двигателя, Источ ники инфо рмац ии, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Мо 414695, 2 Н 02 Р 1/18, 1968.

2. Патент СШЛ М 3846098е

2 Н 02 P 5/06, 1975.

3. Патент Великобритании % 1315851

2 Н 02 К 23/02, 1973.

705635

tS 66 t11 kl2

4ьг. Е

Составитель В, Жмуров

Техред Э. Чужик Корректор В. Бутяг

Редактор О. Волков

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8050/61 Тираж 857 Подлисное

ilHHHIIH Государственного кол:итета СССР

-по делам изобретений и открытий

l13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5