Электропривод постоянного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕХЕЙЬСТВУ (i117 31545

Союэ Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву 350119 (22) Заявлено 07.07.76 (21) 2382132 24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень ¹ 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.80

1,,„2

Н 02Р 7 28

Тееударотвеииый комитет (53) УДК 621.316.718. .5(088,8) ие делам иэобретеиий и открытий (72) Автор изобретения

В. П. Нещеретов (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, в частности к реверсивным электроприводам постоянного тока с импульсным регулированием скорости, и может быть использовано, например, в следящих системах.

В основном авт. св. 350119 описан электропривод постоянного тока, содержащий соединенные последовательно дроссель, „ашунтированный тиристором, включенным встречно напряжению источника питания, и мостовой тиристорный переключатель, в диагональ которого включен якорь двигателя. При этом для коммутации тиристоров мостового переключателя предусмотрен общий блок принудительного гашения, содержащий диод, LС-контур, включающий индуктивность, и конденсатор, коммутирующий тиристор и разделительный дроссель (1).

Недостатком этого электропривода является неполное использование двигателя по скорости, обусловленное необходимостью восстановления заряда на конденсаторе блока принудительного гашения.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования двигателя по скорости путем поддержания квазиколебательного режима в блоке принудительного гашения прн всех режимах работы привода.

Указанная цель достигается тем, что параллельно коммутирующему тиристору н разделительному дросселю включена дополнительная цепь, содсржащая тиристор и дроссель, соединеипыс последовательно.

Для получения от двигателя полных оборотов iiìïóëüñû напряжения положительной полярности переключаются блоком управления с управляющего электрода ком10 мутирующего тпрпстора на управляющий электрод дополнительного тпристора. В результате этого прекращается запнранне тиристоров мостового тпристорного переключателя, включенных последовательно с

15 якорем двигателя, на якорь двигателя подается полное напряжение, а квазипериодический процесс перезаряда накопительного конденсатора поддерживается за счет коммутации тирпстора в дополнительной цепи.

20 На чертеже пзображена электрическая схема электропрпвода постоянного тока.

Злектропривод постоянного тока состоит из мостового тпрнсторного переключателя, выполненного на «рабочпх» тпристорах

25 1 — 4 и «ш нтирующих» тирпсторах 5 н 6, дросселя 7, зашунтированного тнрпстором

8, включенным встрсчно напряжению источника питания. Дроссель 7 и тпрнстор 8 общей точкой подключены к положптель30 пой шине 9 источника питания.

731545 дЭ

60 бд

Принудительное гашение тирпсторов

1 — 4 осуществляется блоком 10 принудительного гашения, содержащим зарядный последовательный колебательный контур, выполненный в виде соединенных последовательно диода 11, зарядного дросселя 2 и накопительного конденсатора 13, гасящии параллельныи колебательныи контур в виде накопительного конденсатора 13, коммутирующего тиристора 14 и разделительного дросселя 15, d также вспомогательного параллельного колебательного контура из конденсатора 13, тиристора 16 и дросселя 17.

Разделительный дроссель 15 соединен последовательно с мостовым тиристорным переключателем, выполненным на тиристорах 1 — 6. Общая точка дросселей 15, 17» конденсатора 13 подключена к отрицательной шине 18 источника питания. Якорь двигателя 19 включен в диагональ мостового тиристорного переключателя.

Злектропривод постоянного тока работает следующим образом.

Якорь двигателя подключен к источнику напряжения в том случае, если тиристоры

1 и 2 (или 3 и 4) мостового тиристорного переключателя находятся в проводящем состоянии. Отпирание их происходит под действием импульсов напряжения положительной полярности, поступающих на управляющие электроды, а принудительное запирание — за счет разряда конденсатора 13 блока 10 принудительного гашения.

В том случае, если регулирование скорости двигателя производится без изменения направления движения, то, с целью обеспечения непрерывности тока в якоре двигателя, на время паузы гасится только тири-" стор 2 или 4 и на время его гашения отпирается тиристор 6 или 5. При этом во время паузы в цепи якоря двигателя поддерживается ток за счет противо-ЗДС дросселя 7 и якоря двигателя 19 по цепи: дроссель 7, тиристор 1 или 3, якорь дв»гателя 19, тиристор б или 5.

В случае реверса двигателя при очередной паузе тиристор 6 или 5 не отпирается и поэтому гасятся одновременно тиристоры

1 и 2 или 3 и 4. Ток дросселя 7 при этом замыкается на цепь тиристора 8, отпираемого на время реверса двигателя 19. Тиристоры 1 и 2 или 3 и 4 гасятся при отпирании тиристора 14 за счет энергии, накопленной на конденсаторе 13. При этом положительный потенциал заряда конденсатора

13 прикладывается к катоду т»ристора 2 или 4, а отрицательный через источник п»тания подается на шину 9. Если в этот момент открыт тиристор 6 или 5, то отрицательный потенциал заряда конденсатора

l3 поступает на анод тиристора 2 или 4.

Если же тиристор 5 или б закрыт, то отрицательный потенциал заряда конденсатора 13 подается через открытый на врем,;

-15

4 рсвсрса тиристор 8»а аноды т»р»сторов 1

» 3 и запирает открытыс т»ристоры 1» 2 или 3 и4.

Блок 10 принудительного гашс»»я работает следующим образом.

Прп ai дросссль 12, кондепса 1ор 13, i»»на 18. Дроссель 12» конденсатор 13 образуют последовательныи колсбательпыи контур, в котором существует рсзонгн1с па :O» OIiO TO1) 1 1 заря кается до потенциала болсс высокого, ic .ivi потснциал шины 9.

Из-за наличия в цепи контура диода 11 процесс прекращается, как только закончится заряд конденсатора 13. Разряду конденсатора 13 препятствует диод 11. Если теперь коммутирующий тир»стор 14 перевести в проводящее состояние, то, во-первых, положительный потенциал конде»сатора 13 прикладывается к катодам тирпсторов 2 и 4, а отр»цатсльнь!й через источник питания — к шине 9 и далее в режиме регулирования скорости двигателя без изменения направ IQIIIIII вращения черсз открытый тиристор 6»л» 5 к аноду т»рнстора 2 ил» 4, а в режиме реверса — через тиристор 8, отпираемый на время реверса двигателя, к анодам тирнсторов 1 и 3, тем самым запираются те тиристоры, к которым заряд, Накопленный па конде»саторс 1... приложен в обратной полярности. Во-вторых, замыкается цепь параллельного

LC-контура, состоящего из конденсатора

l3, коммутирующего тпрпстора 14 и разделитсльного дросселя 15. В этом контуре начинается колебательный процесс перезаряда конденсатора 13.

Кроме того, чсрез коммутирующий тири стор 14 и разделительный дроссель 15 течет паразитный ток по цепи: шина 9, диод

1l, дроссель 12, коммутирующий тиристор

14, разделительный дроссель 15, шина 18.

Индуктивность дросселя 12 выбирается во много раз большей индуктпвности разделительного дросссля 15, и этот ток нарастае! намного медленнее, чем ток перезаряда конденсатора 13.

После перезаряда конденсатора 13 к коммутирующему тиристору 14 прикладывается напряжение источника питания в прямом направлении и напряжение конденсатора 13 в обратном, запирающем паправлеш1и. Так как исходное напряжение на ко»дснсаторе 13 выше напряжения источника питания и добротность параллельного «oн тура: конденсатор 13, разделительный дроссель 15 достаточно высока, то» напряжение»а конде»саторе 13 после перезаряда будет выше напряжения источника пита»ия, следовательно, коммутирующий тиристор 14 под действием этого напряженич перейдет в непроводящее состояние. Это

731545 состояние генератора гашения является исходным для следующего цикла работы.

Так как в начале второго цикла работы на конденсаторе 13»меется некоторый заряд, полярность которого обратна полярности источника питания, то этот конденсатор заряжается до потенциала большего, чем в первом цикле. Через 5 — 6 циклов работы генератора гашения параметры его работы достигнут установившегося значения, достаточного для надежного гашения тиристоров 1 — 4 мостового тиристорного преобразователя. С целью обеспечения надежной работы такого мостового тиристор ного преобразователя запуск генератора гашения дол>ксп производиться прп закрытых тиристорах 1 — 4 (обесточенном якоре двигателя).

Прп работе мостового тпристорного преобразователя в линейном режиме гашение тиристоров 1 — 4 осуществляется включением коммутирующего тиристора 14 с постоянной частотой. При необходимости получить от двигателя максимальную скорость прекращастся гашение тиристора 2 (или 4).

Это достигается переключением положительных импульсов с управляющего электрода коммутирующего тиристора 14 на управляющий электрод тиристора 16. В этом случае режим перезаряда конденсатора 13 поддерживается за счет коммутации тиристора 16 в дополнительной цепи, содержащей соединенные последовательно тиристор

16 и дроссель 17, т. е. генератор гашения поддерживается в режиме готовности к работе.

Перевод мостового тир истор ного преобразователя в режим регулирования скорости двигателя проводится переключением управления с тирпстора 16 на коммутирующп и тир п стор 14.

10 Преимущество изобретения состоит в том, что оно позволяет использовать двига тель по скорости полностью. Применение данного привода исключает необходимость питать якорь двигателя повышенным на15 пряженпем для получения номинальной скорости, тем самым увеличивается срок службы двигателя.

Формула изобретения 0 Злсктропрпвод постоянного тока по авторскому свидетельству 350119, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования двигателя по скорости, параллельно коммутирующему тири25 стору и разделительному дросселю включе»а дополнительная цепь, содержащая тиристор и дросссль, соединенные последовательно.

Источники информации, 30 принятые во вшгманпе при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР

¹ 350119, кл. Н 02Р 7/28, 1972.