Устройство для улучшения комму-тации коллекторных электрическихмашин постоянного toka

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»813598 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.06.79 (21) 2778469/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) П риоритет

Опубликовано 15.03.81. Бюллетень № 10

{51)М. Кд

Н 02 К 13/14

Веудеретееиный каиитет

СССР ао делая изобретений и открытий

{53) УДК 621.313..2(088.8) Дата опубликования описания 18.03.81 (72) Авторы изобретения

Л. Я. Макаровский, В. А. Прудников, А. И. Скоросйешкф, В. В. Трошин и Э. Г. Чебогков у,,."„е . е. й, Г В

-л, Щ/ч»- ° и .й у-и и, Куйбышевский есиитекиический иистисуе «м. В. В КуйИйиййй"; (7I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ЮЛЯ УЛУЧШЕНИЯ КОММУТАЦИИ КОЛЛЕКТОРНЫХ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электромаши-: ностроению, в частности к средствам улучшения процесса коммутации коллекторных электрических машин постоянного тока при регулировании частоты вращения как изменением якорного напряжения, так и управлении потоком возбуждения.

Известны устройства для улучшения коммутации коллекторных электрических . машин постоянного тока, содержащие

" 30 вспомогательные щетки, соединенные с основными посредством полупроводникового моста и использующие в качестве регупирукицего элемента тиристорный усилитель мош ности с элементами для управпения им (Я.

В этом устройстве, процесс коммутации улучшается за. счет убыстрения процесса гашения электромагнитной энергии в коммутируемой секции. Тиристорный усилитель управляет током от действия напряжения, возникающего в момент завершения коммутации, между основными и вспомогательными щетками, 2

Однако данное устройство не производит настройку коммутации и тем более не способно решать задачу изменения характера коммутации, что особенно важно в машинах постоянного тока с расширенным диапазоном регулирования частоты вращения управлением током возбуждения.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для улучшения коммутации электрических машин постоянного тока, которое управляет током вспоааогательных обмоток, размещенных на сердечниках добавочных полюсов в зависимости от развиваемого двигателем момента, и содержит тиристорный усилитель, подключенный к вспомогательной обмылке добавочных полюсов, блок управления, а также два датчика Холла, один иэ котсрых установ..ен в воздушном зазоре под добавочным полюсом, а другой — в зазоре магнитопровода, охватывающего шину с током якоря P2)

Существенным недостатком этого устройства является ограниченное быстродейл ствие и низкая статическая точность при регулировании тока в вспомогательной обмотке добавочных полюсов, несмотря на использование тиристопного усилителя, обладающего, высокими показателями в ствтическик и дйнамических режимах. Это обьясняется изменением параметров тиристорного усилителя в зависимости от режима его работы — с прерывистыми или непрерывными токами. Вследствие этого не может быть обеспечена постоянная скорость форсировки в возбуждения добавочных полюсов в переходных режимах необходимой величины во всем диапазоне регулирования частоты вращения двигателя.

Работа тиристорного усилителя со значительными нагрузками определяет запас электромагнитной энергии, достаточный для обеспечения непрерывного тока в течении всего перно;а питающего напряжения. Соответственно при малых нагрузк.1х тиристорного преобразователя имеет месго прерывистый ток.

Кроме того, это устройство управляет током вспомогательных обмоток в зависимости от тока нагрузки и не обеспечивает настройку добавочных полюсов на середину безыскровой зоны при двухзонном регулировании частоты вращения двигателя (управление якорным напряжением и током возбуждения), поскольку происходит смешение области безыскровой работы, Этот недостаток исключается, если производить настройку вспомогательных обмоток, и в целом потока доГрвочных полюсов, в зависимости от добавочного тока коммутируемой секций.

Цель изобретения — увеличение быстродействия в переходных процессах и статической точности при настройке добавочных полюсов на середину безыскровой зоны.

Указанная цель достигается тем, что устройство для улучшения коммутации коллекторных электрических машин постоянного тока, содержащее размещенные на сердечниках добавочных полюсов вспомогательные обм огки, тир неторный усилитель мощности для питания вспомогательных обмоток, элементы для управления тиристорным усилителем, снабжено двухпозициопным командным элементом, двумя корректирующими звеньями и датчиком проводимости тиристоэов, вход которого подключен к выходу тиристорного усилителя, а два BblxogB подключены к двум входам двухпозиционного командного элемента и его выход соединен со входом тиристорного усилителя, а два других входа двухпозиционного командного элемента

45 характера коммутации изменяется сигнал

50 с управляощих элементов 5, который через усилитель 6, звенья 8 и 9 подается во входную цепь тиристорного усилителя

1. Регулирование тока в обмотке 2 тиристорным усилителем 1 происходит до

s5 тех пор, пока не обеспечится автоматическая настройка машин 4 на середину безыскровой зоны. Выбор корректирующего звена 8 или 9 осуществляется дат5 I0

ЗО

35 присоединены к выходам двух корректируloulpx звеньев, входы которых включены на

am

При этом в качестве тиристорного усилителя мощности используется оптронный усилитель постоянного тока.

На чертеже представлена блок-схема уст р ойства.

Схема состоит из тиристорного усилиvena 1, от которого получает питание вспомогательная обмотка 2 добавочных полюсов. На выход тиристорного усилителя 1 подключен датчик 3 проводимости тиристоров. Коллекторная электрическая машина 4 снабжена элементами 5 управления, измеряющими величину добавочного тока в коммутируемой секции.

Алгебраическое суммирование сигналов элементов 5 управления с сигналом, пропорциональным току в обмотке 2, производится во входной цепи суммирующего усилителя 6. В качестве элементов

5 управления могут использоваться любые известные датчики добавочного гока коммутации, в частности бесконтактные.

С помощью двухпозиционного командного элемента 7 ко входу тиристорного усилителя 1 подключены два корректирую— щих звена 8 и 9. Охват корректирующего звена 8 емкостной связью определяет интегральную зависимость выходного напряжения от входного, а охват корректирующего звена 9 активно-емкостной связью определяет проворционально-интегральную зависимость.

Устройство работает следующим образом.

Тиристорный усилитель 1 настраивается таким образом, что при прямолинейной коммутации, когда сигнал с элементов 5 управления, характеризующих величину добавочного тока при ускоренной или замедленной коммутации, равен нулю, тиристоррый усилитель 1 обеспечивает начальный ток в обмотке 2, соответствующий настройке добавочных полюсов на середину зоны безыскровой работы. При измечении

813 чиком 3 проводимости в зависимости от режима работы тиристорного усилителя

1 - с прерывистыми или непрерывистыми токами. Выходной сигнал датчика 3 проводимости разрешает подачу сигнала либо с корректирующего звена 8 через элемент 7 на вход тиристорного преобразователя 1 при работе его с прерывистыми токами, либо с корректирующего звена 9 на вход тиристорного преобразователя при работе его с непрерывными токами. При этом корректирующее звено 8 имеет интегральнуюозависимость выходного напряжения, а звено 9 - пропорционально-интегральную зависимость. Поочередное подключение корректирующих звеньев 8 и 9 в зависимости от режима работы тиристорного усилителя 1 способствует сохранению коэффициента усиления и динамических показателей звеньев прямой цепи устройства, а в целом повышает быстродействие в переходных процессах и статической точности при настройке добавочных полюсов на середину безыскровой зоны.

Предлагаемое устройство для улучшения коммутации электрических машин постоянного тока эа счет включения датчика проводимости тиристоров и, двух корректирующих звеньев с различными зависимостями выходного напряжения, по-. очереа о подключаемых ко входу тиристорного усилителя в зависимости от режима работы, обеспечивает увеличение быстродействия в переходных процессах и статической точности при настройке добавочных полюсов на середину беэыскровой зоны.

598 6

Формула изобретения

1.Устройство для улучшения коммутации коллекторных электрических машин постоянного тока, содержащее размещенные на сердечниках добавочных полюсов вспомо» гательные обмотки, тиристорный усилитель для питания вспомогательных обмоток, элементы управления тиристорным усилителем и суммирующий усилитель, о r л и ч а ю ш е е с я reM, что, с целью увеличения быстродействия .в переходных процессах и статической точности при настройке добавочных полюсов на середину безыскровой зоны, устройство снабжено двухпозиционным командным элементом, двумя корректирующими звеньями и датчиком проводимости тиристоров, вход которого подключен к выходу тиристорного усилителя, а два выхода подключены к двум входам двухпозиционного командного элемента и его выход соединен со входом тиристорного усилителя, а два других входа двухпоэиционного командного элемента присоединены к вьоюдам двух корректирующих звеньев, входы которых включены на выход суммирующего усилителя.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что в качестве тиристорного усилителя мощности используется оптронный усилитель постоянного. тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельства СССР .

Ль 406272, кл. Н 02 К 13/14, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

No. 181181, кл. Н 02 К 23/24, 1966.

8l 3598

Составитель С. Шутова

Редактор E. Дорошенко Техред Н.Ковал:ева Корректор g. Шароши

Заказ 788/70 1 ираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д, 4/5

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