Устройство для управления двухфазным электромагнитным преобразователем от сети переменного тока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социапистичесиин

Республик (ii>886181 (6l ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22)Заявлено 29.10.79 (21) 2832021/24-07 (5! )М. Кл. с присоеяинением заявки 1е

Н 02 P 7/62

1Ьеудерстеенный комитет

СССР (28) Приоритет— по делам нэабретеннй н открытий

Опубликовано 30. 11 . 81 . Бюллетень М 44

Дата опубликования описания О1 . 1 2 .81 (53) УДК 621.3! 4..58(088.8 ) (72) Авторы изобретения

Л. П. Мельничук, А. А. Афонин, Ю. И. Дыхненко и Н. Г. Грибань Г ээ, t

Институт электродинамики Ао украинской аСС Х . ." : . и

1 эС (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХФАЗНЬ1М ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ОТ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может . быть использовано для построения. систем управления электромагнитными механизмами, в частности двигателями возвратно-поступательного движения соленоидного типа.

Известно устройство для управления электромагнитным преобразователем, содержащее однофазный трансформатор, вторичные обмотки рабочего и повышенного напряжения которого подключены к отмоткам преобразователя через основные и форсирующие тиристоры, и блок управления тиристорами, сосеоящий из задающего генератора и формирователей импульсов управления тиристорами 11).

Указанное устройство не обеспечивает одновременного формирования процессов включения и отключения об..моток преобразователя.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для. управления двухфазным электромагнит ным преобразователем от сети переменного тока, содержащее однофазный трансформатор, вторичные обмотки которого подключены к обмоткам электромагнитного преобразователя через основные и форсирующие тиристоры, задающий генератор и блоки формирования импульсов управления основными и форсирующими тиристорами, включающие элемент синхронизации, нуль-орган, распределитель импульсов, коммутатор и усилители импульсов управления тиристорами (2).

Недостатком известного устройства

1З является ограниченные возможности по частному диапазону, нагрузочным характеристикам питающему напряжению и т.д.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления двух2S

3 886 фазным электромагнитным преобразователем снабжено формирователем опережающих импульсов, двумя трехвходовыми элементами И и дв:мя элементами

ИЛИ, входы которых подсоединены ко входам усилителей импульсов управле-, ния форсирующими тиристорами, выход . ф формирователя опережающих импульсов соединен с одним из входов элементов

И,два других входа которых соединены lO с выходами распределителя импульсов, а выходы - с первыми входами элементов ИЛИ, соединенных вторыми входами с выходами коммутатора.

На фиг. 1 приведена тиристорная схема возбуждения двухфазного электромагнитного преобразователя, например, двигателя возвратно-поступательного .движения; на фиг. 2 — блок-схема устройства управлейия тиристорами; на фиг. 3 — временные диаграммы работы отдельных узлов работы устройства.

Устройство содержит однофазный трансформатор 1, вторичные обмотки которого через форсирующие 2-5 и основные 6-9 тиристоры подсоединены к обмоткам 10 и 11 двигателя.(фиг.1), задающий генератор 12, элемент 13 синхронизации, распределитель 14 импульсов, нуль-орган 15, коммутатор

16,- формирова,тель !7 опережающих импульсов, элементы И 18 и 19, элементы ИЛИ 20 и 21 и усилители 22-25 импульсов управления тиристорами (фиг. 2).

3S

Временные диаграммы сигналов 2637 на элементах сравнения приведены на фиг. 3.

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 12 вырабатыва-. ет импульсы 26 и 27 (фиг. 3 ) низкой частоты, определяющие длительность импульсов напряжения, приложенных к каждой из обмоток 10 и 11 двигателя возвратно-поступательного движения.

Переменное синусоидное напряжение

28 (фиг. 3) поступает на вход нульоргана 15 и формирователя 17 опережающих импульсов. На выходе нуль-органа

l5 формируются импульсы 29, (фиг. 3), совпадающие передним фронтом с моментом перехода питающего напряжения через нуль, которые поступают на один из входов коммутатора !6 и на тактовый вход элементы 13 синхронизации. .Выходные импульсы устройства 13 синхронизации, равные по частоте имI8! 4 пульсам 26 задающего генератора 12, засинхронизированныеимпульсами 29 нуль-органа 15 поступают на вхбд распределителя 14 импульсов.

Выходные импульсы 31 и 32 (фиг. 3) распределителя 14 импульсов поступают на входы коммутатора 16, собранного на трехвходовых элементах И, и на входы дополнительных элементов

И 18 и 19.

Импульсы 34 и 36 (фиг. 3) с двух последних (e, / на фиг.2) выходов коммутатора 16 поступают на усилители

24 и 25 импульсов управления тиристорами, входные импульсы которых управляют основными 6,8 и 7,9 тиристорами соответственно, Формирователь 17 опережающих импульсов,т.е.импульсов, начало которых опережает момент времени,соответствующий переходу питающего напряжения через нуль, представляет собой схему формирования,и задержки синхронизирующего импульса, соответствующего переходу питающего напряжения через нуль,на время, равное разности длительности полупериода питающего напряжения и времени восстановления запирающих свойств тиристора.Выходные ичпульсы 30 формирователя 17 опережающих импульсов поступают на входы элементов И 18 и 19.

Импульсы с выходов элементов И 18 и 19 (п. 33 на фиг. 3 — три последних импульса и п. 35 — три первых импульса, соответственно ).поступают на входы элементов ИЛИ 20 и 21,,на вторые входы которых поступают импульсы (см. п. 33 на фиг. 3 - четыре первых импульса !1 п.35 — четыре пос- . ледних) с выходов ф, Й коммутатора

16. Таким образом, на. выходах эле,ментов ИЛИ 20 и 21 формируются импульсные последовательности 33 и 35 поступающие на усилители 22,23 импульсов управления тиристорами, выходные импульсы которых управляют формирующими 2,4 и 3,5 тиристорами соответственно.

Специальный алгоритм управлещяя тиристорами, который обеспечивает устройство (фиг. 2) позволяет форсировать переходные процессы при нарастании и спадании тока в обмотках двигателя возвратно-поступательного движения.

Работа тиристорной схемы возбуждения (фиг. 1) двигателя возвратно886!81 поступательпого движения заключается в следующем °

В начальный момент времени (фиг. 3,37 ) подаются сигналы 33 управления форсирующими тиристорами

2 и 4 и к обмотке 10 двигателя возвратно-поступательного движения прик- ладывается повышенное напряжение, определяемое выбором дополнительных вторичных витков трансформатора 1 и обеспечивающее форированное нарастание тока в обмотке 10. В момент времени й=й, (фиг. 3 ) включаются основные -тиристоры 6 и 8 и к обмотке 10 прикладывается номинальное напряжение.

В момент времени t< (фиг. 3) соответствующий переключению обмоток 10 и 11 двигателя, прекращается подача управляющих импульсов на основные 6 и 8. В интервале tg-t ток отключаемой обмотки 10 продолжает протекать в том же направлении (из-за ЗДС) самоиндукц.-.m обмотки через основной тиристор, который отключается последним (например тиристор 8) . При этом к обмотке двигателя прикладывается номинальное напряжение обратной полярности.

В момент времени t g, предшествую.щий окончанию полупериода питающего напряжения на время, равное времени восстановления запирающих свойств тиристора, подается сигнал управления на форсирующий тиристор 2. Это приводит к запиранию основного тиристо ра 8 на интервале t -t <, так как к нему приложено обратное напряжение, равное сумме форсирующего и номинального напряжений. В следующем полупериоде питающего напряжения остается включенным форсирующий тиристор 2 и к отключаемой обмотке 10 прикладывает- ся форсирующее напряжение обратной полярности, способствующее быстрому затуханию тока обмотки.

На интервале времени t -йЬ происходит включение форсирующего тиристора 4, что приводит к запиранию форсирующего тиристора 2 и дальнейшему затуханию тока обмотки 10 в последующем полупериоде питающего напряжения.

Аналогичный алгоритм управления используетея для управления форсирующими тиристорами 3 и 5, ускоряющи- ми спад тока во второй обмотке 11 двигателя.

Ь

Предлагаемое устройство обеспечивает значительное сокращение времени затухания тока в обмотке при . отключении рабочего напряжения, что

5 позволяет повысить верхний диапазон рабочей частоты двигателя воэвратнопоступательного движения соленоидного типа, улучшить его тяговую характеристику на всем интервале перемеще10 ния, за счет включения значительно го тормозного момента, связанного с наличием длительного затухающего тока,в отключаемой обмотке. Улучшаются также и энергетические показатели

l5 системы, так как при форсировании процесса отключения происходит рекуперация энергии, накопленной в отключаемой обмотке двигателя, в сеть питания.

10 Формула изобретения

Устройство для управления двухфазным электромагнитным преобразователем от сети переменного тока, содержащее однофазный трансформатор, вто 5 ричные обмотки которого подключены к обмоткам электромагнитного преобразователя через основные и форсирующие тиристоры, задающий генератор и блоки формирования импульсов управле30 ния основными и форсирующими тиристорами, включающие элемент синхронизации, нуль-орган, распределитель импульсов, коммутатор и усилители им. пульсов управления тиристорами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью расширения функциональйых возможностей,.оно снабжено формирователем опережающих импульсов, двумя трехвходовыми элементами И и двумя элементами ИЛИ, выходы которых под-, lQ . соединены ко входам усилителей импульсов управления форсирующими тиристорами, выход формирователя опережающих импульсов соединен с одним из входов элементов И, два других

15 входа которых соединены с выходами распределителя импульсов, а выходы— с первыми входами элементов ИЛИ, соединенных вторыми входами с выходами коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Ф 1463117, кл. H 02 P 13/00, 1970..

2. Иванчук Б. Н., и др. Тиристорные усилители в схемах электропривода. И., "Энергия", 1.966, с. 40-51 (прототип ).

88618I г7

Составитель 3. Горник

Редактор М. Янович Техоед И.Асталош Корректор Г. Решетник

Заказ 10555/74 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. д. 4/5 ь а Хш L

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