Электропривод постоянного тока

Электропривод постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

оо вюатз

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Сотоз Советских

Соцмалмстеечесних

Рееспублнн (бе) Дополнительное к авт. санд-ву

2 (22) Заявлено01.09.76(2!) 2401991/24-07 (51),ц. Кл.

Н 02 P 5/06 с присоединением эаявкп № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.06,78.Бюллетень Ж 21

Гасударственный номнтет

Совета Министров СССР оо делам иеооретеннй и открытий (53) УДК 621,316.. 7 18.5 (088.8) (45) Дата опубликования описания Г2.65Лд. (72) Автор иэобретания

А. П, Инешин (73) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электроприводам с реверсивными полупроводниковыми преобразователями н двигателями последовательного возбуждения, нмеющимн расщепленные илн секцнонированные обмотки возбуждения.

Известен электропрнвод постоянного тока, содержащий первичный трехфазный источник питания переменного тока, реверсивный вентильный преобразователь-выпрямитель встречно-параллельной схемы включения и исполнительный электродвигатель постоянного тока с тп якорной обмоткой и двумя сернесными обмотками возбуждения, включенными последовательно и согласно в контур уравнительного тока вентильного преобразователя. Для обеспечения магнитной симметрии на каждом полюсе двигателя должны располагаться две катушки обеих обмоток возбуждения (I).

Управляемый вентнльный выпрями гель встречно-параллельной схемы включения работает в согласованном режиме обеих вентиль- оО . ных групп. При этом последовательно-согласно включенные сернесные обмотки двигателя ограничивают уравнительный ток вентильного преобразователя, выполняя таким образом функции обычно применяемых для этой цели снециальных токоограничива ющих резисторов.

2

Нормально в установившемся режиМе работы с нулевым значением сигнала управления, имеет место равенство углов отпирания (90") обеих вентнльных групп преобразователя, по цепи якоря протекает только переменная составляющая тока, момент на валу двигателя отсутствует, и он находится в неподвижном состоянии. Обе обмотки возбуждения обтекают ся при этом уравнительным током преобразователя, чем обеспечивается. начальное значение магнитного потока возбуждения двигателя.

При появлении управляющего сигнала того или иного знака отпирается одна из вентильных групп и запирается другая, появляется постоянная составляющая якорного напряжения и тока, а двигатель при наличии замкнутых обратных связей по скорости и току отрабатывает с наибольшим быстродействием заданный закон перемещения рабочего механизма.

Протекание якорного тока приводит к увеличению тока в обмотке, подключенной к отпирающейся вентильной группе преобразователя, что приводит к увеличению магнитного потока и момента двигателя под нагрузкой или в переходных процессах его пуска или реверса. В то же время величина тока в другой обмотке возбуждения, подключенной к- эа610273 пирающейся вентильной группе преобразователя, уменьшается по мере роста якорного напряжения и скорости двигателя, что и обус- ловливает недостаточную степень ее электрического и теплового использования.

Наиболее близок к предлагаемому электропривод, содержащий первичный источник питанания постоянного тока, симметричный мостовой тиристорный преобразователь с искусственной коммутацией вентилей и исполнительный двигатель постоянного тока с двумя секционированными обмотками последовательного возбуждения, между средними точками которых включена якорная цепь 12). Для обеспе. чения симметрии магнитной цепи двигателя секции обмоток должны быть так расположены на полюсах машины, чгобы магнитная связь между каждой обмоткой и секциями различных обмоток была одинаковой. Поэтому наиболее рационально использовать в этой схеме четырехполюсный двигатель с четырьмя катушками на каждом полюсе статора.

Недостатки известных технических решений:

1) недостаточная (половннная) степень электрического и теплового использования рас.цепленных сериесных обмоток возбуждения, обусловленная их поочередным использованием при изменении знака скорости вращения двигателя;

2) завышенные весо-габариты и повышенная трудоемкость изготовления катушек обмоток возбуждения двигателя, обусловленные необходимостью размещения в цени статора двух поочередно используемых сериесных обмоток возбуждения вместо обычной одной и усложненным многокатушечным исполнением каждого полюса двигателя по условиям его магнитной симметрии.

Цель изобретения — уменьшение веса и габаритов двигателя путем обеспечения полного электрического н теплового использования

его обмоток.

Цель достигается тем, что сериесные обмотки возбуждения включены согласно между выходными разнополярнцми клеммами мостового преобразователя и шунтированы каждая парой последовательно соединенных неуправляемых вентилей, к точкам соединения которых подключена якорная обмотка двигателя.

Электропривод содержит. источник 1 напряжения постоянного тока, мостовой тиристорный преобразователь из двух поочередно работающих вентильных групп 2, 3 и 4, 5 и двигатель постоянного тока с якорем 6 и сериесными обмотками возбуждения 7 и 8. Сериесные обмотки несекционированы и имеют вдвое меньший объем обмоточного пространства ввиду их полного электрического и теплового использования. Якорная обмотка 6 подключена к выходным клеммам мостового преобразователя и обмоткам возбуждения 7 и 8 посредством двух пар неуправляемых вентилей (диодов)

9, 10 и ll; 12.

Для обеспечения коммутации тнристоров в схеме долж ы быть узлы принудительного гашения.

56

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий первичный источник напряжения постоянного тока, мостовой полупроводниковый преобразователь-усилитель мощности,к которому подключен двигатель постоянного тока с двумя разделенными обмотками последовательного возбуждения, отличающийся тем, что, с целью уменьшения веса и габаритов двигателя путем обеспечения полного электрического и теплового использования его обмоток, сериесные об- мотки возбуждения включены согласно между выходнымй разнополярными клеммами мостового преобразователя . и шунтированы каждая парой последовательно соединенных неуправляемых вентилей, к точкам соединения которых подключена якорная обмотка двигателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертн е:

В установившемся режиме работы при исходной скважности 0,5 псреключения вентильных групп мостового преобразователя среднее значение якорного напряжения и тока равно нулю, и протекание однополярного тока по обмоткам возбуждения 7, 8 обеспечивает началь. ное подмагничивание двигателя, что улучшает жесткость его механических характеристик.

При пуске электропривода, например, в условном направлении «вперед», что соответствует

>g преобладающему отпиранию первой вентильной группы, ток протекает преимущественно по цепи; полюс первичного источника 1 тиристор 2 — обмотка 7 в направлении от ее начала к концу — диод 9 — якорная обмотка 6 — диод 11 — Ммотка 8 — тиристор 3 — минус источника i.

При реверсе электропривода и работе его ь направлении «назадз преобладает отпирание вентилей 4, 5 второй группы мостового преобразователя, ток протекает преимущественно по силовой цепи электропривода: плюс источника I — тиристор 5 — сериесная обмотка 8 — диод 12 — якорная обмотка 6 — диод 10 — сериесная обмотка 7 — тнристор 4— минус источника l.

2S

Предлагаемое включение двух несекционированных сериесных обмоток возбуждения между выходными разнополярнымн клеммами вентильиого преобразователя мостовой схемы с их шунтированием каждой парой последовательно соединенных неуправляемых вентилей, к промежуточным точкам соединения которых подключена якорная обмотка двигателя, позволяет использовать обычное одиокату1иечное исполнение полюсов машины и обеспечйвает

35 полное электрическое и тепловое использование обеих обмоток возбуждения двигателя, уменьшая одновременно вдвое объем вх необходимого обмоточного пространства и способствуя тем самым снижению трудоемкости, стоимости и весо-габаритов двигателя.

6!0273

Составитель В. Куэнецова

Техред О. Луговая Корректор А. Лакида

Тираж 392 Подписное

Редактор Б. Федотов

Закзэ 3032/47

UHHHflH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытиИ

I 33О35, Москва, )K-35, Раушская наб. д. 4/5

Фаамаа ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1. 3aявка № 2049481/07, Н 02 P 5 06, 05.07.74, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

2. Коган В. Г. н др. 11олупроводниковыв системы с двигателями последовательного возбуждения, М., «Энергия», !971, с, 57 — 68.