Устройство для управления сериесным электродвигателем постоянного тока

Устройство для управления сериесным электродвигателем постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

С4ноа Сааеямни

СЕЩНааУКТНЧЕЕЖНИ раеиубанв

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 060776 (21) 2380683/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (53) М. Кл.

Н 02 P 3/14

Н 02 P 5/16

Гоеударствеяиый комитет

СССР яо делам изобретеяяй я открытий

Опубликовано 150279. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликований описании 150279 (5З) УД К 62 1 . 3 1 3 . 1 3 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Э.И.Вегагоин, В.И.Пинский, А.К.Рябчевский, Р.Я.Сулейманов и В.Н.Храмцов

PI) Заявитель

Управление Прибалтийской ордена Октябрьской революции железной дороги (54). УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СЕРИЕСНЫМ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электротехники, в частности, к тиристорным преобразователям для импульсного регулирования скорости электроподвижного состава постоянного тока.

Известен электропривод постоянного:. тока, у которого,тиристорный прерыватель постоянного тока в режиме торможения включен параллельно обмотке якоря сериесного электродвигателя и установленному в ее цепи блокирующему диоду. На входе тиристорного прерывателя включен" дополнительный тиристор, шунтированный обратным диодом, проводящим рекуперируемый ток. С целью повышения эффективности защиты в нем быстродействующий контактор включен между выходом прерывателя, связанным с катодом обратного диода, шунтирующего обмотку возбуждения, и общей точкой обмоток электродвигателя (1) .

Недостатком известного устройства является необходимость выполнения переключений тиристорного прерывателя при переходах из режима тяги в режим торможения, и наоборот.

Более близким по технической.— сущности к предложенному является устройство для импульсного управления электродвигателем постоянного тока, обмотки якоря и .возбуждения. которого порознь шунтированьт обратными диодами, также содержащее включенные последовательно тиристор

"и широтно-импульсный прерыватель. два тиристора прерывателя в зависимос— ти от режима работы электродвигателя в нем попеременно выполняют функции то главного, то вспомогательного тиристоров. Для упрощения же перехода из двигательного режима в режим электрического торможения н наоборот устройство снабжено дополнительным четвертым тиристором, включенным между прерывателем и общей точкой обмоток якоря и возбуждения Я .

Недостатком такого устройства является большое число входящих в него тиристоров и относительная сложность блока управления тиристорным прерывателем: изменение функций, выполняемых тнристорами прерывателя, требует соответствующих переключений их каналов управления. Кроме того, наряду с третьим каналом уп647 822

3(2

Устройство работает следующим обр азом.

В Режиме пуска контактор 14 разомкнут. При отпирании вспомогательного тиристора 3 конденсатор:"; 4, имеющий положит ел ьный пот е н ци ал н а своей верхней обкладке, колебательно переэарядится по цепи 4-5-3-4.

При обратном перезаряде конденсатора по цепи 4-8-6-5-4 вспомогательный тиристор 3 восстанавливает свои запирающие свойства „

Если в интервале двойного перезаряда конденсатора 4 включить дополнительный тиристор 12, то к электродвигателю будет приложено напряжение источника питания. Сближая моменты отпирания тиристоров 3 и 12, напряжение, подводимое к электродви- 65 равления последовательным тиристором блок управления должен содержать еще и четвертый канал управления дополнительным тиристором. Наконец, диод, шунтирующий главный тиристор, в нем излишне нагружается рекуперируемым током.

Цель изобретения — упрощение тиристорного пРерывателя и его блока управления, а также уменьшение нагрузки диода, шунтирующего главный тиристор. )0

Поставленная цель достигается подключением катода. глав ного т иристора прерывателя непосредственно к общей точке обратных диодов, шунтирующих обмотки электродвигателя. 15

При этом анод диода, шунтирующего главный тиристор, подключается к катоду обратного диода, шунтирующего обмотку якоря.

На фиг. 1 изображена принципиаль- 20 ная электрическая схема описываемого устройства; на фиг. 2 — временная диаграмма его работы.

Тиристорный прерыватель 1, состоящий из глааного тиристора 2i 25

Вспомогательного тиристора 3, коммутирующего конденсатора 4, дросселя перезаряда 5 и двух диодов 6 и подключен катодом главного тиристора 2 к общей точке обратных диодов 8 и 9, порознь шунтирующих обмотку якоря 10 и обмотку возбуждения 11 сериесного электродвигателя. Между плюсом источника постоянного тока и входом тиристорного прерывателя 1 установлен дополнительный тиристор 12, шунтированный вместе с прерывателем диодом 13, проводящим в тормозном режиме рекуперируемый ток, а между общей точкой обратных диодов (8, 9) и общей 40 точкой обмоток электродвигателя (10, 11) включен контактор 14. Анод диода 7, шунтирующего главный тиристор 2, подключен к катоду обратного диода 8, шунтирующего обмотку якоря 1.0 электродвигателя. гателю, можно плавно изменять. Причем, пока тиристор 12 отпирается лишь во время обратного перезаряда конденсатора 4, электродвигатель получает питание через индуктивноемкостной контур по цепи: плюс источника — 12-6-5-4-8-10-11 — минус.. источника, а когда тиристор 12 отпирается уже во время прямого перезаряда конденсатора, то электродвигатель подключается к напряжению питания вначале через сам тиристор

3 по цепи: плюс источника -12-6-38-10-11- минус источника, а затем уже через индуктивно-емкостной контур по цепи, указанной ранее.

Когда моменты отпирания тиристоров

3 и 12 совпадут, в работу вступает главный тиристор 2. Дальнейшее повышение напряжения, приложенного к электродвигателю, осуществляется увеличением временного сдвига между моментами одновременного отпирания тиристоров 12 и 2 и моментом отпирания тиристора 3. Главный тиристор 2 запирается вместе со вспомогательным тиристором 3 при обратном перезаряде конденсатора

4 . Оба этих тиристора имеют параллельную коммутацию, а дополнительно и т ирис тор — последов ательную.

Он запирается по окончании обратного перезаряда конденсатора 4 и дозаряда его от источника. После запирания прерывателя ток электродвигателяя з амик аетс я через обратные дирды 9 и 8.

Включение диода 6 между анодами главного 2 и вспомогательного 3 тиристоров препятствует разряду коммутирующего конденсатора 4 через открытый главный тиристор 2 и уменьшает токовую нагрузку главного тиристора.

Для перевода электродвигателя в тормозной режим включается конденсатор 14. При торможении обмотка возбуждения 11 во всем диапазоне скоростей получает питание непосредственно от первичного высоковольтного источника отпиранием в конце каждого рабочего цикла тиристора 12, т.е. в этом режиме независимое регулирование возбуждения осуществляется аналогично первому этапу регулирования напряжения, подводимого к электродвигателю в режиме пуска.

Отпиранием тиристора 2 обмотка якоря 10 оказывается замкнутой накоротко по цепи 10-7-2-14-10, и в ней происходит нарастание тока. 3апирается главный тиристор 2 во время обратного перезаряда коммутирующего конденсатора 4, т.е. в результате от пирания того же вспомогательного тиристора 3. Рекуперируемая энергия возвращается в высоковоль1 ный источник по цепи: минус источника9-14 — 10-13 — плюс источника, а ток

647822

gage. 1

Рие. г

Составитель В.Самохин

Техоед М.Петко Корректор И.Муска

Тираж 856 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, Ж-35 Раушская наб. g.4 5

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

Редактор А.Садомов

Заказ 331/49 обмотки возбуждения замыкается по цепи 11-9-14-11.

Процесс электрического рекуперативиого торможения с заданным тормозным моментом можно осуществить до полной остановки электродвигателя, импульсно закорачивая якорную обмотку и независимо регулируя величину тока в обмотке возбуждения. Порядок работы тиристоров в тормозном режиме остается тем же, что и в режиме тяги, т,е. главным 10 остается тиристор 2, а вспомогательным - тиристор 3. Они по-прежнему имеют параллельную коммутацию, а дополнительный тиристор 12 сохраняет последовательную коммутацию. l5

На фиг. 2 представлены диаграммы, разъясняющие возможность независимого регулирования токов в устройстве. В момент < импульсного цикла Т отпирается главный тирис- ;щ тор 2 и ток в обмотке якоря 1 начинает возрастать, а меньший по величине ток в обмотке возбуждения

1 по-прежнему убывает, замыкаясь через обратный диод 9. В момент Ъе отпирается вспомогательный тиристор

3, коммутирующий конденсатор колебательно перезаряжается и во вреМй обратного йерезаряда запирает тиристоры 2 и 3. В момент 1, когда тиристоры 2 и 3 уже заперты, а колебательный процесс еще не закончен, отпирается дополнительный тиристор

12, и обмотка возбуждения через индуктивно-емкостной контур оказывается подключенной к напряжению источника питания. При этом в ней происходит резкое увеличение тока ,, вызывающее соответствующее

+ увеличение тока 1„ . В момент т4 обратный перезаряд и доэаряд конденсатора заканчивается, после чего запирается и дополнительный тиристор 12. Ток рекуперации 1е, убывая, поступает в источник питания, а ток возбуждения ае, убывая с другой постоянной времени, замыкается через обратный диод 9 . В момент вновь отпирается главный тиристор 2.

Формула изобретения

Устройство для управления сериесным электродвигателем постоянного тока, обмотки якоря и возбуждения которого порознь шунтированы обратными диодами, содержащее тиристорный. прерыватель и установленный между его входом и плюсом источника питания дополнительный тиристор, а также диод рекуперации, включенный между источником питания и обмоткой якоря, и контактор, включенный между общей точкой обратных диодов и обмоткой электродвигателя, отличающееся тем,что, с целью упрощения тиристорного прерывателя и его блока управления, катод главного тиристора прерывателя подключен к общей точке обоих обратных диодов и контактора, а анод диода, шунтирующего главный тиристор, подключен в катоду обратного диода, шунтирующего обмотку якоря.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 538920, кл. Н 02 Р 3/14, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 461476, кл. Н 02 P 3/14, 1972.