Устройство для регулирования скорости электродвигателя постоянного тока

Устройство для регулирования скорости электродвигателя постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

т

ИФ i :-" ".. ) -". .:.. ескФ.ет

О П"И-С А

Союз Советскнк

Соцналнстнческни

Республик

Е ()723747

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

=O (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 18.03.77 (2! ) 2462686/24-07 (5) ) Я. f(p

Н 02 Р 5/16 с присоединением заявки J%

Гоеударстееииый комитет (23) Г) рнорнтет до делам изебретеиий и открытий

Опубликовано 25.03.80. Ьюллетень .% 11

Дата опубликования описания 27.03.80 (53 ) УД К 62 1.3 16..7 18.5(088.8) (72) Автор изобретения

A. A. Брожат

Институт механики металлополимерных систем

АН Белорусской CCP (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электротехники и касается устройств для регулирования скорости электродвигателей постоянного тока большой мощности.

Известно устройство регулирования скорости электродвигателя постоянного тока, содержащее трехфазный тиристорный выпря митель, выполненный на трех диодах и трех тиристорах, и схему управления Il).

Недостатком этого устройства являетfO ся его сложность и необходимость тщательной настройки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройст» во для регулирования скорости электродвигателя постоянного тока, содержащее сетевой выпрямитель, выполненный на трех силовых диодах и трех силовых тиристорах, соединенных по трехфазной мостовой схеме, подключенной к якорной цепи электродвигателя, шунтированный обратным диодом, вспомогательные тиристоры, включенные через последовательные резисторы между анодами и управляющими электродами силовых тиристоров, регулируюшттй, резистор в цепи формирователей импульсов, разрядные конденсаторы ВС-цепочек которые через пороговые элементы, например динисторы, подключены параллельно переходам управляющий электрод — катод силовых и вспомогательных тиристоров, тахогенератор в цепи обратной связи по скорости электродвигателя и схему плавного пуска электродвигателя, Я ).

Недостатком этого устройства являет ся то, что на тиристоры сетевого выпрямителя управляющие импульсы подаются одновременно, что ограничивает диапазон регулирования выходного напряжения выпрям ителя на 25-100% и, следовательно, сужает диапазон регулирования скорости электродвигателя.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования скорости движен ия.

Это достигается за счет того, что в предложенное устройство дополнительно введены постоянные и переменные резисз 723 т ры, интегрируюшие и зарядный конденсаторы, два диода и три группы диодов, катоды первой иэ которых соединены с сетевыми входами трехфазного выпрямителя и первыми выводами разрядных и интегрируюших конденсаторов, катоды втс

poA — с вторыми выводами интегрируюших конденсаторов и через три переменных резистора RC-цепочек - с вторыми выводами разрядных конденсаторов, соединен- I0 ных также с анодами третьей группы диодов, катоды которых соединены через пер-вый резистор с анодами первой группы диодов, соединенными также через схему плавного пуска, выполненную на зарядном IS коиденсаторе, шунтированном вторым резистором, и последовательно включенных четвертом переменном резисторе и первом диоде, с первым выводом регулируюшего резистора, соединенного этим же 20 выводом через третий резистор с одним выводом электродвигателя, а другим выводом - с анодами второй группы диодов, причем параллельно третьему резистору включена последовательная цепь из второ- 25 го диода, тахогенератора и пятого переменного резистора, а обшая точка первого диода и четвертого резистора соединена с другим выводом электродвигателя через четвертый резистор.

Схема предлагаемого устройства для регулирования скорости электродвига теля постоянного тока показана на чертеже, Устройство содержит трехфазный выпрямитель, содержащий силовые диоды 1, 35

2, 3, силовые тиристоры 4, 5, 6 и вспомогательный тиристоры 7, 8, 9, подключеннь1е параллельно участкам управляюший переход — анод силовых тиристоров, через ограничиваюшие сопротивления 10, 40

11, 12. Формирователь импульсов содержит разрядные конденсаторы 13, 14, 15, подключенные через пороговые элементы- динисторы 16, 17, 18 к управляюшим электродам вспомогательных тиристоров 4S

7, 8, 9, соответственно. Катоды диодов

19, 20, 21 первой группы соединены с зажимами А, В, С трехфазной сети и первыми выводами разрядных 13, 14, 15 и интегрируюшях 22, 23, 24 конденсаторов.

Катоды диодов 25, 26, 27 второй группы соединены со вторыми выводами интегрирующих конденсаторов 22, 23, 24 и че рез переменные резисторы 28, 29, 30— со вторыми выводами разрядных конденсаторов 13, 14, 15 соответственно. Последние соединены также с анодами диоп щ 31, 32, 33 третьей группы, катоды

747 4 которых соединены через первый резистор

34 с анодами первой груш ы диодов, соединенными такгке через схему плавного пуска, выполненную на зарядном конденса» торе 35, шунтированном вторым резистором 36, и последовательно включенном четвертом переменпом резисторе 37 и первом диоде 38 с первым выводом регулируюшего резистора 39. Этот же вывод резистора 39 соединен через третий резистор 40 с одним выводом электродвигателя 41, шунтированного обратным диодом 42, а другой его вывод соединен с анодами диодов 25, 26, 27 второй группы. Параллельно резистору 40 включена последовательная цепь иэ второго диода

43, тахогенератора 44 и переменного резистора 45. Обшая точка резистора 37 и диода 38 соедине а с другим выводом двигателя 41. Обмотка возбуждения последнего питается от дополнительного выпрямителя. Контакт 46 управляется от внешнего устройства и разомкнут в режиме плавного пуска электродвигателя.

П редлагаемое устройство работает следующим образом, В момент включения конденсатор 35 через диод 38, резистор 37 и диоды 19, 20, 21. шунтируют BC-цепочку формирователей импульсов на динисторах 16, 17, 18 и конденсаторах 13, 14, 15, чем достигается определенная выдержка времени между выключением обмотки возбуждения двигателя и подачей управляющих импульсов на управляюшие электроды вспомогательных тиристоров 7, 8, 9. По мере нарастания напряжения на конденсаторе 35 шунтируюшее его воздействие на

RC-цепочку прекращается и фаза управляюших импульсов плавно изменяется до значения, определяемого величиной резистора 39. Обеспечивается плавный разгон и ограничение пусковых токов двигателя.

После окончательного заряда конденсатора 35 через резисторы 37 и 47 диод 38 закрывается, устраняя таким образом влияние конденсатора 35. Подачу импульсов управления можно рассмотреть на примере включения силового тиристора 4 и вспо могательного тиристора.

При подключении устройства к питаюшей сети заряд конденсатора 13 происходит по цепи: зажим В или С питаюшей цепи, контакт диод 3, якорь 41, резистор

40, регулируюший резистор 39, диод 25, переменный резистор 28, зажим А питаюшей сети, По достижении на конденсаторе

13 напряжения переключения динистора

747 с

Формула изобретения

5 723

16 нсследннй нерекл очяется и на управпякший электрод вспомогательного тиристора 7 подается импульс тока, При включении тиристора 7 через резистор 10 на управляющий электрод тиристора 4 подается управляющее напряжение, и через якорь электродвигателя течет ток нагрузки.

Аналогичным образом при определенном чередовании фаз происходит включение ос-!О тальных тиристоров. При этом полярность напряжения на конденсаторах ИС-цепочки периодически изменяется, например для конденсатора 13 по цепи: диод 31, резистор 34, диод 20, (или 21, в зависимости от чередования фаз). Стабилизация скорости за счет введения отрицательной обратной связи от тахогенератора осуществляется следующим образом. Напряжение, снимаемое с тахогенератора 44 алгебраичес- 20 ки складывается с напряжением на резисторе 40. Если скорость возросла, напряжение на этом резисторе возрастает, что увеличивает угол включения силовых тиристоров и, следовательно, уменьшает на25 пряжение, подаваемое на якорь электродвигателя, При уменьшении числа оборотов фаза управляющих импульсов изменяется таким образом, что увеличивается напряжение на якоре.

Кроме того, в данной схеме в связи с зарядами емкостей 13, 14, 15 через нагрузку - якорь 41 существует внутренняя обратная связь по противо-ЭДС яко— ря, Степень величины обратной связи от тахогенератора устанавливают при помощи резистора 45, Симметрирование нагрузки по фазам осуществляют переменными резисторами 28, 29, 30, Время разгона

40 двигателя до заданной скорости устанавливают переменным резистором 37, а число оборотов регулируют резистором 39, Конденсаторы 22, 23, 24 выполняют роль фильтра и позволяют производить плавное

45 регулирование фазы управляющих импульсов при максимальном значении угла открытия тиристоров. диоды 25, 26, 27 обеспечивают правильное чередование управляющих импульсов по фазам и сдвиг

50 их один относительно другого на 120 эл. град.

Подключение конденсаторов 13, 14, 15 через переменные резисторы 28, 29, 30 и параллельные интегрирующие емкости 22, 23, 24 к катодам развязывающих

55 диодов 25, 26, 27, аноды которых через резисторы 39 и 40 подключены к анодам силовых тиристоров, обеспечивает расширение диапазона напряжения сетевого выпрямителя и, следовательно, скорости электродвигателя.

Устройство дпя регулирования скорости электродвигателя постоянного тока, со держащее сетевой выпрямитель, выполненный ня трех cHJloBbtx диодах и трех силовых .тиристорах, соединенных по трехфаэной мостовой схеме, подключенной к якорной цепи электродвигателя, шунтированный обратным диодом, вспомогательные тиристоры, включенные через последовательные резисторы между анодами и управляемыми электродами силовых тир исторов, регулирующий резистор в цепи формирователей импульсов, разрядные конденсаторы RCцепочек которых через пороговые элементы, например динисторы, подключенные параллельно переходам управляющий электрод — катод силовых и вспомогательных тиристоров, тахогенератор в цепи обрат ной связи по скорости электродвигателя и схему плавного пуска электродвигателя, отличающееся тем,что,сцелью расширения диапазона регулирования, в него дополнительно введены постоянные и переменные резисторы, интегрирующие и зарядный конденсаторы, два диода и три группы диодов, катоды первой из которых соединены с сетевыми входами трехфаз— ного выпрямителя и первыми выводами разрядных и интегрирующих конденсаторов, катоды второй - с вторыми выводами интегрирующих конденсаторов и через три переменных резистора RC-цепочек — с вторыми выводами разрядных конденсаторов, соединенными также с анодами третьей группы диодов, катоды которых соединены через первый резистор с анодами первой группы диодов, соединенными также через схему плавного пуска, выполненную на зарядном конденсаторе, шунтированном вторым резистором, и последовательно включенных четвертом переменном резисторе и первом диоде, с первым выводом регулирующего резистора, соединенного этим же выводом через третий резистор с одним выводом электродвигателя, à ððóгим выводом — с анодами второй группы диодов, причем, параллельно третьему резистору включена последовательная цепь из второго диода, тахогенератора и пятого переменного резистора, а общая точка первого диода и четвертого переменного

7 7237 резистора соединена с другим выводом электродвигателя через четвертый резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Иванчук Б. Н., Минман P. A. Рувинов Б. Я, Тиристорные усилители в схе47 8 мах электропривода, М,-Л,, Энергия, 1966, с, 161-170.

2, "Тиристоры" (технический справочник), пер, с англ., под ред. В. Л, Лабунцова, М., "Энергия, 1971, с. 300.

Составитель В. Самохин

Редактор И. Кравцова Техред О. Андрейко Корректор H. Стец

Заказ 450/42 Тираж 783 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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