Устройство для улучшения коммутации двигателей постоянного тока при питании от тиристорного преобразователя

Устройство для улучшения коммутации двигателей постоянного тока при питании от тиристорного преобразователя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВтО СКОм СеИдитальств () 750658 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Зая влено 14,06. 78 (21)263 1423/24-07 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень Рй 27

Дата опубликования описания 25.07.80. (5l)M. Кл;

Н 02 К )3/14

Гаеударствеаиыа квинтет

СССР ао аеяам нэебретений и етарнтнй (53) УЛК621.313. .2.0 14. 2(088.8) (72) Авторы изобретения

В. A. Яковенко, Н. A. Осташевский и В. Д. К химчук

Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В. И. Ленина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ КОММУТАЦИИ

ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА ПРИ ПИТАНИИ

ОТ ТИРИСТОРНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

Изобретение относится к коммутации двигателей постоянного тока (ДПТ) при питании от тиристорного преобразователя (ТП), в частности к области компенсации переменных ЭДС в коммутируемой секции обмотки якоря.

Известно, что при питании ДПТ и

ТП в коммутируемой секции возникают дополнительные переменные ЭДС, обусловленные наличием переменных состав1О ляюших в магнитных потоках, с:цепленных с коммутируемой секцией. При этом переменная составляющая коммутируемого потока фк, обусловленная совместным действием переменных составля15 ющих потока якоря 4 и дополнительных пожрсов ф, "опрокинута по фазе "Восстановление" требуемой фазы ф„, т.е. обеспечение совпадения по фазе Ф и переменной н.с. добавочных полюсов Рл, тРебУет сУшественной конструктивной доработки ДПТ обычного исполнения, в частности расслоения всего магнитопровода двигателя. В противном

"лучае переменная составляющая коммугируюшей ЭДС р„оказывается приблизительно в фазе с переменной составляющей реактивной ЭДС 8> . Обеспечение компенсации Рр с помощью 8 черезвычайно затруднительно, напротив, 8< в силу отмеченного совпадения по фазе с е увеличвает общую нескомпенсированную переменную ЭДС в коммутируемой секции. Кроме того, при изменении режима работы двигателя изменение ф по величине и фазе оказывается знаКл. чительно больше, чем аналогичные изменения ф и ф„порознь.

*Г .

/Ъ

T BKHM образом, использование 6, создаваемой совместным действием переменной н.с. якоря и добавочных полюсов, для компенсации р малоперспек— тивно

Известно устройство, в котором применительно к двигателю постоянного тока, питающемуся пульсирующим током, на добавочном полюсе, помимо основной обмотки возбуждения и вспомогательной

750658 а обмотки, введена дополнительная вспомогательная обмотка $1). Обе вспомогательные обмотки включаются согласно с основной обмоткой. При этом в контуре дополнительной вспомогательной обмотки содержатся катушка индуктивности, 4 емкость и активное сопротивление.

Однако для расположения двух вспомогательных обмоток требуется много места на сердечнике добавочного полюса, что возможно только в крупных машинах постоянного тока. Устройство корректировки фазы эффективно лишь для определенных режимов работы двигателя.

Устройство требует включения в цепь якоря значительной по величине и габаритам индуктивности.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, содержащее дополнительную обмотку на добавочном полюсе, подключенную к выходу реверсивно регулируемого усилителя, управляющий вход которого соединен с выходом множительного устройства (выполненного на датчике Холла), а также датчик частоты вращения и датчик тока якоря, связанные с входами множительчого устройства. В качестве датчика тока использован датчик, выделяющий переменную составляющую тока якоря подключенный к входу множительного устройства (датчика Холла) через последовательно соединенные выпрямитель и реверсивный перек початепь (2).

Недостатком известного устройства является сложность конструкции, заключающаяся в наличии в схеме большого количества взаимосвязанных элементов (датчик Холла, инвертор, коммутатор, выпрямитель, отдельная магнитная система с обмоткой возбуждения), снижающих его -работы. Кроме того, известное устройство не обеспечивает регулирования по фазе переменной составляющей коммутирующей ЭДС относительно переменной составляющей реактивной

ЭДС в коммутируемой секции, что также снижает надежность работы двигателя.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства и повышение надежности работы двигателя.

Для достижения поставленной цели в известном устройстве, содержащем дополнительную обмотку, датчик тока, выделяющий переменную составляющую тока якоря, усилитель и датчик частоты вращения, размещают дополнительную

Усилитель 7 служит для усиления тока, питающего дополнительную обмотку, по величине.

Выходной сигнал датчика частоты вращении направляется в усилитель 7, что позволяет обеспечить изменение величины потока дополнительной обмотки пропорционально изменению частоты вращения двигателя. обмотку на главных полюсах, вводят фазосдвигающее устройство, а обмотку добавочных полюсов шунтируют конту— ром R С. Последнее обусловлено тем, что использование Фд для получения ф не только не обеспечивает требуеКк мой фазы В„относительно В> но суммарный поток от Ф и ф, будет еще больше усложнять воэможность ком10 пенсации.

Сущность изобретения поясняется блок-схеМеР. устройства, показанной на чертеже.

Обмотка добавочных голюсов 1 шунти15 рована контуром из активного сопротив— ления 2 и емкостного согротивления 3.

В цет.ь якоря 4 двигателя включен датчик рка 5 (ДТ), выход которого через фазосдвигающее устройство 6 (ФУ) и

20 усилитель 7 (У) подключен к дополнительной облютке 8 (СО), расположенной рядом с основной обмоткой возбуждения

9(ОВ) на главных полюсах двигателя.

Датчик частоты вращения 10 (ТГ) под25 ключен к усилителю 7 (У).

Устройство работает следующим образом .

При питании двигателя постоянного тока от тиристорного преобразователя в токе цепи якоря, помимо постоянной составляющей, присутствует переменнац составляющая, которую выделяет датчик тока 5 и через фазосдвигаюшее устройство 6 и усилитель 7 питает ею дополÇ5 нительную обмотку 8, размещенную на сердечниках главных полюсов со стороны наконечников. Переменный поток дополнительной обмотки 8 индуктирует в коммутируемой секции обмотки якоря

40 трансформаторную ЭДС, компенскруюшую переменную составляющую реактивной ЭДС этой секции. фаэосдвигающее устройство служит для сдвига фазы тока, питающего дополни45 тельную обмотку относительно фазы переменной составляющей тока якоря на угол, обеспечивающий противофазу трансформаторной и реактивной ЭДС.

5 7506

Через активное сопротивление 2 и емкостное сопротивление 3 проходит переменная составляющая тока якоря, минуя обмотку добавочных полюсов 1, что обеспечивает создание добавочными полюсами только постоянной составляющей коммутирующего потока.

Следовательно, трансформаторная ЭДС индуктируемая в коммутируемой секции потоком дополнительной обмотки, компенсирует переменную составляющую реактивной ЭДС и ЭДС вращения, которые находятся в функциональной зависимости соответственной от переменной составляющей тока якоря и частоты вращения. Обе функциональные зависимости приблизительно линейны.

Таким образом, размещение дополнительной обмотки на главных полюсах позволяет обеспечить создание в комму- 20 тируемой секции трансформаторной ЭДС, компенсирующей реактивную ЭДС и ЭДС вращения; введение в схему фазосдвигающего устройства позволяет обеспечить противофазу трансформаторной ЭДС относительно ЭДС реактивной и вращения; шунтирование обмотки добавочных полюсов контуром QC обеспечивает индуктирование в коммутиремой секции

ЭДС только от постоянной составляющей 30 коммутирующего потока; подключение датчика частоты вращения к усилителю

58 6 позволяет обеспечить линейную зависимость между изменением частоты вращения двигателя и величиной трансформаторной ЭДС дополнительной обмотки, что приводит к упрощейию конструкции и повышению надежности работы двигателя постоянного тока при питании от тиристорного преобразователя.

Формула изобретения

Устройство для улучшения коммутации двигателей постояного тока при питании от тиристорного преобразователя, содержащее обмотку возбуждения, расположенную на главных полюсах, обмотку добавочных полюсов и дополнительную обмотку, соединенную через усилитель с датчиком тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, дополнительная обмотка размещена на главных полюсах и в цепь ее питания введено фазосдвигаюшее устройство, а обмотка добавочных полюсов шунтирована контуром РС.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 282495, кл. Н 02 К 23/24, 1965

2. Авторское свидетельство СССР

% 458926, кл. Н 02 К 13/14, 1975.

Составитель С. Шутова

Редактор О. Стенина Техред М. Петко Корректор М. Коста

Заказ 4667/43 Тираж 783 Подписное

11НИИПИ 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