Устройство для управления сериеснымэлектродвигателем постоянного toka

Устройство для управления сериеснымэлектродвигателем постоянного toka

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских, Социалистических

Республик

О 11 И А Н И Е (((849397

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву Ф 647822 (51)M. Кд.

Э (22)Заявлено 13.09.78 (21) 2679224/24-07 с присоединением заявки ¹

Н 02 P 3/14

Н 02 P 5/16

Гооударотееиный комитет (23) Приоритет

Опубликовано 23.07 ° 81- Бктллетень № 27

Дата опубликования описания 25. 07,8 1 по делам изооретеиий и открытий (53) УДК .621.313. .13(088.8) f

О. Г. Чаусов, Э.. П. Каяри, Э. И. Бегагоин, тВ. И В9усккф;. и И. Б.. Шредер

1 "" " r:, (72) Авторы изобретения

Локомотивное депо Засулаукс Прибалтийско

Октябрьской Революции железной дороги (71) Заявитель (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СЕРИЕСНЫК

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электро в 1. технике и может быть использовано для импульсного регулирования скорости электроподвижного состава постоянного тока.

По основному авт. св. 1Р 647822 из,вестно устройство для управления сериесным электродвигателем постоянного тока, обмотки якоря и возбуждения

1О 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 обмоток элекТрОдвигателя, В кОтОрОм катОд главнО-2о го тиристора прерывателя подключен к общей точке обратных диодов и контактора, а анод диода, шунтирующего главный тиристор, связан с катодом обратного диода, шунтирующего обмотку якоря (1).

Недостатком известного устройства является то, что в тормозном режиме время короткого замыкания якорной обмотки в нем не может быть меньше полного периода собственных колебаний контура коммутации, а это, в свою оче-, редь, ограничивает диапазон реализации максимальных тормозных усилий.

Цель изобретения — расширение раб бочего диапазона реализации максимальных тормозных усилий электродвигателя, имеющего в процессе торможения независимое питание обмотки возбуждения непосредственно от источника пи-.

/ тания..

Поставленная цель достигается тем что в известное устройство введены тормозной тиристор, тормозной резистор и дополнительный диод, при этом тормозной резистор включен в анодную цепь диода, шунтирующего главный тит ристор, дополнительный диод анодом

84939 подключен к катоду главного тиристора, катодом — к общей точке тормозного резистора и диода, шунтирующего главный тиристор, а тормозной тиристор катодом соединен с катодом дополнительного уиристора, анодом — .с ано" дом диода рекуперации, На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 — последовательность пода- 10 чи отпирающих импульсов к тиристорам устройства на всех этапах регулирования электрического торможения, где

Т вЂ” период регулирования.

Главный тиристор 1 (фиг. 1) шунти- is рован двумя диодами 2 и 3. Вынесенный, контур коммутации, подключенный параллельно главному тиристору, состоит из вспомогательного тиристора 4, коммутирующего конденсатора 5, дросселя 20 перезаряда 6 и блокирующего блока 7.

Дополнительный тиристор 8 включен между входом прерывателя и плюсом источника питания. Якорная обмотка 9 электродвигателя шунтирована обратным диодом 10, а обмотка возбуждения 11

S шунтирована обратным диодом 12. Катод главного тиристора 1 прерывателя подключен к общей точке обратных диодов 10 и 12, шунтирующих обмотки электродвигателя. Между этой точкой и общей точкой самих обмоток включен контактор 13. Между якорной обмоткой 9 электродвигателя и источником питания включен диод 14. Тормозной резистор 15 включен между якорной обмоткой 9 электродвигателя и общей точкой обратных диодов 2 и 3, а тормозной тиристор 16 включен параллельно тормозному резистору 15 н диоду 3.

Устройство работает следующим образом.

В режиме пуска контактор 13 разомкнут. Пусть коммутирующий конденса- 4 тор 5 заряжен полярностью, показанной на фиг.1. При одновременном включении тиристоров 1 и 8 напряжение источника прикладывается к электродвигателю по цепи источник плюс — 8-1-10-9-11 — источник минус. Для выклю.чения обоих тиристоров 1 и 8 включается вспомогательный тиристор 4. Прямой колебательный перезаряд коммутирующего конденсатора 5 по цепи 5-6-4-5 начинается после включения вспомогательного тиристора 4. При обратном перезаряде коммутирующего конденсатора по цепи 5-7-2-3-6-5 внача7 4 ле обесточиваются и выключаются тиристоры 1 и 4, имеющие параллельную коммутацию, а после окончания перезаряда конденсатора выключается дополнительный тиристор 8, имеющий последовательную коммутацию.

Во время выключенного состояния всех тиристоров ток электродвигателя, убывая, замыкается через обратные диоды 12 и 10.

Задержка момента включения дополнительного тиристора 8 по отношению к моменту включения вспомогательного тиристора 4 позволяет в начале пуска расширить диапазон регулирования подводимого к электродвигателю напряжения. Максимально необходимый сдвиг моментов включения вспомогательного 4 и дополнительного 8 тиристоров равен периоду свободных колебаний коммутирующего индуктивно-емкостного контура. Реализуемый при этом мини1чальный коэффициент заполнения преры вателя составляет 0,01-0,005. Такой минимальный коэффициент заполнения позволяет осуществить регулирование пуска электродвигателя во всем диапазоне скоростей при постоянной рабочей частоте. .В пусковом режиме тиристор 16 не работает.

В тормозном режиме контактор 13 замкнут. На высокой скорости тормо-. жения в начале каждого рабочего такта включается вспомогательный тиристор 4 (фиг. 2а, момент й. ). После его включения начинается двойной перезаряд коммутирующего конденсатора 5, а параллельно якорной обмотке 8 электродвигателя по цепи 9-15-3-4-7-13 подключается тормозной резистор 15; Независимое регулирование потребляемого непосредственно от высоковольтного источника питания тока возбуждения в интервале двойного перезаряда коммутирующего конденсатора осуществляется дополнительным тиристором 8 (момент

tg).

Алгоритмом управления здесь является допустимая глубина ослабления возбуждения 3= =const.По мере снид . жения скорости ток якоря растет до своего максимального значЕния за счет увеличения тока возбуждения при P =

= min = const. После того, как ток якоря достигнет своего максимального значения, алгоритм управления меняется. С уменьшением скорости максимальФормула изобретения

5 8493 ная величина тока якоря сохраняется за счет увеличения тока возбуждения

"и увеличения Е .

Ток возбуждения растет до тех пор, пока не наступит равенство токов якоря и возбуждения.

Оба режима обеспечиваются регулированием с помощью дополнительного тиристора 8 только тока возбуждения.

При дальнейшем снижении скорости вращения электродвигателя поддержайие заданного значения тока якоря осу.— ществляется путем увеличения времени короткого замыкания якорной обмотки 9 . электродвигателя. Для этого импульсы управления начинают подаваться на тормозной тиристор 16. Вначале время ко-. роткого замыкания якорной обмотке электродвигателя увеличивается упреждением момента включения тормозного р0 тиристора 16 по отношению к моменту включения дополнительного тиристора 8 (фиг. 2б, момент t ). Закорачивание якорной обмотки обеспечивается в интервале tz-t4. 25

После того, как моменты включения ! вспомогательного 4 и тормозного .16 тиристоров совпадают, в работу вступает главный тиристор 1. Регулирование скважности главного тиристора l осуществляется обычным для широтноимпульсных прерывателей способом— сдвигом момента включения вспомогательно о тиристора 4 по отношению к . моменту одновременного включения главного 1 и тормозного 16 тиристоров (фиг. 2в, момент tg), В случае отсутствия потребителей рекуперуемой энергии на любом этапе регулирования торможения возможен пе-40 реход к замещаемому реостатному торможению. Для этого по сигналу датчи" ка .напряжения, контролирующего напря"

97 6 жение на выходе устройства, после satключения всех тиристоров включается главный тиристор 1 (момент ty) и якорь электродвигателя до конца рабочего такта оказывается замкнутым на тормозной резистор 15.

Предлагаемое устройство позволяет в гейераторном режиме существенно уменьшить минимальное время короткого замыкания якорной обмотки электродвигателя. Поэтому максимальная величина тормозной скорости в нем практически не ограничивается свойствами тиристорного прерывателя.

Устройство для управления сериесным электродвигателем постоянного тока по авт.св. N - 647822, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения рабочего диапазона реализации максимальных тормозных усилий электродвигателя, в него введены тормозной тиристор, тормозной резистор и дополнительный диод, при этом тормозной ре" зистор включен в анодную цепь диода, шунтирующего главный тиристор, дополнительный диод анодом подключен к катоду главного тиристора, катодом - к общей точке тормозного резистора и диода, шунтирующего главный тнристор, а тормозной тиристор катодом соединен с катодом дополнительного тирис- . тора, анодом — с анодом диода рекупе-. рации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

11 647822 кл. Н 02 Р 3/14, 1976.