Электропривод постоянного тока Советский патент 1983 года по МПК H02P5/06 

to

4ib to Изобретение относится к электротехнике, в частности, к электропривопу и может быть использовано для импульс-, кого регулирования тяговых электродвигателей постоянного тока. Известен электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель и сглаживающий реактор, шунтированный обратным диодом, источник питания с фильтром, подключенный через тиристорный преобразователь к электродвигате лю . Недостатками устройства являются больщие габариты, масса входного фильтра и сглаживающего реактора в цепи наг рузки, что объясняется необходимостью обеспечения допустимой пульсации токов электродвигателя и источника питания при малой частоте работы преобразователя. Наиболее близким по технической сущ ности к изобретению является электропривод постоянного тока,моодержащий электродвигатель, последовательно соединенные ис/очник питания, индуктивноемкостный фильтр, первую фазу тиристо{ ного импульсного преобразователя, первы диод, анод которого подключен к отрицательному полюсу источника питания, а вход второй фазы тиристорного импульсного преобразователя соединен с анодом второго диода, подключенного катодом к положительному полюсу индуктивноемкостного фильтра 2j . Недостатком известного электропривода является сложная система управления преобразователем, так как для регулирования тока электродвигателе необходимо регулировать моменты включения и выключения каждой фазы преобразователя Цель изобретения - упрощение электро привода. Поставленная цель достигается тем, что JB электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, последовательно соединенные источник питания, ин- дуктивно емкостной фильтр, первую фазу тиристорного импульсного преобразователя, первый диод, анод которого подключен к. отрицательному полюсу Источника питания, а вход второй фазы тиристорного им пульсного преобразователя соединен с ано дом второго диода, подключенного катодо и положительному полюсу индуктивноемкостного фильтра, введены обратный ди од и реактор, включенный между первой и второй фазами тиристорного импульсного преобразователя, а электродвигатель. щунтированный обратным диодом, включен между выходом второй фазы горного ):..пульсного преобразователя и отрицательным полюсом источника питания. На фиг. 1 приведена принципиальная схема электропривода постоянного тока; на фиг. 2 - осциллограммы токов; на фиг. 3 - регулировочные характеристики электропривода. Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1, последовательно соединенные источник 2 питания, индуктивно-емкостной фильтр 3, фазу 4 тиристорного импульсного преобразователя 5, диод 6, анод котррого подклК)чен к отрицательному полюсу источника 2, а вход фазы 7 тиристорного импульсного преобразователя 5 соединен с анодом диода 8, подключенного катодом к положительному полюсу индуктивноёмкостного фильт|эа 3. Обратный диод 9 и реактор 10, включенный между ми 4 и 7 тиристорного импульсного преобразователя 5, а электродвигатель 1, щунтированный обратным днодсии 9, включен между выходом фазы 7 тиристора ного импульсного преобразователя 5 и отрицательным полюсом источника 2 Устройство работает следующим образом. Отпирают фазы 4 и 7 тиристорного импульсного преобразователя 5. При этом энергия источника 2 питания и емкости индуктивно-емкостного фильтра 3 поступает в электродвигатель 1 (контур А) и запасается в реакторе 10. Затем затирают фазы 4 и 7 и энергия, запасенная в индуктивности электродвигателя 1, реализуется в контуре А при отпирании обратного диода 9, а энергия, запасенная в реакторе 10, возвращается емкости индуктивно-емкостного фильтра 3 по цепи; реактор 1О - группа обратных дно- дов 9-емкость индуктивно-емкостного фильтра 3 - диод 6 - реактор 10 (контур Б). Чередуя открытое и закрытое состояния тиристорного импульсного преобразователя 5, поддерживают ток электродвигателя на необходимом уровне. В общем случае интенсивность спада токов в контурах А и Б может быть неодинаковой, как это показано на фиг. 2. В момент времени-Ь- запирают фазы 4 и 7 тиристорного импульсного преобразователя 5, и токи в контурах начинают спадать. При реальном соотнрщении параметров схемы ток в контуре Б спадает быстрее, чем в контуре А. В момент

времени -i фазы 4 и 7 отпирают, окна- JCO, поскольку ГОК в контуре А в а то г момент больше тока в контуре Б, обрат Hbd) диод 9 не аапирается и продолжает

шунтировать электродвигатель 1 до мо.- 5 мента времени-4 когда этн токи становятся равными. Как видно из фиг. 2, для цепи электродвигате1ля 1 явление уменьшения интервала времени потреблен ния энергии по сравнению с интервалом to

времени бткрытого состояния фаз 4 и 7 тиристорного импульсного преобразователя 5, т.е. иеть электродвигателя работает с коэффициентом заполнения импуль сйого цикла меньшим, чём коэффициент 15 заполнения цикла работы тиристО{Я1ого импульсного преобразователя 5 (под коэффициентом заполнения цикла работы тиристорного импульсного преобразовав теля Л понимается отношение времени 20 открытого состояния к периоду работы тиристорного импульсного преобразовате- Ли; под коэффициентом заполнения цикла цепи электродвигателя 1 Л понимается отн ш1ение времени нарастания тока к И периоду работы тиристортого импульснохЧ) преобразо геля.. .

. . - - .

Т|Е1Ким образом, в цепи эпектродшгателя 1 реализуется только часгь , 30 потребленной от источника 2 в течение импульсного цикла, в, кроме того, для цепи электродвигателя 1 имеет место явление уменьшения коэффициента заполнения импульсного цикла по сравнению с 35 р1эффвдиентом заполнения цикла ти ястор ого импульсного преобразователя 5.

Импульсное регулирстание постоянного ока реализуется в электроприводе благоар я тому, что работу фаз4и 7 тиристор - 40 ногоимпульсного преобразсшателя 5 синронизируют по включению и выключению.

На фиг. 3 представлены регулировочные характе1 1стики электропривода для различных значенийЭДС в цепи электро двигателя (Е О, Е 1,2 кВ).

Особенностью, характеристик -является наличие двух областей с различным наклоном, что объясняется возможностью попучения пре ялвистого тока в KOHtype Б. Для сравнения пунктирными линиями показаны характеристики при включении с(опол- нительного реактора в цепь электродвигателя, которые получаются, например, при фазовом импульсном регулировании (под коэффициентом заполнения JL в этом случае понимае тся отношение времени перекрытия интервалов открытого состояния фаз к половине периода работы фазы тиристорто го импульсного преобразователя. Благода ря наличию пологого участка регулировочной характе(жстики, минимальные значения тока электродвигателя можно получить при достаточно большом коэффициенте заполнения импульсного цикла работы тиристоЕяюго импульсного преобразователя (на фиг. ,3 показано ограничение по минимальному коэффициенту заполнения цикла Д.(,). Необходимый диапазон изменения тока электродвигателя реализуется в сушественно бопыием дисшазоне изменения коэффо- циента запоишения импульсного цикла, чем при фазовом импульсном регулировании. .

Та&им образом, регулирование электро привода осуществляется за счет простого синхронного включения и выключен фаз тирйс горного импульсного Ц)вЬб зоватё« ля, при этом необходимые минимальные значения тока электродвигателя могут быть получены при достаточно бопыоом интервале времени открытого состояния фаз тнристорного импульсного преобраар-,, вателя. ГЛ-ГУ;;-

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатель, последовательно соединенные источник питания, индуктивнс -«мкостный фильтр, первую фазу тирисгррного импульсного преобразователя, первый диод, анод кото рого подключен к отрицательному. полюсу источника питания, а вход второй фазы тиристорного импульсного преобразсжа- теля соединен с анодом диода, подключённого тодом-к положительнсму полюсу индуктивно-емкостного фипьгра, .отличйюшийся тем, что, с целью упрснцения, в него введен обратный диод и реактор, включенный между первой и второй фазами тирисгорного импульсного преобразователя, а электродвигатель, шунтированный обратным диодом, включен между выходом второй фазы тиристорного (П импульсного преобразователя и отрица- тельным полюсом источника питания.