Электропривод постоянного тока Советский патент 1983 года по МПК H02P3/12 

Изобретение относится к электроте нике и может найти применение в греб ных электрических установках постоянного тока с двухякорными гребными электродвигателями. Известен электропривод постоянного тока с избирательными переключателями, включенными в цепи главного тока и выполненными в виде контролле ра. Электропривод содержит кулачковый контроллер, главные контакты которого включены в якорную цепь генератора и электродвигателей. Кроме главных контактов переключатели имеют вспомогательные контакты, включенные в цепи возбуждения генераторо а также в цепи управления, блокиров ки и сигнализации. Переключением главных контактов, рассчитанных на протекание больших токов, обеспечивают все требуемые режимы работы электропривода Однако известное устройство, имее плохие динамические характеристики. Кроме того, главные контакты избирательных переключателей не предназ кгачены для разрыва дуги под напряжением, так. как это требует применения сложных л громоздких коммутаци онных аппаратов с дугогашением.Поэтому все переключения в главной цепи возможны только при отсутствии а ней тока. С этой целью на время переключения контроллера снимают возбуждение генераторов, что увеличи вает время переключения, ухудшая тем самым динамику. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является элект1эопривод постоянного тока, содержащий двухякорный гребной электродвигатель, источник питания, к которому через пусковой блок подключены две параллельные цепи из последовательно включенных первого якоря и первого тиристора и второго якоря, третий тиристор, включенный между якорями, обратные диоды, подключенные параллельно якорям , а также коммутирующий конденсатор 2. Недостатком известного устройства является значительные габариты комму тирующего конденсатора, поскольку ег емкость выбирается из условия коммутации тока двух электродвигателей, включенных параллельно, в результате чего увеличиваются габариты и масса устройства в целом. Цель изобретения - улучшение массогабаритных характеристик за счет уменьшения емкости коммутирующего конденсатора. Поставленная цель достигается тем, что в электропривод постоянного тока, содержащий двухякорный электродви- гaтeль,иcтoчнЙJ питания , к которому через пусковой блок подключены две параллельные цепи из последовательно включенных первого якоря и первого тиристора, второго тиристора и второго якоря, третий тиристор, включенный между якорями, обратные диоды, подключенные параллель.но якорям,а также коммутирующий конденсатор, введен четвертый тиристор, включенный последовательно с третьим, два дополнительных тиристора, включенных последовательно между разнополюсными щетками якорей, зарядный тиристор и резистор, причем коммутирующий конденсатор включен между общей точкой дополнительных тиристоров и общей точкой третьего и четвертого тиристоров, к которой подключен также за,рядный тиристор, соединенный через резистор с положительным полюсом источника питания. На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг.2 диаграммы, поясняющие его работу. Электропривод постоянного тока содержит источник 1 Питания, к которому через пусковой блок 2 подключены две параллельные цепи из последовательно включенных первого якоря 3 и первого тиристора 4, второго тиристора 5 и второго якоря 6, третий тиристор 7, включенный между якорями 3 и 6, обратные диоды Ч и Э, подключенные параллельно якорям 3 и 6, а также коммутирующий конденсатор 10. В устройстве введен четвертый тиристор 11, включенный последовательно с третьим тиристором 7, два дополнительынх тиристора 12 и 13, включенные последовательно между разнополюсными щетками якорей, зарядный тиристор 1 и резистор 15. Коммутирующий конденсатор 10 включен между общей точкой дополнитель, ных тиристоров 12 и 13 и общей точкой третьего 7 и четвертого 11 1 иристоров, к которой подключен также зарядный тиристор 1, соединенный через резистор 15 с положительнь(м полюсом-источника 1 питания.

Устройство работает, следующим образом.

При включении тиристоров 7 и 11 якоря 3 и 6 соединяются последовательно, в результате чего напряжение на каждом якоре равно половине напряжения источника и электродвигатель вращается со скоростью, равной примерно половине от максимального значения.

При регулировании скорости враще ния в диапазоне 0,5 ,,ц.и выше максимальная скорость, соответствующая случаю, когда напряжение на каждом якоре равно напряжению источника питания) устройство работает по следующему алгоритму. I В момент в:ремени .2) включаются первый 4 (Uunpx) и второй .5(U(jnn5) тиристоры, дополнительный тиристор 13 (ицпр)Ъ ) и зарядный тиристор 1 (U.f,p 14 ). При этом якоря 3 и 6 соединяются параллельно,напряжение на каждом якоре (U/j и U) становитсяГ равным напряжению источника питания и, а конденсатор 10 заряжа-ется через резистор 15 до напряжения источника со знаком плюс на верхней обкладке ( ). Зарядное устройство,состоящее из тиристора Н и ре-. зистора 15, предназначено для начального заряда коммутирующего конденсатора 10 и больше в работе не участ вует. Затем в момент времени t/2 одновременно включаются дополнительный тиристор 12 (Ugtip) и третий тиристор 7 (Uvjnp)- результате этого к второму тиристору 5 прикладывается обратнс е напряжение, выключающее его,а коммутирующий конденсатор 10 перезаряжает ся до напряжения источника 1 питания со знаком плюс на нижней обкладке. Второй якорь 6 oтключaetcя от источника 1 питания.

В момент времени t ) сднрвремеиио выключаются четвертый тиристор 11 ( дополнительный тиристор 13 формируя на первом тиристоре запирающее напряжение .коммутирующего конденсатора 10. Тиристор k выключается и напряжение источника 1 питания снимается с первого якоря 3- Затем в моменты времни t и tg включаются тиристоры 5 и i и якоря 6 и 3 подключаются к источнику питания.

Дале.е описанные выше электрические процессы периодически повторяются t/, t и tg и .т.д.), в результате чего напряже.ние на якорях 3 и 6 представляет периодическую последовательность импульсов. Величина средяег значения напряжения и соответственно скорость вращения электродвигателя может плавно меняться с помощью систе мы управления тиристорами (не показана) за,счет изменения соотношения временных интервалов- для якоря 3

-t9-ts

ib-i4

для якоря 6.

в режиме максимальной частоты вращения тиристоры 4 и 5 включены постоянно и якоря 3 и 6, соединенные ла|раллельно, подключены к источнику 1 питания.

Пусковой блок 2 ;иредназначен для) ограничения броска тока при пуске, когда последовательно соединенные якоря 3 и 6 подключаются к источнику питания.

Вследствие того, что коммутирующий конденсатор периодически.коммутирует ток толькоодного якоря, а не двух, как в известном устройстве, емкость его в два раза меньше, что улучшает массогабаритные характеристики предлагаемого электропривода.

ЭЛЕКТРОПРИВОП ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий двухякорный элек тродвигатель, источник питания, к t которому через пусковой блок подключены две параллельные цепи из последовательно включенных первого якоря и первого тиристора, второго тиристора и второго якоря, третий тирис тор, включенный между я коря , обратные диоды, подключенные параллельно якорям, а также коммутирующий кон|денсатор, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных характеристик за счет уменьшения емкости коммутирующегося конденсатора, в него введен четвертый тиристор, включенный последовательно с третьим, два дополнительных тиристора, включенных последовательно между разнополюсными щетками .якорей, зарядный тиристор и резистор причем коммутирующий конденсатор .включен между общей точкой дополнительных тиристоров и общей точкой третьего и четвертого тиристоров, к которой подключен также зарядный, (Л тиристор, соединенный через резис- тор с положительным полюсом источника питания. СП