Электропривод постоянного тока Советский патент 1984 года по МПК H02P5/06 

I Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для автоматического регулирования режимов работы электродвигателей постоянного тока. Известен электропривод, содержащий электродвигатель, подключенньй через тиристор с блоком управления к источнику питания, коммутирующий конденсатор tUНаиболее близким к предла1гаемому по технической сущности является электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель постоянно го тока последозательного возбуждения,15

один вывод якорной o6MOTkH электродвигателя подключен к одной вшне источника питания, к другой щине которого через диод подключен вывод обмотки возбуждения электродвигателя, конденсатор, два тиристора и два переменных резистора, движок каждого из переменных резисторо подключен к управляющему электроду соответствующего тиристора, катоды тиристоров объединен и подключены к аноду диода, а анод каждого из тиристоров подключен соответственно к обкладкам конденсатора, включенного между вторьми выводами обмоток якоря и возбзждения

Недостатком известных устройств является неустойчивая работа при колебаниях питающего напряжения и ограниченная глубина регулирования частоты вращения вниз от номинального значения, обусловленная ограниченным диапазоном изменения среднего значения на обмотке якоря и уменьщением тока возбуждения в процессе получения низких частот вращения электродвигателя, уменьшением напряжения, подводимого к якорю.

Цель изобретения - расщирение диапазона регулирования частоты вращения.

Поставленная цельдостигается те что в электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель постоянного тока последовательного возбуждения, один вьтод якорной обмотки электродвигателя подключен к одной щине источника питания, к другой шине которого через диод подключен вывод обмотки возбуждения электродвигателя, конденсатор, два тиристора и два переменных резистора, движок каждого из переменных резисторов подключен к управляюясняющие работу привода.

Электропривод содержит электродвигатель 1 с обмоткой 2 возбуждения, один вывод якорной обмотки

электродвигателя 1 подключен к шине источника 3 питания, к другой шине которого через диод 4 подключен вьгоод обмотки 2 возбуждения, конденсатор 5,тиристоры 6 и 7 и переменные резисторы 8 и 9,движок каждого из переменных резисторов 8 и 9 подключен к управляющему электроду соответственно тиристоров 6 и 7,Катоды тиристоров 6 и 7 объединены и подключены к аноду диода 4, а анод каждого из тиристоров 6 и 7 подключен соответственно к обкладкам конденсатора 5, включенного между вторыми выводами обмотки якоря электродвигателя 1 и обмотки 2 возбуждения. Кроме того, устройствосодержит второй конденсатор 0, включенный между управляющим электродом и катодом тиристора 7s, а вьгооды переменных резисторов 8 и 9 соединены с анодами тиристоров 6 и 7.

Электропривод работает следующим образом.

При помощи переменных резисторов 8 и 9 устанавливаются значения напряжений зажигания тиристоров

« 32 . 6 и 7 соответственно V i.),a переменным конденсатором 10 - постоянная времени открытия тиристора 7 Т RgC , где Rg сопротивление переменного резистора ), емкость конденсатора 10.

Предположим емкость конденсатора 10 равна С О (фиг.2 а,б).

В исходном состоянии напряжение на обмотке 2 возбуждения равно напржению зажигания V- тиристора 6, тиристор 6 открывается. При откры3щему электроду соответствующего тиристора, катоды тиристоров объединены и подключены к аноду диода, а айод каждого из тиристоров подключен соответственно к обкладкам конденсатора, вклю ченного между вторыми выводами обмоток якоря и возбуждения, дополнительно введен второй конденг сатор; включенный между управляющим элек тродом и катодом второго тиристора, а выводы переменных резисторов соединены с анодами соответствующих тиристоров. На фиг.1 представлена схема электропривода; на фиг.2 - диаграммы, потии тиристора 6 образуется три контура. Первый контур: тиристор 6 - конденсатор 5 - тиристор 7. Вследствие обратного напряжения конденсатора

5И IL, приложенного к тиристору 7, последний восстанавливает свои запираюпие свойства кривые U , фиг.2о(,). Второй контур: внутреннее сопротивление источника 3 питания - якорь электродвигателя 1 - конденсатор 5 - тиристор 6 - диод 4. Происходит заряд конденсатора 10 током Т. до напряжения 32 где V - напряжение источника питания (кривые IJ(. Лиг.2 а,б). Третий контур: внутреннее сопротивление источника 3 питания - резистор 9 конденсатор 10. Происходит заряд конденсатора Ю с постоянной време-

до напряжения на управляющем переход

тиристора 7, соответствующего напряжению зажигания тиристора 7. При достижении напряжения на тиристоре 7 происходит разряд конденсатора 10 по цепи управляющего перехода - тиристор 7 открывается (кривая 1Ц фиг.26).

При открытии тиристора 7 образуется два контура. Первый контур: тиристор 7 - конденсатор 5 - тиристо 6. Тиристор 6 закрывается, вследст вие приложенного обратного напряжения. Второй контур: конденсатор 5 тиристор 7 и обмотка 2 возбуждения. Происходит перезаряд конденсатора 5, в процессе которого напряжение на обмотке 2 возбуждения изменяется от до . При достижении напряжения на обмотке 2 возбуждения напряжения зажигания V, тиристора

6 тиристор 6 открывается, и процессы,описанные выше,повторяются.

Если значение емкости-конденсатора 10 o Р ° токе 1 заряд конденсатора 5 происходит по тому же закочу, что и при CL до напряжения V 32 V j за счет увеличения постоянной времени Г (фиг.2 б,в).Т 9 10

Таким образом, увеличение емкости 10 соответственно и времени открытия тиристора 7 позволяет увеличить время интервала заряда tj t t и напряжения V Ъ2 0 ° я конденсатора 5, тем самым уменьшить напряжение, приложенное к якорю электродвигателя (кривая и) и увеличить как по амплитуде напряжения, так и по длительности тормознрй режим электродвигателя (кривая , фиг.2).

- I.

,t V 4.

Увеличение напряжения V V v на интервале заряда приводит

/f.

ftBк увеличению амплитуды

3i

где волновое сопротивление контура перезаряда конденса тора 5; Lg- индуктивность обмотки возбуждения 2, тока обмотки возбужде ния 2 1 1|„ на интервале перезаряда t конденсатора 5 (фиг.2), 0 Так как открытие тиристора 6 происходит при V- const, то с ,увеличением амплитуд тока I т« iLo. I-r-

то t ID

происходит увеличение конечного

1. Ipg 1ца и начального

не - нь Нб обмотки 2 возбуждения на интервале разряда t

Р Увеличение токов I,

Н6 « -нк Р««°дит к увеличению.среднего значения

тока обмотки 2 возбуждения за период 0 коммутации и уменьшению интервала перезаряда tp конденсатора 5, следовательно к уменьшению длительности , непосредственного включенного состояния двигателя в цепь источника 5 питания tp tj, tp(фиг.2). Увеличение среднего значения тока обмотки возбуждения за период коммутации ведет к увеличеиию магнитного потока и насыщению магнитной системы и уменьшению частоты вращения электродвигателя.

Таким образом, включение конденсатора позволяет обеспечить глу5 бокое регулирование частоты вращения электродвигателя с получением ползучих скоростей за счет уменьшения среднего значения напряжения на якоре электродвигателя за период

0 коммутации и увеличения потока и насыщения магнитной системы электродвигателя.

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатель постоянного тока последовательного возбуждения, один вывод якорной обмотки злектродвигателя подключен к одной шине источника питания,к другой шине которого через диод подключен вывод обмотки возбуждения электродвигателя, конденсатор, два тиристора, два переменных резистора, .движок каждого из переменных резисторов подключен к управляющему электроду соответствующего тиристора, катоды тиристоров объединены и подключены к аноду диода, а анод каждого из тиристоров подключен соответственно к обкладкам конденсатора, включенного между вторыми выводами обмоток якоря и возбуждения, отличающийся тем, что, с целью расщирения диапазона регулирования частоты вращения, в него введен второй конденсатор, включенный между управляющим электродом и катодом второго тиристора, а выводы переменных резисторов соединены с анодами соответствующих тиристоров. + 0

Vjz-ff

Vi

31

Ifr

32

фиг. 2