Вентильный электропривод постоянного тока Советский патент 1984 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вентильным элек троприводам постоянного тока, и может быть использовано в приводах металлорежущих станков, а также роботов и манипуляторов. . Известен реверсивный вентильный электропривод постоянного тока, содержащий двигатель постоянного тока преобразователь с совместным управлением группами вентилей, выполненный по трехфазной встречно-паоаплел ной нулевой схеме,выход которого соединен с якорной цепью двигателя С Недостатком этого электропривода является ограниченное быстродействи обусловленное низкой частотой комму тации тиристоров, а также необходимостью ограничения скорости изменения сигнала управления с целью устр нения динамических уравнительных токов Наиболее близким по технической сущности к изобретению является вентильный электропривод постоянного тока, содержащий двигатель, преобраэователь с раздельным управлением группами вентилей, выполненный по трехфазной встречно-параллельной нулевой схеме, выход которого подключен ко вторичной обмотке трехфазно;го трансформатора с нулевым выводом, а выход - к первому выводу двигателя 23. Такое устройство не позволяет.пол ностью использовать быстродействие Мсшоинерционных двигателей из-за низ кой частоты коммутации, обусловленной естественной коммутацией силовых тиристоров, а также из-за существенного запаздывания включения вступающей в работу группы вентилей по отно шбнию к моменту поступления соответствующего сигнала на вход системы управления преобразователем, Целью изобретений является повышение быстродействия электропривода Поставленная цель достигается тем, что в вентильный электропривод постоянного тока, содержащий двигатель, преобразователь с раздельным управлением группами вентилей, выпол ненный по трехфазной встречно-параллельной нулевой схеме, вход которого подключен к вторичной обмотке трехфазного трансформатора с нулевым выводом, а выход - к первому выводу двигателя, введены два неуправляемых .выпрямителя, выполненных по трехфазной-нулевой схеме, два фильтрующих .конденсатора, два коммутирукедих конденсатора, два зарядных дросселя, два зарядных тиристора и два коммутирукадих тиристора, при этом входы неуправляемых выпрямителей подсоединены к вторичной обмэтке трехфазного трансформатора, выход первого неуправляемого выпрямителя присоединен к первой обкладке первого фильтрующего конденсатора и к аноду первого зарядного тиристора, катод которого через первый зарядный дроссель присоединен к первой обкладке первого кo.1мyтирующего конденсатора и к аноду первого коммутирующего тиристора, выход второго неуправляющего выпрямителя присоединен к первой обкладке второго фильтрующего конденсатора и к катоду второго зарядного тиристора, анод которого через второй зарядный дроссель присоединен к первой обкладке второго коммутирукядего конденсатора и катоду второго коммутирующего тиристора, вторые обкладки первого и второго фильтрующих и коммутирующих конденсаторов, а также второй зажим двигателя подсоединены . к нулевому выводу вторичной обмотки трехфазного трансформатора, катод первого коммутирующего тиристора и анод второго коммутируквдего тиристора присоединены к первому выводу двигателя. На чертеже представлена схема вентильного электропривода постоянного тока. Вентильный электропривод постоянного тока содержит двигатель 1, преобразователь с раздельным управлением группами вентилей 2-4 и 5-7, выполненный по трехфазной встречнопараллельной нулевой схеме, вход которого подключен ко вторичной обмотке 8 трехфазного трансформатора,, а выход - к первому выводу двигателя 1, два неуправляемых выпрямителя, выполненные по трехфазной нулевой схеме на диодах 9-11 и 12-14 соответственно, фильтрующие конденсаторы 15 и 16, коммутирующие конденсаторы 17 и 18, зарядные дроссели 19 и 20, зарядные тиристоры 21 и 22, коммутиругацие тиристоры 23 и 24, Входы неуправляемых выпрямителей подсоединены ко вторичной обмотке 8 трехфазного т)ансформатора, выход первого неуправляемого выпрямителя (катоды диодов 9-11) присоединен к первой обкладке фильтрующего конденсатора 15 и к аноду зарядного тиристора 21, катод которого через зарядный дроссель 19 присоединен к первой обкладке коммутирукяцего конденсатора 17 и к аноду коммутирующего тиристора 23. Выход второго неуправляемого выпрямителя (аноды диодов 12-14) присоединен к первой обкладке фильтрующего конденсатора 16 и к катоду зарядного тиристора 22, анод которого череэ зарядный дроссель 20 присоединен к первой обкладке коммутирующего конденсатора 18 и к катоду коммутируквдего тиристора 24, вторые обкладки фильтруюцих и коммутирующих конденсаторов 15-18 соответственно, а также второй вывод двигателя 1 подключены к нулевому выводу вторичной обмотки 8 трехфазного трансформатора. Катод KOMZviyтирующего тиристора 23 и анод коммутирующего тиристора 24 присоединены к первому выводу двигателя 1.

Устройство работает следующим образом.

В интервале работы группы вентилей 2-4 на зарядный тиристор 21 поступают управляющие импульсы одновременно с импульсами вентилей 2-4, в результате чего заряжается коммутирующий конденсатор 17 по контуру: вторичная обмотка 8 трехфазного трансформатора - диод 9 (10,11). зарядный тиристор 21 - зарядный дроссель 19 - коммутирующий конденсатор 17 - вторичная обмотка трехфазного, трансформатора. Если напряжение на зарядном конденсаторе 15 превышает мгновенное значение вы прямпенного напряжения, то заряд коммутирующего конденсатора 17 осуществляется по контуру: зарядный конденсатор 15 - зарядный тиристор 2 зарядный дроссель 19 - коммутирукяций конденсатор 17 - зарядный конденсатор 15. При поступлении из системы управления электроприводов сигнала на запирание группы вентилей 2-4 включается коммутирующий тиристор 23 к проводящему в данный момент вентилю 2 (3,4) прикладывается обратное напряжение по цепи: коммутирующий конденсатор 17 - коммутирующий тиристор 23 - вентиль 2 (3,4) - вторичная обмотка 8 трехфазного трансформатора - коммутирующий конденсатор 17 превышающее мгновенное значение напряжения преобразователя и, проводивший ток вентиль 2 (3,4) запирается, а ток нагрузки переводится с него на коммутирующий конденсатор 17 и протекает по контуру:

коммутирующий конденсатор 17 коммутирующий тиристор 23 - двигатель 1 - коммутирующий конденсатор 17. После достижения током нулевого значения и восстановления коммутирующим тиристором 23 запирающих свойств разрешается подача повторного управляющего импульса на вентиль 2 (3,4) или разрешается исключение второй группы вентилей 5-7. В первом случае одновременно с включением вентиля 2 (3,4) включается зарядный тиристор 21 и происходит перезарядка и дозаряд коммутирующего конденсатора 17 по цепям: коммутирукадий конденсатор 17 - вторичная

0 обмотка 8 - диод 9 (10,11) - зарядный тиристор 21 - зарядный дроссель 19 - коммутирующий конденсатор 17 и коммутирующий конденсатор 17 фильтрующий конденсатор -15 - заряд5ный тиристор 21 - зарядный дроссель 19 - коммутирующий конденсатор 17. После восстановления запирающих СВОЙСТВ зарядного тиристора 21, коммутирующий конденсатор 17 вновь го0тов к работе. Во втором случае одновременно с вентилем 5 (6,7) включается зарядный тиристор 22, заряжается коммутирующий конденсатор 18, аналогично ком1«1утирующему конденсатору

5 17, но с противоположной полярностью. При включении коммутирующего тиристора 24 к проводящему вентилю 5 (6,7) приклаятывается запирающее напряжение, а ток нагрузки переводится на комму0тирующий конденсатор 18. После достижения током нулевого значения и восстановления запирающих свойств коммутирующего тиристора 24, также как и в предгадущем случае разрешает5ся повторное включение вентиля 5 (6,7) или в1С71ючение первой группы вентилей 2-4.

Таким образом, за счет введения искусственной коммутации обеспечива0ется многократное включение силовых вентилей в течение периода дискретности преобразователя, а также уменьшается запаздывание включения вступающей в работу группы вентилей от5носительно момента поступления соответствующего сигнала на управляквдий вход преобразователя, тем самым повышается быстродействие вентильного электропривода.

0

ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий двигатель, преобразователь с раздельным управлением группами вентилей, выполненный по трехфазной встречнопараллельной нулевой схеме, вход которого подключен к вторичной обмотке трехфазного трансформатора с нулевым выводом, а выход - к первому выводу двигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены два неуправляемых выпрямителя, выполненных по трехфазной нулевой схеме, два фильтрующих конденсатора, два коммутирующих конденсатора, два заТ РГЛ ТПЭ ;::;1-:::.« КИьЛЙОТШб рядных дросселя, два зарядных тиристора и два коммутирующих тиристора, при этом входы неуправляемых выпрямителей подсоединены к вторичной обмотке трехфазного трансформатора, выход первого неуправляемого вьтрямителя присоединен к первой обкладке первого фильтрующего конденсатора и аноду первого зарядного тиристора, катод которого через первый зарядный дроссель присоединен к первой коммутирукнцей обкладке первого конденсатора и к аноду первого коммутирующего тиристора, выход второго неуправляемого выпрямителя присоединен к первой обкпа,цке второго фильтрующего конденсатора и к катоду второго зарядного тиристора, анод которого через второй зарядный дроссель присоединен к первой обкладке второго С коммутирующего конденсатора и к катоду второго коммутирующего тиристора, вторые обкладки первого и второго фильтрукядих и коммутирукедих конаяЛ денсаторов, а также второй вывод О двигателя подключены к Нулевому выводу вторичной обмотки трехфазного г трансформатора, катод первого комю эо мутирующего тиристора и анод второго коммутируквдего тиристора присоединены к первому выводу двигателя. 4