Электромашинный преобразователь Советский патент 1988 года по МПК H02P5/06 

;о

о

00

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электромашинных преобразователях постоянного тока в переменный.

Цель изобретения - повышение КПД, увеличение быстродействия и ресурса работы,

На чертеже представлена схема преобразователя.

Электромашинный преобразователь содержит приводной электродвигатель i независимого или комбинированного возбуждения, на валу которого установлен синхронный генератор 2 с ос- новной 3 и дополнительной 4 статорны- ми- обмотками, сдвинутыми между собой на 90. Источник 5 питания подключен к якорной цепи приводного электродвигателя 1 через контакты б и 7 линей- ного контактора пускателя 8 и пусковой резистор 9, ихунтированньш замыкающим контактом 10 контактора ускорения пускателя 8.

Регулятор 11 напряжения обмотки 12 возбуждения синхронного генератора 2 подключен цепью питания к дополни- I тельной 4, а управляющей цепью - к основной 3 его статорным обмоткам.

Тиристорный коммутатор 3, выпол- ненный по.мостовой схеме на четырех тиристорах 14-17, подключен цепью питания к дополнительной статорной об- iмотке 4 синхронного генератора 2, I цепями управления тиристоров - к. бло- ку 18 управления, а выходом постоянного тока включен последовательно и согласно в якорную цепь приводного I электродвигателя 1. Первый вход бло- Iка 18 управления соединен с датчиком 19 скорости приводного электродвигателя , второй - с контактором ускорения пускателя 8, третий - с дополни- :-тельной обмоткой 4 синхронного генератора 2, а четвертый - с линейным контактором пускателя 8. Позицией 20 обозначена последовательная обмотка возбуждения приводного электродвигателя 1 .

Преобразователь работает следующим образом.

На начальном интервале пуска устройства срабатывание пускателя 8 приводит к замыканию контактов 6 и 7 линейного контактора и подаче напряжения постоянного тока от источника 5 питания на якорную цепь электродвигателя при закрытых тиристорах 14-17 коммутатора 13, что обеспечивает бес

Q

0

токовую коммутацию - замыкание контактов 6 и 7.

Далее в результате воздействия си1 нала от линейного контактора пускателя 8 на четвертый вход блока 18 управления тиристорным коммутатором 13 производится отпирание двух последовательно включенных тиристоров, например, 14 и 15 при двух оставшихся при этом закрытых тиристорах 16 и 17. Отпирание указанных тиристоров коммутатора приводит к формированию первого пускового броска тока в якорной цепи приводного двигателя с огра- 1шчением его величины последовательно включенным пусковым резистором 9, а также к начальному увеличению скорости вращения двигателя и самовозбуждению синхронного генератора 2.

В контролируемый момент времени пускатель В, работающий в функции контроля тока,скорости или времени пуска, шунтирует замыкающийся контактом 10 контактора ускорения пусковой резистор 9, что приводит к подаче полного напряжения источника 5 на якорную цепь, формированию второго броска пускового тока, дальнейшему росту скорости вращения и увеличению выходного напряжения синхронного генератора 2 на его статорных обмотках 3 и 4.

Затем в результате задержанного ,. действия сигнала от контактора ускорения пускателя на второй вход блока 18 управления запускается в действие система импульсно-фазового управления блока, синхронизируемая напряжением дополнительной статорной обмотки 4 по третьему входу. При этом ти-- ристорный коммутатор 13, подключенный цепью питания переменного тока к дополнительной статорной обмотке 4 генератора и получающий по цепям управляющих . электродов тиристоров отпирающие импульсы управления, переходит в выпрямительный режим работы, увеличивая среднее значение напряжения в цепи якоря приводного двигателя 1, что, соответственно, приводит к появлению третьего броска пускового тока и увеличению его скорости вращения до номинальной величины, стабилизируемой действием выходного сигнала датчика 19, связанного с первым входам блока 18 управления коммутатора 13. Одновременно на этом интервале заканчивается переходный п оцесс установления нд минального выходного напряжения на клеммах основной статорной обмотки 3 синхронного генератора 2 преобразователя , осуществляек;зш воздействием регулятора 11 напряжения в функции сигнала, поступающего на его управляющий зход.

В установившемся режиме работы выходные параметры электромалшнного преобразователя, т.е. частота и величина напряжения переменного тока на клеммах основной статорпой обмотки 3 генератора, поддерживаются с заданной степенью точности на номинальном уровне, например 400 Гц и 230 В. Со- ответственно, при коммутациях (включениях-отключениях) нагрузок преобразователя , присоединенных к его выход ным клеммам, переходные процессы восстановления напряжения и частоты про- текают достаточно быстро, так как коммутатор 13 осуществляет при этом подрегулирование величины напряжения-в якорной цепи приводного двигателя, реализуя потенциально более быстро- действующий якор.ный принцип управления скоростью вращения двигателя постоянного тока, чем полюсньш.

При остановке электромашинного преобразователя поступающий от линей- ного контактора пускателя сигнал на четвертый вход блока управления вызывает кратковременную форcjipoBKy коммутатора 13, переводя его в выпрямительный режим работы, что приводит к быстрому росту противо-ЭДС двигателя, величина которой становится больше, чем величина напряжения питающего источника 5. При .последующем исчезновении управляющих импульсных сигналов с цепей управляющих электродов тиристоров последние запираются по анодным цепям под действием упомянутой противо-ЭДС и напряжения переменного тока дополнительной статорной обматки 4, размыкая тем самым контур тока цепи якоря источника 5. Поэтому ком мутация - отключение контактов 6 и 7 линейного контактора пускателя 8, выполняемая с некоторой временной задержкой относительно описанного процесса коммутации - выключения.тирис- торного коммутатора, происходит при их обесточенном состоянии, уменьшая тем самым износ этих контактов. Ана

0 5

о л с

5

логично, т.е. в обесточенном состоянии происходит отключение - размыкание контакта контактора ускорения пускателя, производимое по отключении линейного контактора.

Таким образом, в устройстве обеспечивается повышеьше КПД приводного электродвигателя и быстродействия за счет регулирования его скорости по цепи якоря, а также увеличение ресурса .путем бестоковой комь{утации контактных элементов.

Формула изобретения

Электромашинный преобразователь, содержащий приводной электродвигатель постоянного тока, на валу которого установлен синхронный генератор с основной и дополнительной статор- ными обмотками, сдвинутыми между собой на 90°, источник питания, подключенный к якорной цепи приводного электродвигателя через контакты ли- нейного контактора пускателя и пусковой резистор, шунтированный замыкающим контактом контактора ускорения пускателя, регулятор напряжения обмотки возбуждения синхронного генератора, подключенный цепью питания к дополнительной, а управляющей цепью связанный с основной его статорными обмотками, тиристорный коммутатор, подключенный цепью питания к дополнительной статорной обмотке синхронного генератора, а цепями управления тиристоров - к блоку управления, первый вход которого соединен с датчиком скорости приводного электродвигателя, второй - с контактором ускорения пускателя, а третий - с упомянутой дополнительной обмоткой, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, увеличения быстродействия и ресурса работы, тиристорный коммутатор выполнен на четырех тиристорах по мостовой схеме и включен выходом постоянного тока последовательно и согласно в якорную цепь приводного электродвигателя, а блок управления снабжен четвертым входом, соединенным с линейным контактором пускателя.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в элактромашинных преобразователях постоянного тока. Целью изобретения является повышение КПД быстродействия и ресурса работы. В устройстве коммутатор I3 выполнен на четырех тиристорах 14-17 по мостовой схеме. Выход постоянного тока коммутатора 13 включен последовательно и согласно в якорную цепь приводного злектродвига- теля 1. За счет введения коммутатора 13 в цепь якоря повышаются точность стабилизации номинального значения скорости и, следовательно, КПД и быстродействие. Кроме того, бестоковая коммутация пусковых элементов 6, 7 увеличивает ресурс работы устройства. 1 ил. с: О)