Устройство регулирования электродвигателя постоянного тока с последовательным возбуждением Советский патент 1992 года по МПК H02P5/16 

fci.f

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для включения электродвигателей постоянного тока тяговых устройств, например, на подземном электровозном транспорте.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности электропривода за счет исключения возможности опасного повышения частоты вращения при малых нагрузках и холостом ходе двига- теля.

На фиг.1 представлена схема устройства регулирования электродвигателя постоянного тока с последовательным возбуждением для однофазной цепи пере- менного тока; на фиг.2 - то же, для трехфазной цепи.

Схема включения двигателя для варианта однофазной цепи переменного тока (фиг.1) содержит последовательно включен- ные в цепь переменного тока входные конденсаторы 1 (в общем случае это батарея конденсаторов 1-п) и выпрямитель 2, к выходу которого подключена якорная цепь двигателя 3, а параллельно входу подключе- ны п конденсаторов 4, а также дополнитель- ный выпрямитель 5, к выходу которого подключена обмотка б последовательного возбуждения двигателя, а своим входом этот выпрямитель включен в фазу источника переменного тока последовательно с входными конденсаторами 1.

В устройстве (фиг.2) для варианта трехфазной цепи переменного тока на зажимы источника питания последовательно с вход- ными конденсаторами 1 включен трехфазный выпрямитель 2, к выходу которого подключен якорь двигателя 3, а параллельно его трехфазному входу подключены конденсаторы 4 (в количестве 1-п в каждой фазе) по схеме звезда или по схеме треугольник, а дополнительный однофазный выпрямитель 5, к выходу которого подключена обмотка 6 последовательного возбуждения, включен последовательно с входными конденсаторами 1 в одну из фаз трехфазной цепи.

Устройство работает следующим образом.

При отключении двигателя, а также в режиме его идеального холостого хода на- пряжение источника распределяется между конденсаторами 1 и 4 в соответствии с величинами их емкостных сопротивлений или, что то же. обратно пропорционально емкостям этих конденсаторов, и напряжения на конденсаторах 1 и 4 принимают значения Ui и U2. При включении двигателя в момент, когда его частота вращения п О (стоповый режим) и ЭДС двигателя отсутствует, выпрямитель 2 и конденсаторы 4 (точки D и В) оказываются закороченными сопротивлением якорной цепи, величиной которого по сравнению с сопротивлением конденсатора 1 можно пренебречь.

В этом случае ток I2A в конденсаторах 4 практически отсутствует и ток 1 входа выпрямителя 2 (и его выхода Id), равен току Ид в сети, в конденсаторах 1 и обмотке 6 возбуждения, так как в соответствии с первым законом Кирхгофа для узла D имеем

IIA - ID + I2A.(1) и так как для однофазного двухполупериод- ного выпрямителя токи входа и выхода равны, например, для выпрямителя 5

IIA - IA.(2)

Пусковой ток двигателя определяется напряжением сети и сопротивлением Xi конденсаторов 1 и равен

W п. - (3)

При разгоне двигателя растет его ЭДС: Е - Ki Ф п.(4) При этом увеличивается входное сопротивление якоря двигателя 3 и соответственно выпрямителя 2, растет ток I2A в конденсаторах ток в якорной цепи двигателя уменьшается до нуля при идеальном холостом ходе двигателя, а ток в конденсаторах 1 и в обмотке 6 возбуждения снижается до величины IIAXX, определяемый при идеальном холостом ходе, когда якорную цепь двигателя можно считать отсутствующей, соотношением напряжения сети и суммарного сопротивления конденсаторов 1 и 4:

||АХХ -хТТхГ и

Таким образом, конденсаторы 1 обеспечивают ограничение пускового тока и формирование экскаваторного вида характеристик двигателя 3, и их сопротивление определяется из выражения (3) по заданной величине пускового тока двигателя.

Параметры конденсаторов 4 (сопротивление, емкость, напряжение) определяются с учетом напряжение сети U и параметров конденсаторов 1, исходя из условия обеспечения заданного значения U2 напряжения холостого хода на входе выпрямителя 2 и соответствующего ему значения Ud напряжения на выходе этого выпрямителя, т.е. на якоре двигателя.

Работа устройства по фиг.2 идентична работе устройства по фиг.1.

Вынос обмотки возбуждения сериесно- го двигателя из якорной цепи и включение ее последовательно с конденсаторами 1 обеспечивает протекание тока по этой обмотке даже при идеальном холостом ходе двигателя.

Формула изобретения Устройство регулирования электродвигателя постоянного тока с последовательным возбуждением, содержащее источник переменного тока, последовательно соединенные входные конденсаторы и первый выпрямитель, выход которого предназначен для подключения к якорной обмотке двигателя постоянного тока, п конденсаторов, каждый из которых включен параллель0

но входу первого выпрямителя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности электропривода за счет исключения возможности опасного повышения частоты вращения при малых нагрузках и холостом ходе двигателя, в него дополнительно введен второй выпрямитель, выход которого предназначен для подключения к обмотке возбуждения, вход второго выпрямителя включен в фазу источника переменного тока последовательно с входными конденсаторами.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электродвигателями постоянного тока. Целью изобретения является повышение надежности и долговечности электропривода за счет исключения возможности опасного повышения частоты вращения при малых нагрузках и холостом ходе двигателя. Устройство содержит последовательно соединенные конденсатор 1 и выпрямитель 2. Выход выпрямителя 2 соединен с якорной обмоткой электродвигателя 3. Параллельно выпрямителю 2 включен конденсатор 4. Выход выпрямителя 5 соединен с обмоткой 6 возбуждения. Включение обмотки 6 возбуждения последовательно с конденсатором 1 обеспечивает протекание тока по этой обмотке даже при идеальном холостом ходе электродвигателя. 2 ил.