УСТРОЙСТВО для УПРАВЛЕНИЯ РАЗГОНОМ И ТОРМОЖЕНИЕМ Советский патент 1969 года по МПК H02P5/22 H02P5/12 H02P5/06 

Известное устройство для уиравления разгоном и торможением электропривода по системе Г - Д с критическим самовозбуждением генератора (основное авт. св. N° 182785), в котором, с целью повышения быстродействия и ограничения момента двигателя при ударной нагрузке, параллельно добавочному сопротивлению в цепи параллельной обмотки возбуждения генератора включен быстродействующий ключ, состоящий из выпрямительного МОста, основного тиристора и вспомогательного, слул ащего для запирания основного, причем управляющий электрод осиовного тиристора подключен через диод к выходу дифференцирующего трансформатора, включенного через выпрямитель на напряжение генератора, а управляющий электрод вспомогательного тиристора подключен через диод и стабилитрон к выходу дифференцирующего трансформатора, подключенного через выпрямитель к тахогенератору по валу двигателя привода. Предлагаемое устройство обеспечивает ограничение момента двигателя при изменении ударной нагрузки в широких пределах. В нем применены импульсный трансформатор и щиротно-импульсный модулятор, причем вход щиротно-импульсного модулятора подключен к дифференцирующему трансформатору, а выход - к первичной обмотке импульсного трансформатора, две вторичные встречно включенные обмотки которого через диоды подсоединены к управляющим электродам тиристора. На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы генерируемых импульсов. Геиератор 1, П1 тающ11Й двигатель 2, имеет две обмотки возбуждения - независимую 3, иитающуюся от магнитного усилителя 4, и обмотку параллельного возбуждения 5, включенную на якорь через добавочное сопротивление и осуществляющую режим критического самовозбуждения. Усилитель 4 генератора / имеет две обмотки управления - задающую 6, питающуюся от промежуточного магнитного усилителя 7, и отрицательной обратной связи 8 по току якорной . Усилитель 7 имеет две обмотки управления - задающую 9 и отрицательной обратной связи 10 по напряжению генератора. Величина и направление тока в обмотке 9определяют величину скорости и направление вращения двигателя 2. Благодаря нелинейности характеристики усилителя 7 обмотка 10действует с отсечкой. Параллельно добавочному сопротивлению //, входящему в цепь обмотки 5, включен полупроводниковый ключ, состоящий из вентильного моста 12 и тиристора 13. Последний в режиме разгона привода отпирается подачеи

на его управляющий электрод напрялсения, снимаемого со вторичной обмотки дифференцирующего трансформатора 14 через вентиль 15.

Первичная обмотка трансформатора 14 включена через вынрямительяый мост 16 на напряжение генератора 1. Тиристор 13 запирается подачей напряжения отрицательной полярности на цепь анод - катод, которое формируется трансформатором /7 в сочетапии со вспомогательным тиристором 18 и конденсаторами 19 и 20. Тиристор 18 подключеп к источнику напряжения И в направлении прямой проводимости. В результате его отпирания запирается тиристор 13 и наоборот, отпирание тиристора 13 приводит к запиранию тиристора 18.

На зажимы тахогенератора 21 привода включен второй дифференцирующий трансформатор 22 через мост 23. В его вторичную обмотку включен вентиль 24 и стабилитрон 25, благодаря чему ток может протекать по этой цепи лишь при тормо кении привода.

Зажимы управляющий электрод - катод тиристоров 13 и 18 подключены ко вторичным обмоткам 26 и 27 импульсного трансформатора 23 через вентили 29 и 30. Обмотки 26 и 27 включены в противоположном направлении; наличие вентилей 29 и 30 в их цепях исключает одновременную подачу сигналов на отпирание обоих тиристоров. Трансформатор 28 включен на выход широтно-чмпульсного модулятора 31. Модулятор генерирует прямоугольные импульсы постоянной частоты, но регулируемой длительности. Вход модулятора подключен ко вторичной обмотке трансфор1матора 22 через вентиль 24 и стабилитрон 25. Длительность (ширина) генерируемого модулятором импульса зависит от иапряжения па входе, т. е. вторичной обмотки трансформатора 22 и опорного напряжения стабилитрона 25. Для срыва генерации модулятора при отсутствии входного сигнала служит источник смещения 32.

В режиме разгона привода тиристор 13 включен, и сопротивление 11 зашунтировано. Включение тиристора 13 обеспечивается напряжением вторичной обмотки трансформатора 14, которое в этом режиме направлено в сторону проводимости вентиля 15. Напряжение вторичной обмотки трансформатора 22 в режиме разгона направлено в сторону, противоположную проводимости вентиля 24. Модулятор 31 при этом импульсов не генерирует.

Нри торможении привода иолярность иапряжеиий на вторичных обмотках трансформаторов 14 и 22 меняется на противоположную. К вентилю 15 прикладывается отрицательное напряжение, а вентиль 24 начинает проводить.

нает генерировать прямоугольные импульсы, ширина (длительность) которых зависит от величины сигнала на входе (фиг. 2, а и 2, в), т. е. от темпа торможения привода.

Во время нарастания и спадения выходного напряжения модулятора 31 на вторичных обмотках 26 и 27 импульсного трапсформатора 28 индуктируются импульсы, непосредственно нсиользуемые для управления тиристорами 13

II 18: при нарастании иоложительный и при спадении - отрицательный (фиг. 2, б и 2, г). Благодаря отмеченной выше фазировке обмоток 26 и 27 и наличию вентилей 29 и 30 импульсы управления будут периодически вклюqaTb тиристор 13 и отключать его с помощью тиристора 18.

Поскольку спадение импульса напряжения модулятора 31 происходит всегда в конце периода Т, то включение тиристора 18, приводящее к отключению тиристора 13, происходит в конце каждого периода, момент же включения тиристора 13 зависит от сигнала на входе модулятора, т. е. от темпа торможения привода, в конечном счете - от величины нагрузки.

Продолжительность отключенного состояния тиристора 13 в общем времени периода характеризует действующее значение сопротивления И в цепи параллельной обмотки 5 генератора, величина действующего значения

сопротивления 11 характеризует быстродействие генератора в режиме ударной нагрузки. С увеличением нагрузки растет длительность отключенного состояния тиристора 13 в общем времеии периода Т, т. е. растет действующее

значение сопротивления // и быстродействие генератора. Обратная картина наблюдается при уменьшении нагрузки. В результате величина тока якорной цепи в каждом случае не будет превышать допустимой.

Наличие стабилитрона 25 исключает тормозные режимы привода с введением сопротивления 11 в параллельную обмотку, если они происходят без нагрузки илп со спокойной нагрузкой.

При прекращении ударной нагрузки скорость двигателя растет; сигнал на вторичной обмотке дифференцирующего трансформатора 22 меняет полярность, и генерация импульсов модулятора устраняется источником смещения 32.

Одновременно сигнал вторичной обмотки трансформатора 14 включает тиристор 13, который через мост 12 шунтирует сопротивление //. Разгон привода происходит уже с критическим самовозбуждением.

Предмет изобретения

Устройство для управления разгоном и тор Можением электропривода по системе Г - Д с критическим самовозбуждением генератора но авт. св. Яо 182785, отличающееся тем, что, с целью ограничения момента двигателя при изменении ударной нагрузкн в широких пределах, в нем применены импульсный трансформатор и ШИротно-импульсныи модулятор, причем вход широтно-импульсього модулятора подключен, к дифференцпрующему трансформатору, а выход-к первичной обмотке импульсного трансформатора, две вторичные встречно включенные обмотки которого через дноды подсоединены к управляюпдим электродам тиристоров.