Устройство для управления реверсивным электроприводом постоянного тока Советский патент 1976 года по МПК H02P5/16 

1

Изобретение относится к области преобразовательной техНИки и может быть использовано в системах электропривода и следящих системах постоянного тока.

Известно устройство для управления реверсивным электроприводом постоянного тока, содержащее тиристорный мост с обратными диодами, в диагональ которого в-ключена обмотка якоря, коммутирующие устройства с импуль1сными трансформаторами, включенными между общими точками тиристоров и диодов указаеного моста.

Недостатками преобразователя с линейными ко ММ у тирующим и элементами являются повышенные установленные .мощности и весогабаритные показатели из-за малой магнитной проницаемости магнитопроводов дросселей и трансформаторов. Кроме того, наличие линейного дросселя, включенного последовательно с источником питания, .приводит к уменьшению к.п.д. и величины выходного напряжения преобразователя.

Цель изобретения - уменьшение веса и габаритов устройства и увеличение его к.п.д. Эта цель достигается установкой в каждом коммутирующем устройстве вместо одного линейного трансформатора двух насыщающихся трансформаторов с прямоугольной петлей гистерезиса, причем КОМ мутирующие обмотки обоих трансформаторов включены последовательно-встречно, а размагничивающие обмотки включены согласно между собой и последовательно с обмоткой якоря электродвигателя.

Схема предлагаемого устройства для управления реверсивным электроприводом постоянного тока изображена на фиг. 1; на фиг. 2 - то же, упрощенный вариант.

К зажимам источника постоянного тока 1 последовательно подключены .ком мутирующие обмотки 2-5 насыщающихся трансформаторов с прямоугольной петлей гистерезиса и мост тиристоров 6-9. К зажимам источника

1 присоединен также мост обратных диодов 10-13, выводы переменного тока которого подключены к соответствующим выводам моста тиристоров 6-9. Размагничивающие обмотки 14 и 15, 16 и 17 включены последовательно-согласно между собой и последовательно с обмоткой якоря 18 электродвигателя. Коммутирующие тиристары 19, 20, к общей точ.ке которых подключен вывод коммутирующего конденсатора 21, подключены последовательно с рабочими обмотками 22, 23 и коммутирующими обмотками 4, 5. Другой вывод коммутирующего конденсатора 21 подключен к зажиму источника 1. Выводы обмоток 5 и 22 присоединены к дополнительному источнику 24.

Работает устройство в квазиустановившемся режиме следующим образом.

Если ТОК втекает в начало обмотки размагничивания, обозиачеииой точкой, то сердечник трансформатора смещен в состояние насыщеиия -{-Bs и наоборот. Тогда в интервале времени уТ, когда тиристоры 7 и 9 включены, под действием тока якоря 18 в размагничивающих обмотках все сердечники трансформаторов смещены в состояние насыщения -Bg.

При открывании коммутирующего тиристора 20 коммутирующий конденсатор 21 перезаряжается по цепи: 21, 20, 4, 5, 21. При этом сердечник трансформатора с обмотками 4, 16 перемагничивается из состояния насыщения -BS в некоторое состояние b по динамической петле гистерезиса и обратно. В это время трансформатор с обмотками 5, 17 насыщен. За время перезаряда конденсатора на обмотке 4 будет напряжение, которое через диод 10, источник питания 1, обмотку 5 прикладывается в обратном направлении к тиристору 9 и гасит его. После этого в интервале времени (1-у) Т ток якоря 18, замыкаясь по цепи: 18. 16, 17, 10, 2, 3, 7, 14, 15, 18 перемагничивает сердечник трансформатора с обмотками 4, 16 в состояние насыщения -В.,. Далее отпираются тиристоры 7 и 9. Через интервал времени уТ отпирается коммутирующий тиристор 19 и источник 1 перезаряжается по цепи: 21, 24, 22, 23, 19, 21. В это время сердечник трансформатора с об .мотками 3, 15, 23 иасыщен, а сердечник трансаюрматора с обмотками 2, 14, 22 неремагничивается из состояния насыщения -BS и с помощью обмотки 2 гасит тиристор 7. Затем в интервале времени (1-Y) ток якоря 18, замыкаясь по цеш-к 18, 16, 17, 9, 4, 5, 12, 15, 14, 18, -перемагничивает сердечник трансформатора с обмотка.ми 2, 14, 22 в состояние насыщения -BS и подготавливает его к следующему процессу гащения. Далее процессы повторяются.

При реверсе электродвигателя импульсы, отпирающие тиристоры 7 и 9 одной диагональной грунпы, снимаются на время от двух до трех пер-иодов коммутации, а затем подаются на тиристоры 6, 8 другой диагональной группы моста тиристоров. Тиристоры 6, 8 отпираются, и в интервале времени у7 к обмотке якоря 18 и размагничивающим обмоткам 14-17 всех трансформаторов будет прикладываться

сумма напряжения питания и э.д.с. вращения электродвигателя, которая перемагничивает все сердечники в состояние +В«. Далее при отпирании тиристора 20 сердечиик трансформатора с обмотками 4, 16 насыщай, а сердечиик трансформатора с обмотками 5, 17 иеремагничивается и гасит тиристор 8. При отпирапии тиристора 19 сердечник траисфорМатора с обмотками 2, 14, 22 насыщен, а трансформатор с обмотками 3, 17, 23 перемагничивается и гасит тиристор 6.

Уменьшение веса, габаритов и увеличение к.п.д. преобразователя получены за счет того, что в коммутирующем устройстве трансформаторы большую часть периода коммутации находятся в насыщенном состоянии, а меньшую часть в Ненасыщенном. При этом магиитная проницаемость трансформатора в насыщенном состоянии много меиьще, а в ненасыщенном состоянии много больще магнитной проницаемости линейного трансформатора. Эквивалентное сопротивление коммутирующих и размагничивающих обмоток насыщающихся трансформаторов меньше сопротивления коммутирующих обмоток линейных трансформаторов. Эквивалентная индуктивность якорной цепи с насыщающимся трансформатором меньше эквивалентной индуктивности якорной цепи с линейным трансформатором.

Работа устройства в упрощенном варианте (фиг. 2) протекает аналогично.

Формула изобретения

Устройство для унравления реверсивным электронриводом постоянного тока, содержащее тиристорный мост с обратными диодами, в диагональ которого включена обмотка якоря, коммутирующие устройства с импульсными трансформаторами, включенными между общи.ми точками тиристоров и диодов указанного моста, отличающееся тем, что, с целью сннжения веса и габаритов устройства и повышения его к. п. д., каждый из указанных импульсных трансформаторов выполнен в виде двух насыщающихся трансформаторов с прямоугольной петлей гистерезиса, рабочие ико 1мутирующне обмотки которых включены между собой иоследовательио-встречно, а разматиичивающие об.мотки, соединенные между собой согласно, включены последовательно с обмоткой якоря.