Устройство динамического торможения Советский патент 1978 года по МПК H02P3/08 

Изобретение относится к регулируемым электроприводам волочильных станов для алюминиевой, медной и стальной проволоки, применяемых в метизной и кабельной промышленностях, и может бьгть также использовано в текстильной, бумагоделательной и других отраслях промышленности на оборудовании с электродвигателями постоянного тока, якорная цепь которых питается от управляемого тиристорного (вентильного) преобразователя.

Известен нереверсивный электропривод для получения регулирования скорости в широком диапазоне, содержащий управляемый источник постоянного тока, к которому подключается якорь электродвигателя. Для обеспечения режима динамического торможения при отключении напряжения преобразователя или при снижении его напряжения до величины, меньшей ЭДС электродвигателя, параллельно якорной цепи подключается тиристорный триггер с емкостной коммутацией и резистором динамического торможения 1.

Для коммутации тормозного и вспомогательного тиристоров в известной схеме используется энергия реактивных элементов, запасаемая в переходном или установившемся режимах работы электропривода.

Для надежной работы тиристорного триггера в этом электроприводе необходимо, чтобы напряжение заряда коммутирующей емкости при переключении тиристоров изменяло полярность. В противном случае происходит сбой его работы. Если в динамическом режиме время переходного процесса (например, снижение напряжения источника питания до значения, меньшего ЭДС двигателя) оказывается меньше времени перезаряда коммутирующей емкости, то оба тиристора триггера оказываются включенными, что значительно увеличивает нагрузку источника питания за счет подключения резистора динамического торможения. Если электродвигатель постоянного тока имеет большую

индуктивность, которая задерживает процесс перезаряда емкости, и его якорная цепь питается от тиристорного преобразователя, то сбой работы триггера происходит с большей вероятностью. В этом случае в режиме прерывистого тока, оба тиристора включены и при переходе в

режим непрерывного тока остаются включенными, подключая таким образом и резистор динамического торможения.

Более надежно работает схема, содержащая

якорь электродвигателя, подключенный на вход

регулируемого выпрямителя, цепь динамического торможения из резистора и тормс ного тиристора, вспомогательный тиристор, подключенный анодом к общей точке гасящего конденсатора и диода, соединенного последовательно с зарядным резистором, причем второй вывод конденсатора присоединен к зажиму постоянного тока выпрямителя, а другой конец зарядного сопротивления - к одной фазе сети переменного тока. Однако для обеспечения надежной работы схема управления тормозным и вспомогательным тиристорами должна быть выполнена таким образом, чтобы обеспечивался перезаряд емкости. Это усложняет схему и ограничивает ее возможность по быстродействию 2.

Цель изобретения заключается в упрощении устройства и в повышении его быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве динамического торможения, содержанием управляедмый тиристорный преобразователь, к KOTopoiwy подключен двигатель постоянного тока, включенную параллельно якорю двигателя цепь динамического торможения из резистора и тормозного тиристора, вспомогательный тиристор, подключенный анодом (катодом) к перемычке между анодом (катодом) тормозного тиристора н резистора, логическую схему управления тормозным и вспо.могательны.м тиристорами, катод (анод) вспомогательного тиристора подключен к одной из фаз сети переменного тока, присоединенной к силовому блоку тиристорного преобразователя, а выходные контакты логической схемы управления включены в цепи, соединяющие управляющие электроды вспомогательного тиристора и тиристора преобразователя, подключенного к той же фазе, что и вспомогательный тиристор.

На чертеже приведена схема устройства динамического торможения.

Устройство содержит управляемый тиристорный преобразователь 1 с силовым блоком на тиристорах 2-7, собранным по трехфазной пол юстью управляемой схеме, и систе.му 8 импульсно-фазового управления. Якорь электродвигателя постояпноготока подключен к преобразователю 1. Для обеспечения режима дина.мического торможения параллельно якорю 9 подключен резистор 10 динамического торможения и тормозной тиристор 11. Для запирания тормозного тиристора подключен вспомогательный тиристор 12. Для обеспечения стабилизации скорости на валу электродвигателя 9 установлен тахогенератор 13, напряжение которого сравнивается с задающим напряжением, снимаемым с задатчика 14, и подается на вход систе.мы 8 импульсно-фазового управления.

Логическая схема, обеспечиваюп;ая переключение управляющих сигналов тиристоров 7, П, 12, содержит пороговый элемент 15, усилитель 16, реле 17, с контактами 18, 19, реле 20 с переключающимися контактами 21, 22, реле 23 мини.мального тока с контактом 24.

В установившемся режиме на входе порогового элемента 15 действует сигнал «1, определяемый тем, что разность между задающим напряжением блока 14 и напряжением с тахогенератора 13 больше порога срабатывания. На инверсном выходе элемента 15 сигнал соответствует «С. Реле 17 отключено, поэтому контакт 18 в цепи управляющего электрода тиристора 11 открыт, и тиристор 11 тока не проводит, Контакт 19 реле 17 в цепи реле 20 замкнут. Но так как.через реле 23 минимального тока ток не протекает, его контакт 24 разомкнут, и реле 20 отключено. Поэто.му через контакт 21 реле 20 на управляющий электрод тиристора

7поступают отпирающие импульсы из системы

8и.мпульсно-фазового управления как обычно, а контакт 22 реле 20 в цепи управляющего

электрода вспомогательного тиристора 12 разомкнут, и тиристор 12 заперт. Таким образом, в установившемся режиме ток через резистор 10 динамического торможения не протекает.

В переходных режимах или при торможении

устройства, если разность между задающим напряжением блока 14 и тахогенератора 13 ста- ловится меньше порога срабатывания элемента 15 или изменяет знак, то на его инверсном выходе появляется сигнал «1, что приводит к

включению реле 17 и замыканию его контакта 18 в цепи управляющего электрода тормозного тиристора 11, и он открывается, подключая резистор 10 к якорю 9. Если ЭДС якоря 9 превышает напряжение преобразователя, устройство переходит в режим динамического торможения. Реле 20 по-прежнему отключено, так как в его цепи контакт 19 реле 17 разомкнут, хотя контакт 24 замкнут,-так как через реле 23 протекает ток.

Через контакт 22 реле 20 импульсы с блока

8 поступают на тиристор 7.

Тиристор 12 заперт, так как в цепи его управляющего электрода разомкнут контакт 22 реле 20. После того, как в процессе торможения разность между напряжениями тахогенератора. 13 и блока 14 возрастет выще порога

срабатывания элемента 15, на его выходе снова появится «О, реле 17 обесточится. Это приводит к замыканию контакта 19, и так как через реле 23 протекает ток и его контакт 24 замкнут, то происходит включение реле 20. Его контакт

21 размыкается, отключая, управляющий электрод тиристора 7, контакт 22 замыкается, подключая к блоку 8 цепь управляющего электрода вспомогательного тиристора 12. Цепь управляющего электрода тор.мозного тиристора 1 разрывается контактом 18 реле 17, подготавливая к запиранию тормозной тиристор 11.

Отпирающий импульс с системы импульснофазового управления по цепи управляющего электрода через замкнутый в этот момент контакт 22 открывает вспомогательный тиристор 12, Напряжение сети подключается через тиристор 2 или 4, в зависимости от момента срабатывания реле 20, а вспомогательный тиристор 12 - к резистору 10. Так как тиристор 7 заперт, то к этому же резистору 10 встречно напряжению сети подключена ЭДС якоря 9.

Если напряжение сети превыщает ЭДС якоря 9, то тор.мозной тиристор 1 запирается. Реле 23 обесточивается, разрывая своим контактом 24 цепь реле 20, которое, в свою очередь, свои.м контактом- 22 разрывает цепь управляющего электрода вспомогательного тиристора 12, подготавливая его к запиранию, и кон