Устройство для регулирования сериесного электродвигателя постоянного тока Советский патент 1978 года по МПК H02P5/06 B60L7/16 

Изобретение относится к системам ик«пупьсного регупирования эпектродвигатепей поспедоватепьиого возбуждения и может быть использовано, например на эпектроподвижном составе постоянного тока для совмещенного регупирования тяговых злектч родвигатеней..

Известно устройство для импульсного управления электродвигателем постоянного тока, со держащее включенные после дс атепь но Т1фистор, тиристорный прерыватель и т говый электроявигатепь, обмотки якоря и возбуждения которого поотде1а ности шу№тированы обратными диодами jl. С псшощью последовательного тиристора, встречно-параЛ лепьно которому включен диод, проводшавй в тормозном реясиме рекуперируемый ток, прерыватель обеспечивает расширенный диа пазон регулирования выходного напряжения.

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности ослабления поля электродвигателя в режиме пуска.

Известно также устройство для регупирования возбуждения сериесного эввктродав гателя в котором при пуске для уменьшения перенапряжений на тиристорном прерывателе параллельно первому дополнительному даоду, включенному со стороны обмоток возбуждения и -шунт- рованному вместе 5 с ними резис-грром поля, вкгаочен конденсатор, а ОЛЯ повышения надежности последовательно с резистором ПОЛЯ включен второй дополнительный диод|21.

Недостаток этого известного устройства заключается в том, что в случае повреждения изоляции электродвигателя в вьюокопотенциальной точке со стороны прерывателя на пряжение на якорях, развиваемое под пействвем остаточяого магнт-ного потсжа, при высоких скоростях вращения может вызвать пробой второго дополнительного диода, ведущий к кс откому замыканию обмоток яко« рей.

Uefib предложения - уменьшение пере

0 напрв аений на элементах устройства.

Это достигается тем, в устрбйстве лля рет пированад сериесного эяектрояв татепя постошшого тока, содержащем ристсфный прерыватель, эпектропвигатепь

с обмоткой возбуждения, шунтЕрованный обратным диодом и цЬпью из тормозного резистора н тиристора| поспвдоватвпьный тиристор, а также прспедоватепьную цепь из блокируняцего диода, резистора попя и контакта контактора, щуктируюшую поспедоватепьш й тиристср и обмотку возбуждения двигателЯ| тормозной резистор выполнен из двух частей, обшая точка которых сое динена с катодом оопопяительного диода, анод которого пошслю||ен к, отрицательной шине источника питания. Кроме того, в устройстве между анодом указанного диода и отрицательной шиной источника питания включены резистор попя и (блокирующий даод. На фиг. 1 показана принципиальная &п&к рическая схема устройства; на фиг. 2 - то же, вариант выполнения. Яксрь 1 и обмотка возбуждения 2 серие ного эпвктродвигатвля шунтированы обшим обратным диодом 3 н подключены к источнику питания через тиристорный прерыватель 4 и Поспелова тельный тиристор 5. Параллельно обратному лиоду 3 включен то мозной тиристсч б и тормозные резисторы 7, 8. Резистор 9 поля и блокирующий диод 10 включены через контактчр 11 парагшель но обмотке возбуждения 2 и последовательному тиристору б. Дополнительный диод 12 пощслючает часть тормозного резистора 8 параппепьно посдаяовательиому тиристору 5 Устройство работает следующим образом Пуск эпектродвигателя начинается при разомкнутом контакторе 11. Напряжение, подводамое к электродвигателю, в основном регулируется с помощью тиристорного прерывателя 4 изменением отношения времени его открытого состояния к времени рабочего цикла, определяемого частотой регулирования. Последоватещаный тиристор 5 позволяет постоянной рабочей частоте расширить диапазон регулирования выходного напря)1юния прерьтателя. Смещая момент от пирания тиристора 5 с конца рабочего цикл к его началу, ,напрюкение, подводимое к эпектродаигатепю, можно регуянровать. В момент открытого состояния прерывателя 4 и Т1фистора 5 т5гговь1Й ток, нарастая, ,. роходит по цепи: плюс источника -4-1-2-5минус источника. В момент закрытого сое- тояния прерывателя 4 запирается и последовательный тиристор 5, а TstTGBMu ток, поддерживаемый энергией, накоппенвой в индуктивности обмоток эпектродвигателя, убывая, замыкается через обратный диод 3 Когда контактор 11 разомкнут, токв обмотке якоря 1 равен току в обмотке возбуждения 2, При включении контактора 11 начинаете ся совмещенное регулирование надряжения подводимого к электродвигателю, и величины тока в его обмотке возбуждения, при котором глубина ослабления поля увеличивается с ростом коэффициента заполнения прерывателя 4. Уменьшение тока в обмотке возбуждения 2 по сравнению с величиной тока якорной обмотки 1 происходит только в момент открытого состояния прерывателя 4, когда ток в обмотке якоря увеличивает ся ,а в обмотке возбуждения из-за наличия низКоомного шунтирующего резистора 9 уменьшается. Поспе запирания прерьгаателя 4 и последовательного тиристора 5 якорный ток,, замыкаясь через обратный диод 3, из тунтирующей цепи вновь вытесн тся в обмотку возбуждения 2, в результате чего токи в обеих обмотках электродвигателя выравниваются. В режиме электрического торможения при 1юдопустимом увеличении напряжения возникающем например в случае отсутствия потребителей рекуперируемой энергии, тиристор 6 и резисторы 7, 8 обеспечивают замещение рекуперативного торможения резисторным. Наличие диода 12, подключакидего часть тормозного резистора 8 к источнику пит&ния, не создает цепь доя снятия ренапряже1а1й, возникающих на элементах схемы в момент запирания прерывателя 4 при совмещенном регулировании электродвигателя, но и обеспечивает в случае про боя изоляции со стороны прерьгаателя 4 при появленни аварийного генераторного тока, замыкающегося по цепиУ1-земля -12 8-2-1, изменение направления тока в обмотке возбуждения 2. Изменение же направления тока в обмотке возбуждения сп( собстаует размагничиванию электродвигате-, ля, а ЭТО) в свою очередьУснимает аварий-: ный режим. Предложенное устройство (см. фиг. 2) создает при замкнутых контактах контактора 11 цешь аяя снятия перенапряжений непосрелсггоенно уисточника их возникновения г Для этого анод диода 12 соединен с отрицатегашой шиной источника питания через резистор попя 9 и бжжируюший диод 10. Таким образом, гфедпагаемое устройство позволяет в режиме пуска с совмещенным регулирсяванием напряжения и возбуждения апектродвигатепя использовать часть тормо) ного резистора для уменьшения возникающего на элементах устройства амплитудного напряжения, а, кроме того, при электричеоккх пробоях в нем создается цепь, которая обеспечивает изменение направления тока в обмотке возбухсдения и размагничивание электродввгатепя.