Устройство для управления сериесным электродвигателем постоянного тока Советский патент 1979 года по МПК H02P3/14 H02P5/16 

1

1 .

Изобретение относится к области электротехники, в частности, к тиристорнь преобразователям для импульсного регулирования скорости электроподвйжного состава поЬтоянного тока.

Известен электропривод оостоянного: тока, у кбторого,тиристорный щ ерь1ватель постоянного тока в режиме торможения включён параллельно обмотке якоря сериесного электродвигателя и установленному в ее цепи блокирующему диоду. На входе тиристорного прерьшателя включен дополнительный тиристор, шунтированный обратным диодом, проводящим рекуперируемый ток. С цель првьянения эффективности защиты в нем быстродействующий контактор включен между выходом щ ерывателя, связанным с катодом обратного диада, шунт «фуквдего обмотку-возбуждения, И общей точкой обмоток электродвигателя l.

Недостатком известного устройства Является необхрдинюсть выполнен переключений тиристорного прерывателя при переходах из режима тяги в режим торможения, и наоборот.

2

Более б ЛИЗ к mi по технической .сущности к предложенному является устройство для импульсного управле ния электродвигателем Постоянного тока, обмотки якоря и .возбуждениякоторого порознь шунтированы обратными диодами, также содержащее включенные последоватеЛ1 нр тиристор широтно-импульсный прерыватель , фа тиристора прерывателя в завйсйлюсти от режима работы электродвигателя в нем попеременно выполняют функции то главного, то вспогюгательного тиристоров. Для упрощения же перехода ,из двигательного режима в режим электрического торможения и наоборот устройство снабжено дополнительным четвёртым тиристором, включенным между ферывателем и

о общей точкой обмоток якоря и возбуждения Г2| .

Нёдо татком такого устройства является большое число входящих в него тиристоров и относительная слож5ность блока управления тиристорным прерывателем; изменение функций, выполняемых тиристорами прерывателя, требует соответствующих переключений их каналов ущ авленИя. Кроме

0 :Того, наряду с третьим канаяГом управления последовательным тиристоро блок управления долж.ен содержать еще и четвертый канал управления дополнительным тиристором. Наконец, диод, шунтирующий главный тиристор, в йем излишне нагружается рекуперирувлалм током.

Цель изобретения - упрощение тиристор ного п{)ерывателя и его блока управления, а также уменьшение нагрузки диода, шунтирукадего главный тиристор.

Поставленная цель достигается подключениемкатода.главного тиристора прерывателя непосредственно к общей точке обратных диодов, шунтирующих обмотки электродвигателя. При этом анод диода, шунтирующего главный -тщэистор, подключается к катоду обратного диода, шунтирующего обмотку якоря.

На фиг. 1 изображена принципиаль Ная электрическая схема описываемого устройства; на фиг. -2 - временная диаграмма его работы.

Тиристорный прерыватель 1, .состоящий из главного тиристора 2, вспомогательного тиристора 3, коммутирующего конденсатора 4, дросс еля перезаряда 5 и двух диодов 6 и 7, подключен катодом главного тиристора 2 к общей точке обратных диодов 8 и 9, порознь шунтируняцик обмотку якоря 10 и обмотку возбузк-, дения 11 сериесного электродвигателя. Между плюсом источника постоян Ного тока и входом тиристорного прерывателя 1 установлен дополнительный тиристор 12, шунтированньай вместе с прерывателем диодом 13, проводящим в тормозном режиме рекуперируемый ток, а между общей точкой обратных диодов (8, 9) и общей точкой обмоток электродвигателя (10,11) включен контактор 14. Анод диода 7, шунтируняцего главный тиристор 2, подключен к катоду обратного диода 8, шунтируйвдего обмотку якоря 10 электродвигателя.

Устройство работает следующим обЕазом.

В режиме пуска контактор 14 разомкнут. При отпирании вспомогательного, тиристора 3 к6нденсатор,1 4, имющий положительный потенциал на , своей верхней обкладке, колебательно перезарядится по цепи 4-5-3-4. При обратном перезаряде конденсатора по цепи 4-8-6-5-4 вспомогательный тиристор 3 восстанавливает свои запиргиощие свойства Если в интервале двойного перезаряда конденсатора 4 включить дополнительный тиристор 12, то к электродвигателю будет приложено на;Пряжени источника питания. Сближая моменты . отпирания тиристоров 3 и 12, напряжение, подводимое к электродвигателю, можно плавно изменять. Причем, пока тиристор 12 отпирается лишь во время- обратного перезаряда конденсатора 4, электродвигатель получает питание .через индуктивноемкостной контур по цепи: плюс источника - -12-6-5-4-8-10-11 - минус, источника, а когда тиристор 12 отпирается уже во время прямого перезаряда конденсатора, то электродвигатель подключается к напряжению питания вначале через сам тиристор 3 по цепи: плюс источника-12-6-38-10-11- минус источника, а затем уже через индуктивно-емкостной контур по цепи, указанной р.анее.

Когда моменты отпирания тиристор 3 и 12 совпадут, в работу вступает .главный тиристор 2. Дальнейшее повышение напряжения, приложенного К электродвигателю, осуществляется увеличением временного сдвига между моментами одновременного отпирания тиристоров 12 и 2 и моментом отпирания тиристора 3. Главный тиристор 2 запирается вместе со вспомогательным тиристором 3 при обратном перезаряде конденсатора 4. Оба этих тиристора имеют парал лельную коммутацию, а дополнительный тиристор - последовательную. Он запирается по окончании обратного перезаряда конденсатора 4 и до аряда его от источника. После запирания прерывателя ток электродвигателя замыкается через обратные дирды 9. и 8.

Включение диода 6 межДу анодами главного 2 и вспомогательного 3 тиристоров препятствует разряду коммутирующего конденсатора 4 через открытый главный тиристор 2 и уменьшает токовую нагрузку главного тиристора.

Для перевода электродвигателя в тормозной режим включается конденсатор 14. При торможении обмотка возбуждения 11 во всем диапазоне скоростей получает питание .непосредственно от первичного высоковольтного источника отпиранием в конце каждого рабочего цикла тиристора 12, т.е. в этом режиме независимое регулирование возбуждения осуществляется аналогично первому этапу регулирования напряжения, подводимого к электродвигателю в режиме пуска.

Отпирание тиристора 2 обмотка якоря 10 оказывается замкнутой накоротко по цепи 10-7-2-14-10, и в ней гфоисходит нарастание тока. Запирается главный тиристор 2 во время обратного перезаряда коммутирующего конденсатора 4, т.е. в результате отпирания того же вспомогательного тиристора 3. Рекуперируемая Энергия возвргицается в высоковольтн источник по цепи: минус источника9-14-10-13 - плюс источника, а ток