Способ управления тиристорами при торможении электродвигателя постоянного тока независимого возбуждения Советский патент 1979 года по МПК H02P7/28 

Изобретение относится к области тиристорного электропривода постоянного тока и может быть применено, в частности, в маломощных электронриводах с релейными датчиками положения.

Для осуществления торможения д,вигателя постоянного тока противовключением требуется изменить направление тока, протекающего через двигатель и тиристорный нреобразозатель, для чего применяют схему с двумя группами вентилей, каждая из которых проводит ток в одном направлении, благодаря чему создается эффект двусторонней проводимости преобразователя в целом.

Для предотвращения протекания через преобразователь уравнительных токов используют раздельное управление комплектами вентильных преобразователей, направление вращения двигателя определяется тем, какая из групп вентилей проводит рабочий ток, т. е. на какую группу вентилей поданы управляющие импульсы.

Раздельное управление тиристорами при торможении противовключений заключается в том, что после поступления команды на

торможение снимаются управляющие импульсы с тиристоров рабочей группы вентилей; с выдержкой времени, необходимой для надежного закрытия работавших тиристоров, после спадания в них токов до нуля, на тиристоры тормозной группы подаются отпирающие импульсы, синхронизированные с положительными полуволнами питающих напряжений, т. е. в моменты приложения к тиристорам со стороны сети напряжений проводящей полярности; прекращают подачу управляющих импульсов на тормозную группу вентилей после окончания процесса торможенияШ.

Известный способ управления тиристорами отличается сложностью.

Цель изобретения - упрощение управления тиристоров при торможении противовключением и увеличение интенсивности торможения.

Поставленная цель достигается тем, что после поступления команды на торможение управляющие импульсы с одинаковыми углами зажигания и длительностями подают на тиристоры обеих групп во время приложения к тиристорам отрицательного напряжения со стороны источника переменного тока, причем обеспечивают такую длительность импульсов, при которой задние фронты импульсов, подаваемых на тиристоры тормозной группы, формируют после моментов установления на анодах тиристоров тормозной группы относительно катодов положительных потенциалов, что получается за счет превышения ЭДС двигателя над ЭДС источника питания, но не позднее моментов переходов питающих напряжений сети от отрицательных значений к положительным. Снятие управляющих импульсов после окончания процесса торможения не обязательно. На фиг. 1 дана блок-схема устройства, построенного на базе реверсивного тиристорного преобразователя с однофазной нулевой схемой выпрямлепкя; на фиг. 2 показаны вре.менные диагра.ммы работы устройства. Реверсивный тиристорный преобразователь 1 состоит из попарно встречно-параллельно включенных тиристоров 2, 3 и 4, 5, присоединенных соответственно к началу 6 и концу 7 вторичной обмотки силового трансформатора 8. К средней точке 9 вторичной обмотки трансформатора подключается один вывод якорной цепи двигателя постоянного тока 10, второй вывод которой соединен с общей точкой 11 пар тиристоров. Система управления тиристорами 12 состоит из подключенного к управляющим переходам тиристоров коммутатора 13, входные цепи которого соединены с генератором управляющих импульсов режима вращения 14 и генератором управляющих импульсов режима покоя 15. Система управления получает команды с помощью подключенного на управляющие входы коммутатора 13 трехпозиционного релейного задатчика 16, включающего в себя два неподвижных контакта 17 и один подвижный контакт 18. При замкнутом положении неподвижного контакта 17 с подвижным контактом 18 к управляющим электродам тиристоров 2 и 4 коммутатор 13 подключает выходные цепи генератора управляющих импульсов режима вращения 14. В момент времени 19 .(фиг. 2) на управляющий электрод тиристора 2 генератор 14 выдает импульс 20 с углом зал игания 21, соответствующим двигательному режиму работы преобразователя. В момент времени 22 напряжение между точкой б вторичной обмотки и общей точкой 11 пар тиристоров, определяемое суммой напряжения 23 между началом 6 и средней точкой 9 вторичной обмотки и напряжением 24, равным разности ЭДС двигателя 25 и падения напряжения в якорной цепи от протекания по ней тока 26, или разностью напряжения 23 и величиной 27, обратной напряжению 24, становится для тиристора 2 положительной полярности, и он включается. В момент времени 28 на управляющий электрод тиристора 4 генератор 14 выдает импульс 29 с таким же углом зажигания, что и для тиристора 2. После момента времени 30, когда напряжение 31 между средней точкой вторичной обмотки и концами 7 становится больще величины 27, тиристор 4 открывается, создавая новую цепь для протекания тока двигателя. После размыкания контактов 17 и 18 в момент времени 32 коммутатор 13 подключает управляющие переходы всех силовых тиристоров к выходным цепям генератора управляющих импульсов режима покоя 15, обеспечивающим подачу импульсов на переходы в моменты приложения к тиристорам со стороны сети отрицательных напряжений, т. е. с углом зажигания 33, большим 180 эл. град. Для предотвращения аварийных режимов обязательным условием является генерирование импульсов генератором 15 такой длительности 34, при которой задние фронты этих импульсов формируются в моменты 35, 36, т. е. в моменты смены знака питающих напряжений. Поступление импульса 29 в момент времени 37 и импульса 20 в момент времени 38 не приводит к открытию тиристоров 4 и 2, так как за все время 34 наличия импульсов на управляющих электродах этих тиристоров напряжения между концом 7 вторичной обмотки и общей точкой 11 пар тиристоров и началом вторичной обмотки и общей точкой 11 пар тиристоров, определяемые суммами напряжения соответственно 31, 24 и 23, 24, имеют для них запирающую полярность. Наоборот, после подачи в момент времени 37 на управляющий электрод тиристора 3 импульса 39 и в момент 38 на тиристор 5 импульса 40, начиная с момента времени 41, когда противо-ЭДС двигателя становится больще по абсолютной величине напряжения 23, тиристор 3 открывается и проводит тормозной ток 26, причем до момента времени 35 он течет под действием противо-ЭДС двигателя встречно ЭДС трансформатора и потому торможение в это время идет с возвратом энергии в сеть, т. е. является рекуперативным. Начиная с момента 35 прбтиво-ЭДС двигателя и ЭДС трансформатора действуют согласно, что соответствует режиму торможения противовключением. После момента времени 42, когда напряжение 31 становится меньще напряжения 24, включается тиристор 5, создавая вторую цепь для протекания тормозного тока, параллельную той, которая образована тиристором 3. До момента времени 36 ток, протекающий через тиристор 5, так же, как и в начале процесса торможения, носит рекуперативный характер. Последующие включения тиристоров происходят до тех пор.