Устройство для управления двухдвигательным электроприводом постоянного тока Советский патент 1979 года по МПК H02P5/46 

Тб - диаграмма состояний зарядного тиристора;

f I - относительная продолжительность включения якоря первого двигателя;

j g - относительная продолжительность включения якоря второго двигателя;

с - время задержки между открытием коммутирующего тиристора и закрытием зарядного тиристора;

Ц:7 , Ucj,- напряжение на конденсаторах.

Устройство содержит силовые тиристоры 1 и 2, включенные в якорные цепи двигателей 3 и 4, общий узел коммутации с коммутирующим 5 и зарядным 6 тиристорами и конденсаторами 7 и 8.

Обмотки 9, 10 возбуждения двигателей соединены последовательно-встречно. Обратные диоды 11 и 12 включены между противоположными по питанию выводами якорей двигателей 3 и 4. Силовые тиристоры 1 и 2 и обмотки возбуждения двигателей щунтированы обратными диодами 13, 14 и 15 соответственно. Последовательно в цепи питания якорей двигателей включены диоды 16 и 17.

Устройство работает следующим образом.

При одновременном включении силовых тиристоров 1 и 2 и зарядного тиристора 6 к двигателям подключается напряжение источника питания Ей, а также происходит заряд конденсатора 7 по цепи + Ей, 9, 10, 8,2, - ЕЙ и конденсатора 8 по цепи + Ей, 9, 10,8,2, - ЕЦ. Заряд конденсаторов носит колебательный характер и по достижении максимума напряжения на конденсаторах тиристор 6 закрывается.

В данной схеме для обеспечения колебательного характера заряда конденсаторов вместо дросселя используется индуктивность обмоток возбуждения 9 и 10 двигателей. Коммутационное напряжение на конденсаторах по окончании заряда примерно равно двойному напряжению источника питания. При включении коммутирующего тиристора 5 происходит перезаряд конденсаторов 7 и 8 соответственно по цепям: +7,5,13, - 7 и + 8,5,14 - 8. Силовые тиристоры 1 и 2 закрываются. При закрытии силовых тиристоров 1 и 2, в якорных обмотках возникает ЭДС самоиндукции с полярностью, как показано на фиг. 1; ЭДС самоиндукции замыкаются с помощью обратных диодов 11 и 12 по цепи: + ЭДС самоиндукции 3, 12, - ЭДС самоиндукции 4, + ЭДС самоиндукции 4, 11, - ЭДС самоиндукции 3. Так как силовые тиристоры 1 и 2 включены одновременно и закрытие их происходит в один и тот же момент времени, то, следовательно, относительные продолжительности включения якорей двигателей 3 и 4 равны, т. е. у i у 2. Вследствие того, что обмотки возбуждения двигателей 9 и 10 включены встречно, двигатели развивают моменты противоположных направлений. Скорость выходного вала равна нулЮ: Для устранения возможности

короткого замыкания необходимо, чтобы включение коммутирующего тиристора 5 происходило спустя некоторое время т после закрытия зарядного тиристора 6 (фиг. 2). Если включены силовой тиристор 1 и зарядный тиристор 6, а тиристор 2 не включен, то якорь двигателя 1 получает питание и происходит заряд конденсатора 7. Через некоторое время включается силовой тиристор 2 и зарядный тиристор 6. Якорь двигателя 4 получает питание и происходит заряд конденсатора 8 (фиг. 2). По мере заряда конденсатора 8 тиристор 6 закрывается. При включении коммутирующего тиристора 5 силовые тиристоры I и 2 закрываются. В этом случае относительная продолжительность включения якорей двигателей различная (1 г), так как закрытие силовых тиристоров 1 и 2 происходит в одно и то же время, а относительная продолжительность регулируется моментом включения тиристоров 1 и 2. Двигатели будут работать в различных режимах. Величина тормозного момента определяется как продолжительностью включения якоря двигателя 4, так и ЭДС вращения двигателей. Скорость выходного вала определяется разностью относительных продолжительностей включения. При сигнале управления Uu, равном нулю, j 1 i 2 и скорость выходного вала равна нулю. По мере увеличения сигнала управления одной полярности происходит увеличение I и уменьщение г, выходной вал вращается в одном направлении и скорость вращения может регулироваться от нуля до максимальной (jf i 1; у г 0). При изменении полярности сигнала управления происходит быстрое торможение и выходной вал начинает вращаться в обратном направлении, так как г |. Скорость вращения выходного вала может изменяться от нуля до максимальной.

Таким образом, включение обратных диодов 11 и 12 между якорями двигателей обеспечивает работу двигателей на один вал в различных режимах, что,кроме упрощения устройства, повыщает жесткость результирующей механической характеристики и позволяет осуществить плавное регулирование скорости вращения выходного вала с высоким быстродействием при реверсе. Использование в качестве зарядного дросселя обмоток возбуждения двигателей и одного коммутирующего тиристора также упрощает схему.

Формула изобретения

Устройство для управления двухдвигательным электроприводом постоянного тока, содержащее силовые тиристоры, включенные в цепи питания якорей двигателей, общий узел коммутации с конденсаторами, зарядным и коммутирующим тиристорами и обратные диоды, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, обмотки возбуждения двигателей соединены последовательно-встречно и подключены к источнику питания через зарядный и коммутирующий тиристоры, соединенные последовательно, а якорь каждого двигателя включен параллельно зарядному и коммутирующему тиристорам через дополнительно введенный диод со стороны обмоток возбуждения и силовой тиристор со стороны коммутирующего тиристора, причем конденсаторы узла коммутации включены между анодами силовых и коммутирующего тиристоров, а обратные диоды подключены параллельно обмоткам возбуждения, силовым тиристорам и между противоположными по питанию выводами якорей двигателей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 406286, кл. Н 02 Р 5/46, 1971. /J