Способ управления тиристорами широтно-импульсного преобразователя Советский патент 1979 года по МПК H02P13/16 

ме токоограничения требуют большой мощности устройств выключения тиристоров.

Цель изобретения - повышение коэффициента использования двигателя в тормозных режимах и уменьшение габаритов и установленной мощности коммутирующих устройств.

Это достигается тем, что в способе управления тиристорами широтно-импульсного преобразователя в двигател ном режиме работы в каждом такте коммутации одновременно включают два тиристора, обеспечивающих одно напраление вращения двигателя, а отключают в такте только один из тиристоров, причем отключают эти тиристоры поочередно, через такт, в тормозном режиме включают в каждом такте коммутации только по одномуиз двух тиристоров, причем включают тиристоры поочередно, через такт, кроме того/ включают именно тот тиристор, который отключают в конце данного такта.

На фиг. 1 представлена схема широтно-импульсного преобразователя; на фиг. 2 и 3 - схемы для управления тиристорами широтно-импульсного преобразователя.

Рабочие тиристогял 1-4 преобразователя обеспечивают поцключение якоря электродвигателя к источнику питания. Тиристоры 5f 6 совместно с коммутирующим конденсатрром 7, диодами 8, 9, зарядным дросселем 10, коммутирующими дросселями 11,12 и конденсато рами 13, 14 образуют устройство вынлючения рабочих тиристоров 1-4. Импульсный усилитель мощности снабжен обратными диодами 15-18. Нагрузкой импульсного усилителя мощности является двигатель 19. В состав привода входит датчик 20 ЭДС якоря двигателя 19 (например, тахогенератор) и нелинейный датчик модуля тока, выполненный в виде соединения датчика 21 тока с нелинейным звеном 22.

Схема упрсшления содержит следующие функциональные узлы: широтно-импульсный модулятор, логический блок обеспечения реверса и исключения режимов цротивовключения, импульсные усилители, управляющие соотв.етствующими тиристорами .7

Широтно-импульсный модулятор содержит , два пороговых элемента 22, 2 тактовый генератор 24 пилообразного напряжения и триггер 25 со счетным входом.

Логический блок.включает четыре симметричных триггера 26-29, четыре трехвходовых элемента И 30-33, четыре двухвходовых элемента И-НЕ 343, четыре, двухвхсщовых элемента И 38-41.

Импульсные усилители 42-47 управлют, соответственно, тиристорами 1-6

к датчику 20 ЭДС подсоединены два нелинейных элемента 48, 49.

Устройство работает следующим образом,

В двигательном режиме, например при работе порогового элемента 22 широтно-импульсного модулятора импуЛьсы проходят через трехвходовой элемент И 30, через два двухвходовых элемента И 38 и 39 поступают на импульсные усилители 42, 43 и, соответственно, на тиристоры 1, 2. Первы входы элементов И-НЕ 34 и 35 соединены с выходами триггера 25, сигналы на этих входах изменяются в каждом такте в соответствии с работой триггера 25. Вторые входы элементов И-НЕ 34 и 35 соединены с выходом трехвходового элемента И 32. На одном из входов этцто элемента, подключенного к выходу нелинейного элемента. 48логический О, поэтому на выходе элемента 32 - также логический О, а навыходах элементов 34 и 35 - логическая 1. Управляющие импульсы проходят на оба тиристора 1 и 2 в каждом такте коммутации. Одновременно при этом на двух входах элемента 31, соединенных с триггерами 26и 27 чередуются логический О и логи-. ческая Г, на третьем входе, соединенном с нелинейным элементом 49 - логическая I.

При реверсе входного сигнала, когда на выходе порогового элемента 22 исчезают .входные сигналы, на инверсных выходах триггеров 26 и 27 появляются логические I, При этом элементы 36. и 37 начинают повторять на выходе инвертированные сигналы счетного триггера 25. Это приводит к тому, что импульс управления, сформированный пороговым элементом 23, будет поступать в каждом такте только на один тиристор, причем включаться в этом режиме тиристоры будут поочередно. Соединение соответствующих выходов счетного триггера 25 с импульсными усилителями 46 и 47 обеспечивает отключение именно того тиристора, на который поступил управляющий импульс. Режим такого управления будет продолжаться до тех пор, пока ЭДС двигателя (т.е. частоты вращения) не станет ниже порога отпускания нелинейного элемента.После этого включаются оба тиристора 3 и 4 и обеспечивают разгон двигателя (двигательный режим).

Таким образом, предлагаемый способ управления тиристорами 1-4 состоит в томг что в двигательном режиме в каждом такте коммутации одновременно включают два тиристора, обеспечивающих одно направление вращения двигателя 19, либо тиристоры 1, 2, либо тиристоры 3, 4, а от ключают в одном такте только один из двух тиристоров 1, 2 или 3, 4, В тормозном режиме включают в каждом такте коммутации только по одному и двух тиристоров 1, 2 или 3, 4, причем включают тиристоры 1, 2, 3, 4 по очередно, через такт. Благодаря тому, что в режиме торможения при реализации этого способа исключаются интервалы коммутации в течение которых двигатель,- работает в режиме противовключения, снижается вдвое скорость роста тока на начальном этапе тормозного режима, уменьшаются пульсации тока в режиме токоограничения. Это повышает энергетические характеристики электропривода, позволяет уменьшить мощ ность устройств выключения и оптимизировать параметры устройств выключения. Формула изобретения Способ управления тиристорами широтно-импульсного преобразователя, работающего на двигатель постоянного тока, состоящий в том, что в двигательном режиме работы в каждом такте коммутации одновременно включают два тиристора, обеспечивакяцих одно направление вращения двигателя, а отключают в каждом такте только один из тиристоров, причем отключают эти тиристоры поочередно, черезтакт, отличающий-ся тем, что, с целью повышения коэффициента использования двигателя в тормозных режимах и уменьшения габаритов и установленной мощности .коммутирующих устройств, в .тормозном режиме включают в каяадом такте коммутации только по одному из двух тиристоров, причем включают тиристоры поочередно через такт, кроме того включают именно тот тиристор, который отключают в конце данного такта. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельсвто СССР № 299917, Н 02 М 7/517, 1971. 2.Гольц М.Е. и др. Автоматизированные электроприводы постоянного тока с широтно-импульсными преобразователями. М., Энергия, 1972, с... 58-61.

,. - -j

,v: .jM ..

-,1 ..« . . ;

, . -,

фцг.2 38

WKI