Электропривод постоянного тока Советский патент 1979 года по МПК H02P5/16 

Изобретение относится к области электротехники и может быть испольаова -НИ для импульсного управления двигателями постоянного тока на транспорте и в других областях промышленности. Известен электропривод постоянного тока, содержащий двигатель постоянного тока, обмотка возбуждения которого вклю чена в диагональ моста кз управляемых и неуправляемых вентилей, и механичес- кий переключатель для версирования двигателя 1. Недостатком электроприво да является ограниченная возможность у равления двигателем, так как ток в обмотке возбуждения не регулируется, а также низкая надежность работы н личия механического переключателя. Известен также электропривод постоянного тока, содержащий двигатель nocw тоянного тока, подключенный к сети постоянного тока через LC-фильтр и тиристорный преобразователь, и переключатель, подсоединяющий обмотку возбуждения к якорю двигателя в двигательном режиме, а в режиме торможения к регулируемому выпрямителю, выполненному по двухполупериодной схеме на двух тиристорах и подключенному к сети переменного тока через трансформатор 21лспользование вспомогательных источников переменного тока и электромашинного преобразователя усложняет данную схему и ограничивает область ее применения. Наиболее близким по технической сущ ности к предлагаемому является электропривод постоянного тока, содержащий двигатель постоянного тока, обмотка возбуждения которого включена между точкой соединения обмоток трансформатора и точкой соединения двух пар последовательно включенных тиристоров, причем концы одной пары последовательно включенных тиристоров подключены к концам обмоток трансформатора, подключенного к вспомогательному источнику питания 3, Недостатком устройства является наличие вспомогательных источников пита- ..:,.V ния, что усложняет схему и сужает область ее применения. Цеяью изобретения является упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей. Это достигается тем, что электропривод постоянного тока, содержащий двигатель постоянного тока, обмотка возбуждения которого включена между точкой соединения обмоток трансформатора и точкой соединения двух пар последова тельно включенных тиристоров, причем концы одной пары последовательно включенных тиристоров подключены к концам обмоток трансформатора, дополнительно снабжен тирнсторным прерывателем, включенным между одним выводом для подключения к источнику питания и концом одной Из обмоток трансформатора, при этом конец второй обмотки трансформатора подсоейинен к другому выводу для подключения источника питания, а концы второй пары последовательно включенных тиристоров подключены к то ке соединения обмоток трансформатора с обмоткой возбуждения двигателя. На фиг. 1 приведена схема электропривода постоянного тока; на фиг. 2 временные диаграммы токов и напряжений, протекающих в схеме. Электропривод содержит источник питания 1, к выводам которого подключены последовательно соединенные обмотки 2 и 3 трансформатора 4 и тнристорный пре рыватель 5, состоящий из основного 6 и коммутирующего 7 тиристоров, зашунтир ванных обратпь1ми диодами S и 9 и LCконтура 10, включенного в цепь коммут рующего тиристора 7. К концам обмоток 2 и 3 трансформатора 4 подключены кон цы одной пары последовательно соединен ных тиристоров 11 и 12, а к точке соединения обмоТок 2 и 3 трансформатора 4 подключены концы другой пары последовательно соединенных тиристоров 13 и 14 и один конец обмотки возбуждения 15 двигателя постоянного тока 16, при этом второй конец обмотки возбужден1Ю 15 подключен к точке соединения обоих йар последовательно включенных тйрйсто ров 11, 12, И 13, 14. Электропривод работает следующим образом. При подаче напряжения питания через обмотки 2 и 3 трансформатор 4 и обратный диод 9, заряжается коммутирующий конденсатор LC-контура 10. Пр включении прерывателя 5, т.е. замыкани ключа 6, к обмоткам 2 и 3 трансформатора 4 пр1жладывается напряжение источника 1 и через тиристор 6 начинает протекать ток (фиг. 2, а).. Полярность напряжения на обмотке 2: плюс - на начале, минус - на точке соединения обмоток трансформатора 4. Полярность напряжения на обмотке 3: плюс - на точке соединения обмоток 2 и 3, минус - на конце. При включении тиристора 11 напряжение об- мотки 2 (фиг. 2,д) прикладывает к обмотке возбуждения 15 и через нее протекает ток (фиг. 2, е, и). Через трансформатор 4 по цепи источник 1, обмотки 2 и 3j тиристор 6 протекает трансформирован- ный ток, равный половине тока обмотки возбуждения 15. Индуктивность обмотки возбуждения 15 велика, поэтому ток во времени изменяется мало. В момент tj (фиг. 2, б) включается коммутирующий тиристор 7. Обратной полуволной тока перезаряда LC-контура 10 выключается в момент 12(фиг. 2,б) тиристор 7, а в момент времени tj (фиг, 2,а) тиристор 6, В интервале времени ix -t избыточ- ный ток LC-контура 10 протекает че- рез диод 8 (фиг. 2,в). Ток в трансформаторе 4 продолжает протекать через диод 9 до момента времени Is (Фиг. 2,г), когда напряжение на конденсаторе LC-кон- тура 10 становится выше напряжения источника 1, и диод 9 запирается, что соответствует моменту размыкания прерывателя 5. В момент времени 15(фиг. 2,д) на обмотке 2 возникает ЭДС самоиндукции, полярность которой такова, что происходит запирание тиристора 11. Ток обмотки возбуждения 15 (фиг. 2,и) продолжает протекать через тиристор 13, который включается в момент tg (фиг. 2,ж) В момент времени t основа включаются тиристоры 6 и 11, тиристор 13 Запирается под дейстшюм напряжения на обмотке 2, а. ток возбуждения начинает протекать в тиристоре 11. Далее процессы в схеме повторяются. При регулировании момента t включения коммутирующего тиристора 7 изменяется длительность интервала О- t , а следователь- но, и ток обмотки возбуждения 15. Двкгатель 16 последовательного возбуждения работает по схеме независимого возбуждения с целью улучшения электромеханических характеристик -привода. Для. реверса тока в обмотке возбуждения 15 управляющие импульсы снимаются с тиристоров 11 и 13 и переводятся на тиристоры 12 и 14 соответственно. Тиристорный прерыватель 5 работает аналопино. Для питания обмотки возбуж пения 15 исполь зуется напряжение обмотки 3. При включении тиристора 12 через него протекает ток обмотки возбуждения 15, его , направление изменилось. В момент прерывания тока в трансформаторе 4 на обмот ке 3 возникает ЭДС самоиндукции, которая запирает тиристор 12, Ток обмотки возбуждения 15 замыкается через включающийся тиристор 14, При включен тиристоров 6 и 12 тиристор 14 запирается под действием напряжения на обмот ке 3. Процессы в схеме повторяются, В предлагаемом электроприводе обмот ка возбуждения двигателя получает пита- ние от того же источника питания, что ,и якорная обмотка. Отсутствие вспомогательных источников питания упрощает схему электропривода и расширяет область его применения, так как он мо- жет быть использован как на стационарных, так и на передвижных установках. Формула изобретения Электропривод постоянного тока, содержащий двигатель постоянного тока,

м) обмотка возбуждения которого аключена между точкой соединения обмоток трансформатора и точкой соединения двух пар последовательно включенных тиристоров, причем концы одной пары последовательно включенных тирисдоров подключены к концам обмоток трансформатора, о т- личаюшийся тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей, он снабжен тиристорным прерывателем, включенным между одним выводом для подключения к источнику питания и концом одной из обмоток трансформатора, при этом конец второй обмотки тарнсформатора подсоединен к другому выводу для подключения источника питания, а концы второй пары последовательно включенных тиристоров подключены к точке соединения обмоток трансформатора с обмоткой возбуждения двигателя. Источники информации, принятые во внимание при эксперт изе 1, Авторское свидетельство СССР № 414695. 2 Н 02 Р 1/18, 1968. 2, Патент США № 3846098. 2 Н 02 Р 5/06, 1975, 3. Патент Великобритании № 1315851, 2 Н О2 К 23/02, 1973,