Устройство для управления электродвигателем постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК H02P7/28 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано дл безреостатного регулирования скороети электродвигателей постоянного тока. Известны устройства для регулирования напряжения, созданные на основе тиристорных широтно-импульсных преобразователей постоянного тока с коммутирующим конденсатором l , Недостатком устройства является то, что напряжение подзаряда коммутирующего конденсатора оказывается заниженным, что может привести к. сры ву процесса регулирования. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является уст ройство для управления электродвигателем постоянного тока, содержащее главный и вспомогательный тиристоры причем анод главного тиристора подключен к плюсовой шине источника пи тания, а к аноду вспомогательного тиристора подключены коммутирующий конденсатор и дроссель, и обратный диод, анод которого соединен с одним из выводов электродвигателя и подключен к минусовой шине источник питания 2 . Однако известное устройство обладает рядом недостатков. При повторном отпирании главного тиристора возможен срыв коммутации из-за недостаточной величины коммутационного напряжения . Так как коммутирующий конденсатор заряжается через нагрузку (электродвигатель), устройство имеет небольшой диапазон изменения тока и напряжения нагрузки. Цель изобретения - повышение надежности работы и расширение диапазона регулирования. Поставленная цель достигается тем/ что в устройство введены мостовой двухполупериодный неуправляекый выпрямитель и трансформатор, первичная обмотка которого одним выводом подключена к катодам главного и вспомогательного тиристоров, другим ыводом - к катоду обратного диода, дополнительный вывод соединен с другим выводом электродвигателя, во вторичную обмотку включен мостовой д ухполупериодный неуправляемый выпрямитель, катод которого соединен с другим выводом дросселя, а анод подключен ко второму выводу коммутирующего конденсатора, соединенногчэ с минусовой шиной источника питания. На фиг. приведена электрическая схема устройства; на фиг,2 - кривая намагничивания сердечника трансформатора. К плюсу источника питания (фиг.1) подсоединен «|нод главного тиристора 1, катод которого соединен с катодом ьх помогательного тиристора 2 в общую точку. Анод вспомогательного тиристора 2 подсоединен с коммутирующим конденсатором 3 и индуктивностью 4. Второй вывод коммутирующего Конденсатора соединен с минусом источника питания. Катоды главного 1 и вспомогательного 2 тиристоров подключены к вы воду первичной обмотки трансформатора 5, имеющей дополнительный вывод, кото рый соединен с нагрузкой, например, с тяговьм двигателем 6 последовательного возбуждения. Другой вывод первично обмотки трансформатора 5 соединен с катодом обратного диода 7, во вторичную обмотку трансформатора 5 включен двухполупериодный выпрямитель 8, к ка тоду которого подсоединен другой вь:вод индуктивности 4. Тяговый двигатель 6 и аноды обратного диода 7 и двухполупериодного выпрямителя 8 подсоединены к минусу источника питания. Устройство работаетследующим образом. При подаче управляющих импульЪов на главный тиристор 1, он отк рывается по uenif: плюс источника питания,: главный тиристор 1, часть первичной обмотки трансформатора 5, двигатель 6. минус источника питания, протекает ток, сердечник трансформатора намагничивается (участок кривой 0-1 намагничивания, фиг.2). Коммутирующий конденсатор 3 заряжается по цепи: двухполупериодный выпрямитель 8, индуктивность 4, конденсатор ;3, При дальнейшем увеличении тока двигателя, трансформатор 5 входит в режим насыщения (фиг,2, участок кривой l;;; При подаче управляющих импульсов на вспомогательный тиристор 2 тиристор 2 открывается, конденсатор 3 сзапир акицей полярностью напряжения подкточается параллельно главному тиристору 1 и последний запирается. Конденсатор 3 заряжается по цепи: кондён-г сатор 3, вспомогательный тиристор 2, часть первичной обмотки трансформатора 5, двигатель б. После окончания разряда конденсатора 3 ток через тиристор 2 прекращается. Двигатель 6 отключается от источников питания, в нем возникает ЭДС самоиндукции, кото рая замыкается по цепиг двигатель 6, Обратный диод ,7 часть первичной обмотки трансформатора 5. Сердечник трансформатора перем гничивается во вторичной обмотке индуцируется ЭДС. До момента выхода трансформатора из реткима насыщения, (фиг.2, участо с ривой 2-3) индуцируемая ЭДС имеет алую величину, и ток, протекающий ерез выпрямитель 8, индуктивность и вспомогательный тиристор 2, меньэ тока удержания тиоистЪра, Время ыхода трансформатора 5 из состояния асыщения больше времени восстановления запирающих свойств тиристора 2 прямом направлении. В результате иристор 2 запирается. Индуктивность служит для уменьшения скорости наг астания тока через тиристор 2. После запирания тиристора 2 конденсатор 3 подзаряжается по цепи: катод выпрямителя 8, индуктивность 4, конденсатор 3, анод выпрямителя 8. При подаче управляющих импульсов на главный тиристор 1 заканчивается заряд коммутирующего конденсатора 3 и цикл работы повторяется. Формула изобретения Устройство для управления электродви,гателем постоянного тока, содержащее главный и вспомогательный ти исторы, причем анод главного тиристора подключен к плюсовой шине источника питания, а к аноду вспомогательного тиристора подключены коммутирующий конденсатор и дроссель, и обратный ДИОД , анод которого соединен с одним из выводов электродвигателя и подключен к минусовой шине источника питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы и расширения диапазона регулирования, в него введены мостовой двухполупериодный неуправляемый выпрямитель и трансформатор, первичная обмотка которого одним выводом подключена к катодам главного и вспомогательного тиристоров, другим выводом -: к катоду обратного диода, догголнительный вывод соединен с другим выводом электродвигателя, во вторичную обмотку включен мостовой двухполупериодный неуправляемый выпрямитель, катод которого соединен с другим выводом дросселя, а анод подключен ко второму выводу коммутируклцего конденсатора, соединенного с минусовой шиной источника питания-. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1, Бардаш Ю, Ф, я др, Тирнсторный электропривод рудничных электровозов. Сборник, серия Механизация н ав томатизаиия производственных проМ,, 1975, с,13, цессов . 2. Такеути Т, Теория ц, применение вентильных цепей для регулирования двигателей . Л,, Энергия , 1973, с,200, рис,1-,4.