Устройство для регулирования скорости тягового электродвигателя Советский патент 1980 года по МПК H02P7/62 

торым через рабочие тиристоры подключены зарядные тиристоры.

На чертеже представлена принциписшьная схема устройства для регулиров ния скорости тягового электродвигателя.

Устройство содержит выполненные по трехфазной мостовой схеме на тиристорах 1-6 переключатель фаз 7,на тиристорах 8-13 дополнительный переключатель фаз 14 и на диодах 15-20 обратный полупроводниковый мост 21, связанные диагоналями с фазами электродвигателя 22,тиристорный импульсный преобразователь 23, состоящий из соответственно включенных между источником 24 и переключателями фаз 7 и 14 рабочих тиристоров 25-26 и дополнительных рабочих тиристоров 27,28, встречно-параллельно которым подключены перезарядные диоды 29, 32. Перезарядные тиристоры 33-36 .подключены соответственно к общим точкам между рабочими тиристорами 25-26 и переключателем фаз 7 и дополнительными рабочими тиристорами 27, 28 и дополнительным переключателем фаз 14.Устройство содержит включенные параллельно и связанные с рабочими тиристорами 25, 26 коммутирующие 37, 38 и зарядные 39, 40 тиристоры, между средними точками которых включены последовательно соединенные конденса.тор 41 и дроссель 42,, причем средние точки соединения тиристоров 33 и 34 35 и 36, и 39 и 40 объединены.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что включены тиристоры 1, 2, 3,-25, 26, конденсатор 41 заряжен до полярности, обозначенной на чертеже без скобок. Ток протекает от источника питания 24 по обмоткам тягового электродвигателя 22.После включения тиристоров 37, 33 начинается перезаряд конденсатора 41 по койтуру: 41 -42 -33-32 -37-41, что приводит к выключению рабочего тиристора 26. По окончании перезаряда конденсатора 41 необходимо включить тиристоры 4, 6 переключателя фаз 7, чт обеспечивает независимость напряжения от характера нагрузки.

Для формирования следующего импульса напряжения на нагрузке необходимо выключить тиристор 25 (подать управлягадие сигналы на тиристоры 38, 34). После перезаряда конденсатора (полярность указана в скобках) по контуру 41-38-31-34-42-41 необходимо включить тиристоры 8, 9, 10, 27, 28 Следующая пауза на нагрузке обеспечивается выключением тиристора 27 и после перезаряда конденсатора 41 вклк(Чвнием тиристоров 11 и 13.

Для изменения направления тока в обмотке статора необходимо при формировании следующего импульса напряжения на нагрузке включить тиристоры 2, 3, 4, 25, 26 вместо тиристоров 1, 2, 3, 25, 26.

Характер напряжения на конденсаторе зависит от коэффициента заполнения.

Для реализации малых коэффициентов заполнения необходимо использовать двухполярную модуляцию, что обеспечивается чередованием периода потребления, с периодом отдачи накопленной энергии источнику питания.

По достижении максимального коэффициента заполнения, который при данном алгоритме работы преобразователя определяется контуром коммутации, необходимо переходить на другой закон управления.

Предположим, что включены тиристоры 1, 2,.3, 25, 26, а конденсатор 41 заряжен до полярности, обозначенной на чертеже без скобок. Ток протекает от источника питания 24 через о указанные элементы и фазы двигателя 22. После выключения тиристора 26 и перезаряда конденсатора 41 обеспечивается пауза напряжения на нагрузке. Токи фаз двигателя протекают через тиристоры 2, 25 и соответствующие диоды моста 21, Следуняций импульс напряжения прикладывается к нагрузке 22 после включения тиристоров 8, 10, 27. Для изменения направления тока, например в фазе А, необходимо вместо указанных тиристоров включить тиристоры 4, 10, 27.

При таком алгоритме управления можно достичь коэффициента заполнения, равного единице. После перезаряда конденсатора 41 необходимо сразу включать соответствующие тиристоры, переключателя, обеспечивающие подачу напряжения к нагрузке и изменение его полярности в одной из фаз. В этом случае характер напряжения на конденсаторе не зависит от коэффициента заполнения.

Напряжение на нагрузке регулируется широтно-импульсным методом на несущей частоте.

Зарядные тиристоры 39-40 стабилизируют уровень напряжения на конденсаторе при работе с малыми коэффициентами мощности и в тормозном режиме.

Хотя к тиристорам переключателей фаз не прикладывается обратное напряжение, за счет их поочередной работы, для восстановления вентильных свойств им предоставляется время не менее периода несущей частоты, что значительно улучшает частотные свойства преобразователя и увеличивает надежность.

Совместная работа двух переключателей фаз обеспечивает максимальное использование источника питания по напряжению и независимость выходного напряжения от характера нагрузки. Это позволяет снизить напряжение источника питания, а следовательно, и количество последовательно дключенных тиристоров в преобразователе, повысить КПД и момент на валу двигателя.

Формула изобретения

Устройство для регулирования ско.рости тягового электродвигателя, содержащее переключатель фаз и обрат, ный полупроводниковый мост, связанные диагоналями с фазами электродвигателя, источник питания, соединенный с полупроводниковым мостом, импульсный преобразователь с рабочими тиристорами, включеннЕЛИи между источником и соответственно анодной и катодной группами переключателя фаз, соединенные последовательно и связанные с рабочими тиристорами коммутирующие тиристоры, к общей точке соединения которых подключен одной своей обкладкой конденсатор, другая обкладка которого соединена с одним выводом дросселя, о т л и чающееся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей двигателя, устройство снабжено дополнительным переключателем фаз, а в импульсный преобразователь включены перезарядные, зарядные и дополнительные рабочие тиристоры и перезарядные диоды, включенные встречно-параллельJ но всем рабочим тиристорам, причем дополнительный переключатель фаз подключен катодной и анодной группами к источнику питания через дополнительные рабочие тиристоры/ перезарядQ ные тиристоры подключены соответственно к общим точкам соединения рабочих тиристоров и переключателя фаз и дополнительных рабочих тиристоров и дополнительного переключателя фаз, другой вывод дросселя подключен к

5 общей точке соединения последовательно включенных зарядных тиристоров, с которой соединены средние точки последовательно соединенных перезарядных тиристоров, встречно-паргьплельно

0 которым через рабочие тиристоры подключены зарядные тиристоры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Японии № 51-12815,

25 МКИ Н 02 М 7/515 18.12.69.

кл