Устройство для управления двухфазным электромагнитным преобразователем от сети переменного тока Советский патент 1981 года по МПК H02P7/62 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХФАЗНЬМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ ОТ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

1

Изобретение относится к силовой преобразовательной технике и может быть использовано для построения систем управления электромагнитными механизмами, в частности двигателями возвратно-поступательного движения соленоидного типа.

Известно устройство для управления электромагнитным преобразователем, содержащее однофазный трансформатор, вторичные обмотки рабочего и повышенного напряжения которого подключены к отмоткам преобразователя через основные и форсирующие тиристоры, и блок управления тиристорами, состоящий из задающего генератора и формирователей импульсов управления тиристорами

Указанное устройство не обеспечивает одновременного формирования процессов включения и отключения об.моток преобразователя.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для.

управления двухфазным электромагнит ным преобразователем от сети переменного тока, содержащее однофазный трансформатор, вторичные обмотки которого подключены к обмоткам электромагнитного преобразователя через основные и форсирующие тиристоры, задающий генератор и блоки формирования импульсов управления основными и форсирующими тиристорами, включающие

to элемент синхронизации, нуль-орган, распределитель импульсов, коммутатор и усилители импульсов управления тиристорами 2.

Недостатком известного устройства

15 является ограниченные возможности по . частному диапазону, нагрузочньм характеристикам питающему напряжению и

т.д.

Цель изобретения - расширение

20 функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления двутс5фазным электромагнитным преобразователем Снабжено формирователем опережающих импульсов, двумя трехвходовыми элементами И и элементами ИЛИ, входы которых подсоединены ко входам усилителей импульсов управления форсирующими тиристорами, выход формирователя опережающих импульсов соединен с одним из.входов элементов И,два других входа которых соединены с выходами распределителя импульсов, а выходы - с первыми входами элементов ИЛИ, соединенных вторыми входами с выходами коммутатора. На фиг. 1 приведена тиристорная схема возбуждения двухфазного электромагнитного преобразователя, например, двигателя возвратно-постз атель ного .движения; на фиг. 2 - блок-схема устройства управления тиристорами; на фиг. 3 - временные диаграммы работы отдельных узлов работы устрой ства. Устройство содержит однофазный трансформатор 1, вторичные обмотки которого через форсирующие 2-5 и оснойные 6-9 тиристоры подсоединены к обмоткам 10 и 11 двигателя-(фиг. 1 задающий генератор 12, элемент 13 синхронизации, распределитель 14импульсов, нуль-орган 15, коммутатор 16,- формирова;Тель I 7 опережающих импульсов, элементы И 18 и 19, элементы ИЛИ 20 и 31 и усилители 22-25 импульсов управления тиристорами (фиг. 2). Временные диаграммы сигналов 2637 на элементах сравнения приведены на фиг. 3. Устройство работает следующим образом. Задающий генератор 12 вырабатывав ет импульсы 26 и 27 (фиг. 3) низкой частоты, определяющие длительность импульсов напряжения, приложенных к каждой из обмоток 10 и 11 двигателя возвратно-поступательного движения. Переменное синусоидное напряжение 28 (фиг. 3} поступает на вход нульоргана 15 и формирователя 17 опережа щих импульсов. На выходе нуль-органа 15 формируются импульсы 29, (фиг. 3) совпадающие передним фронтом с момен том перехода питающего напряжения че рез -нуль, которые поступают на один из входов коммутатора 16 и на тактовый вход элементы 13 синхронизации. Выходные импульсы устройства 13 синхронизации, равные по частоте им14пульсам 26 задающего генератора 12, засинхронизированные импульсами 29 нуль-органа 15 поступают на вхбд распределителя 14 импульсов. Выходные импульсы 31 и 32 (фиг. 3) распределителя 14 импульсов поступают на входы коммутатора 16, собранного на трехвходовых элементах И, и на входы дополнительных элементов И 18 и 19. Импульсы 34 и 36 (фиг. 3) с двух последних ( 0,г / на фиг.2) выходов коммутатора 16 поступают на усилители 24 и 25 импульсов управления тиристорами, входные импульсы которых управляют основными 6,8 и 7,9 тиристорами соответственно. Формирователь 17 опережающих импульсов, т.е.импульсов,начало которых опережает момент времени,соответствующий переходу питающего напряжения через нуль,представляет собой схему формирования, и задержки синхронизирующего импульса,соответствующего переходу питающего напряжения через нуль,на время,равное разности длительности полупериода питающего напряжения и времени восстановления запирающих свойств тиристора.Выходные и myль-. ы 30 формирователя I7 опережающих импульсов поступают на входы элементов И 1 8 и 1 9 . Импульсы с выходов элементов И.18 и 19 (п. 33 на фиг. 3 - три последних импульса и п. 35 - три первых импульса, соответственно ).поступают на входы элементов ИЛИ 20 и 21, на вторые входы которых поступают импульсы (см. п. 33 на фиг. 3 - четыре первых, импульса . - четыре последних ) с выходов с( 5 коммутатора 16. Таким образом, на. выходах элеменТов ИЛИ 20 и 21 формируются импульсные последовательности 33.и 35 поступающие на усилители 22,23 импульсов управления тиристорами, выходные импульсы которых управляют формирующими 2,4 и 3,5 тиристорами соответственно. Специальный алгоритм управления тиристорами, который обеспечивает устройство (фиг, 2) позволяет форсировать переходные процессы при нарастании и спадании тока в обмотках двигателя 1з6звратно-поступательного движения. Работа тиристорной схемы возбуждения (фиг, I) двигателя возвратно5поступательного движения заключается в следующем. В начальный момент времени (фиг. 3,37 ) подаются сигналы 33 уп равления форсирующими тиристорами 2 и 4 и к обмотке 10-двигателя возвратно-поступательного движения прикладывается повышенное напряжение, определяемое-выбором дополнительных вторичных витков трансформатора I и обеспечивающее форированное нарастание тока в обмотке 10, В момент времени (фиг. 3), вкл1очаются основные -тиристоры 6 и 8 и к обмотке 10 прикладьшается номинальное напряжение. В момент времени tл (фиг. 3) соот ветствующий переключению обмоток 10 и 11 двигателя, прекращается подача управляющих импульсов на основные 6 и 8. В интервале а ток отключаемой обмотки 10 продолжает протекать в том же направлении (из-за ЗДС) самоиндукщш обмоткичерез основной тиристор, который отключается послед ним (например тиристор 8) , При этом к обмотке двигателя прикладьшается номинальное напряжение обратной полярности. В момент времени t j, предшествую.щий окончанию полупериода питающего напряжения на время, равное времени восстановления запирающих свойств тиристора, подается сигнал управлени на форсирующий тиристор 2. Это приводит к запиранию основного тиристора 8 на интервале ta-t, так как к нему приложено обратное напряжение, равное сумме форсирующего и номиналь ного напряжений.-В следующем полупериоде питающего напряжения остается включенным форсирующий тиристор 2 и отключаемой обмотке 10 прикладывает ся форсирующее напряжение обратной полярности, способствующее быстрому затуханию тока обмотки. На интервале времени tp-- происходит включение форсирующего тиристо ра 4, что приводит к запираншо форсирующего тиристора 2 и дальнейшему затуханию тока обмотки 10 в последующем полупериоде питающего напряже ния. Аналогичный алгоритм управления используется для управления форсирующими тиристорами 3 и 5, ускоряющи ми спад тока во второй обмотке 11 двигателя. 814 Предлагаемое устройство обеспечивает значительное сокращение времени затухания тока, в обмотке при отключении рабочего напряжения, что позволяет повысить верхний диапазон рабочей частоты двигателя возвратнопоступательного движения соленоидного типа, улучшить его тяговую характеристику на всем интервале.перемещения, за счет включения значительного тормозного момента, связанного с наличием длительного затухающего тока, в отключаемой обмотке. Улучшаются также и энергетические показатели системы, так как при форсировании процесса отключения происходит рекуперация энергии, накопленной в отключаемой обмотке двигателя, в сеть питания. Формула изобретения Устройство для управления двухфазным электромагнитным преобразователем от сети переменного тока,- содержащее однофазньш трансформатор, вторичные обмотки.которого подключены к обмоткам электромагнитного преобразователя через основные и форсирую-, щие тиристоры, задающий генератор и блоки формирования импульсов управления основными и форсирующими тиристорами, включающие элемент синхронизации, нуль-орган, распределитель им пульсов, коммутатор и усилители им;пульсов управления тиристорами, отличающееся тем, что,с целью расширения функциональных возможностей, .оно снабжено формирователем опережающих импульсов, двумя трехвходовыми элементами И и двумя . элементами ИЛИ, выходы которых под- . соединены ко входам усилителей импульсов управления форсирующими тиристорами, выход формирователя опережающих импульсов соединен с одним из входов элементов И, два других входа которых соединены с выходами . распределителя импульсов, а выходы с первыми входами элементов ИЛИ, соединенных вторыми входами с выходами коммутатора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ФРГ № 1463117, кл. Н 02 Р 13/00, 1970.. 2.Иванчук В. Н., и др. Тиристорные усилители в схемах электропривода. М., Энергия, 1966, с. 40-51 (прототип).

и

W

/