Автоматический регулятор тока ионного преобразователя для электропривода Советский патент 1950 года по МПК H02M7/06 

Известны автсматические регуляторн тока ионного преобразователя для электропривода, основанные на режиме пуска и торможения при постоянной силе тона в цепя якоря. Предлагаемый регулятор отличается тем, что прибор сеточного управления каадого анода подкжяен к вторичной обмотке трансформатора тока, расположенного в цепи предыдущего по времени горения анода и служит для подачи на сетку отпирающего импульса при угле регулирования, определяемом током, предыдущего по времени горения анода, с тем, чтобы выпрямленный ток оставался неизмененным. Это повышает точность регулирования тока преобразователя в пропессе пуска их торможения.

На фиг; 1 изображена схема предлагаемого регулятора; на фиг. 2 диаграмма напряжений на анодах шестифазной схемы.

Пиктрансформаторы 1 имеют по четыре обмотки: первичную обмотку рабочего режима W) , обмотку подмагничивания постоянным током U , обмотку VO , которая питается через фильтр 2 и трансформатор фааового смещения 3 трансформатора тока включенного в линейный провод главного тока, и обмотку V/C , которая дает пиковое напряжение на сетку.

Во время пускового и тормозного режимов работают обмотки , VMr и We , обмотка Щ} отключается.

Рассмотрим работу первого анода, текущие значения напряжений которого изображает кривая Cg. Как известно линейный ток в первичной обмотке трансформатора в схемах треугольник - двойная звезда, звезда двойная, звезда е уравнительным дросселем, а также в схеме звезда - двойней аягзаг протекает в течение двух третей каждого полупериода и имеет прямоугольную форму с высотой равной 0,5

Если эту кривую первичного тока разложить в ряд Фурье, то для линейного тока получим следующее выражение:

i-i (Mnwt - i jm5(jot iin.(jot+ , Jwtiiw/: +.... + )

Амплитуда первой гармонии равна 0,35 от среднего значения выпрямленного тока , .

Гармоник 2-го, 3-го, 4-го, 6-го и т.д. порядков нет, а гармоники пятая и седьмая имеют амплитуда соответственно 20 и 14,3/6 от амплитуды основной гармоники. Присутствие гармоник только таких порядков как 5, 7 и внше позволяет легко их отфильтровать и получать на выходе трансформатора тока кривую тока в виде

t/ ( ) 0,31 ( м/-/)

Этот ток одновременно будет отражать собой величину и в ненасыщенной части форму магнитного потока в обмотке подмагничивания Uf пиктрансформатора.

Фаза зтого тока относительно напряжейяя будет определяться углеш регулирования или углом опережения.

Одной из ооновннх принципиальных особенностей схемы является то,

88930

что обмотка Wf этого пиктранофорыатора питается током от трансформатора тока, включенного в цепь того анода ртутного вьшряыителя, горение которого предшествует рассматриваемому. В нашем случае, если рассматривается работа анода Со то обмотка V пиктрансформатора относящегося к втому анрду, питается током, пропорциональным току фазы а-|. Из схемы фиг. 1 вкдно, что относительно внешнего напряжения фаза тока и магнитного потока Фс в обмотке Щ через трансформатор фазового смещения ТФС.жестко связана углом регулирования / .

При помощи трансформатора фазового смещения ТФС магнитный поток, создаваемые обмоткой , смещается относительно напляжения соответствующего анода о опережением 210°. При этом отрицательный максимум этого потока лежит на ординате, проходящей через точку естественного зажигания, а переход этого потока через нуль из отрицательной полуволны в положительную происходит в момент, соответствующий углу регулирования / , равному 90°.

После того, как соблюдено указанное условие, в обмотку подмагничивания Wn подадим ток такой величины, чтобы образовался магнитный поток

Начальный угол регулирования определяется по зеданному пусковому

току, когда 8.д.с. двигателя равна нулю.

%|

где напряжение выпрямленного тока при угле регулироваася, равном нулю;

R д - сопротивление якорной цепи Ifi - пусковой ток.

Как видно из фиг. 3, результирующий магнитный поток создаст в сеточной обмотке U пиктрансформатора пик напряжения /А , который и зажжет дугу на анод С о углом регулирования, равным /(, .

В свою очередь ток от этого анода вызовет зажигания следующего анода SQ я т.д.

Дня того чтобы схема начала работать, необходимо подать на какуюнибудь сетку первоначальный пусковой импульс. Это делается при помощи рабочей обмотки пиктрансформатора Щ. Кратковременно, на несколько де «wso

сятых или даже сотых долей секунды на обмотки Vy) от фазорегулятора подается напряжение. Если фаза напряжения фазорегулятора подобрана так, что поток от обмотки WP совпадает с фазой потока , то в первый момент появится пик на сетке только от потока фJy, затем появится пик от реэультирующего потока с углом зажигания /р , наконец, ввиду того, что схема

вступила в работу, обмотка откличается и схема работает так, как описано выше.

С момента отключения обмотки f преобразователь начинает работать по принципу: каждый вступагопщй в работу анод зажигается от пика воабужденного током предшествующего анода. Двигатель трогается. Появляется э.д.с. которая стремится вызвать уменьшение тока, а также амплитуда потока 9V жестко связана с величиной главного тока, то и она стремится уменьшится в той же степени.

Уменьшившийся магнитный поток Фд вызовет смещение пика / в точку а, т.е. уменьшит угол зажигания на величину л/. Таким образом, .вступающий в работу анод заяшется при угле / -(/о-4/). что в свою очередь вызовет увеличение тока через втот анод.

Если в данный период через анод протекал ток, обеспечивающий поток в обмотке WT равный то зажигание следующего анода произойдет с углем зажигания J--oA - и этому углу будет соответствовать напряжение выпрямленного тока W - U, - CCd

Если в следущий период на этом аноде ток упадет до величины - , ,- Л и соответственно поток в обмотке пиктрансформатора будет равен Ф , то угол зажигания следуицего анода будет равен уже новой величине / - ( а выпрямленное напряжение

, U- Lij,

Исходя из этих соотношений получаем, заменяя значение косинуса через отношение потоков:

Ш. - г ФЕ« СО Фг

Таким образом, уменьшение тока, которое произошло благодаря тому, что до загорания данного анода сопротивление возросло, вызовет такое изменение угла зажигания последу1хцего анода, которое вызовет восстановление тока до заранее заданной величины. Аналогичный процесс будет про. /

исходить я при увеличении тока от изменения параметров силовой цепи.

Когда э.д.с. двигателя достигла такой величины, при которой угол регулирования станет равен нулю, регулятор щ-т-ем закорачивания обмоток трансформатора тока отключается. Дальнейшая работа происходит о обмоткой угле регулирования, соответствуЕ 31ег, необходимой скорости двигателя. Регулируют скорость двигателя в продессе работы, если таковое необходимо, тоже от этой обмотки.

Д1Я того чтобы перевести охеглу в тормозной рез-им, после изменения полярности на зажимах якоря двигателя нуяно произвести реверс фаз трансформаторов тока и изменить направление тока в обмотке подмагничивания,

Переключение фаз трансформатора тока производится так как показано на фиг. 1. При реверсе фаз угол зажигания автоматически заменяется углом опережения ft . Процесс генераторного торможения происходит по сравнению с пусковЕШ процессом в обратном направлении. Угол опережения автоматически увеличивается от величины Ду до максимального значения допускаемого условия1«и коммутации.

По окончании тормозного режима скове лрокзкодитая фаз трансформаторов тока, обмотки подмагнкчивания Ф,- Е Езхеяекие пс.ирности нл якоре. После чего схема готова к новому аРТомзГ ;чеХ-, пустп-,.

ааэзо

цргщми: ИЗОВРЕТ-ЗЫЯ

Автоматический регулятор тока ионного преобрагсвателя для глектроприводз, о т л и Ч а 3D га я и с я тем, что с пе:;ъз повншения точности регулирования тока преобраэ|;Еателл в процессе пуска s тор.можения двигателя, прибор сеточного управления каждого анода подк,тшчен к вторичной обмотке трансформатора тока, раслоложенкого Е цепи предыдущего по времени горения анода и служит для подачи на сетку отпирающего ггягульса прв угле регулирования, определяемом током прэдчдушего по временя горения анода, с тем, чтобы выпрямленннй ток оставался кекзманннм.