Электропривод Советский патент 1982 года по МПК H02P5/06 

одни выводы вторичных обмоток подключены к диагонали управляемого моста, а вторые - к обкладкам конденсатора, подключенного к выходу выпрям1ггеля, вход выпрямителя подключен к одной вторичной обмотке сетевого трансформатора, другая вторичная обмотка которого соединена с выходом инвертора, ведомог , подключенного силовым входом в диагонали полууправляемого моста, эадаклций блок, выход которого подключен к управляющим входам инвертора, ведомого сетью, и моделятора длительности, выходы которого соединены с управляюiroiNffl электродами тиристоров управляе- мого моста 2 . Основной недостаток известного устро ства состоит в том, что схема осуществ ет передачу энергии в сеть при работе машины в двигательном режиме на интервале закрытия силовых тиристоров. Это обусловлено тем, что в цепь обратных диодов и тиристоров включен инвертор, ведомь1й сетью, который функционирует независимо от режима работы мащины, передача энергии, накопленной индуктивностью якорной обмотки машины в сеть, приводит к увеличению пульсаций тока в нагрузке, снижению КПД двигателя и преобразователя, так как всякое преобразование энергии связано с ее пот рями. Цель изобретения - увеличение КПД. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены дополнительны тиристор, датчик скорости электродвигателя и логический блок, управляющие входы которого соединены с выходами задающего блока и датчика скорости, а выходы подключены к управляющим элек тродам тиристоров полууправляемого мос та- и дополнительного тиристора, щунтирующего силовой вход инвертора, ведомо го сетью. Па чертеже представлена схема устройства. стройство содержит электродвигател 1, якорная обмотка которого включена в общуто диагональ управляемого и полууправляемого мостов, собранных соответственно на тиристорах 2-5, тиристорах 6 и 7 и диодах 8 н 9, два коммутирующих трансформатора 10 и 11, первичные обмотки которых подключены к выходам блока 12 иср ственной коммутации, одни выводы вторичных обмоток, подклточепы к диагонали управляемого моста, а вторые -к обкладкам конденса тора 13, подключенного к выходу выпрямителя 14, вход вьшрямителя подключен к одной вторичной обмотке сетевого трансформатора 15, другая вторичная обмотка которого соединена с выходом инвертора 16, ведомого сетью, подключенного силовым входом к диагонали полууправляемого моста, задающий блок 17, выход которого подключен к управляющим входам инвертора 16, ведомого сетью, и модулятора 18 длительности, выходы которого соединены с управляющими электродами тиристоров -2-5 управляемого моста, дополнительный тиристор 19, датчик 20 скорости электродвигателя и логический блок 21, управляющие входы которого соединены, с выходами задающего блока 17 и датчика 2О скорости, а выходы подключены к управляющим электродам тиристоров 6 и 7 полууправляемого моста и дополнительного тиристора 19, щунтирующего силовой вход инвертора 16, ведомого сетью. Устройство работает следующим образом. Включение схемы осуществляется подачей импульсов на управляющие входы тиристоров мостов. При включении тиристоров 5 и 3 моста и тиристоров 6 и 19 на управляющий вход тиристоров 6 и 19 подается постоянный отпирающий сигнал с логического блока 21. Якорь двигателя 1 будет подключен на вьт1)ямитель 14, и через двигатель потечет ток. На интервалах отключения тиристоров 5 и 3 под действием запиракщих импульсов коммутирующих трансформаторов 10 и 11 ток якоря двигателя 1 будет замыкаться через открытые тиристоры 6 и 19 и диод 9 за счет ЭДС самоиндукции якорной обмотки. Вход инвертора 16 щунтирован открытым тиристором 19,. и передачи энергии через инвертор в питающую сеть нет. В установивщемся режиме работы двигатель 1 будет вращаться со скоростью, определяемой относительной продоляситепьностью включения силовых тиристоров 5 и 2, задаваемой блоком 1 8. Одновременно задактоий блок 17 устанавливает через управляющий вход инверггора 16 величину -ЭДС, примерно равную ЭДС якоря двигателя. Логический блок 21 по сигналу задакяцего . блока 17 формирует отпирающий сигнал Ни базу тиристоров 6 и 19., Таким образом, работа машины в двигательном режиме не сопровождается передачей энергии в сеть, а ток двигателя на интервалах отключения тиристоров 5 и 3 замыкается через тиристор 6 и 19 и диод 9. Уменьшение тока в якорной цепи на этих интервалах обусло лено только потерями энергии на активных сопротивлениях. Следовательно, пуль сации тока в двигателе будут минимальные. При реверсе машины отключатся импульсы с управляющих электродов тирис торов 5 и 3, и с задержкой на- один период коммутации прекрашается подача постоянных отпирающих сигналов на вхо тиристоров 6 и 19 с выхода логическог блока 21. Тиристоры 5 и 3 закрываются, и ток якоря двигателя 1 под дей . ствием ЭДС самоиндукции будет замыкаться через открытые тиристоры 6 и 1 и диод 9. Это состояние сохраняется до тех пор, пока ток якоря двига теля не уменьшится до йуля и тиристоры 6 и 19 не закроются. Затем с выхода модулятора 18 длительности начнут подаваться импульсы на управляющие входы тиристоров 2 и 4 Логический блок 21 в связи с изменением по знаку задакщего сигнала и пере ключением на вторую диагональ якоря будет немедленно подаваться отпнраюш:ий сигнал на управляющий электрод тиристо ра 7. Сигнал на управляющий электрод тиристора 7 будет задержан, так как датчик 20 скорости своим сигналом показывает, чгго скорость не изменилась, т.е. двигатель 1 находится в режиме противовклтачения. Временная пауза между отключением первой диагонали и включением второй диагонали нужна для спадания тока до нуля и закрытия тиристоров 6 и 19, которые не имеют своих коммутирующих трансформаторов. В противном случае при открытии тиристоров 2 и 4 второй диагонали источник питания через тиристоры 6 и 19 и диод 9 будет закорочен. При включении тиристоров 2 и 4 второй диагонали ток якоря двигателя 1 под действием источника питания и ЭДС двигателя 1, которые теперь действуют согласно, резко увеличится. Причем на интервалах отключения .тиристоров 2 и 4 ток под действием ЭДС самоиндукции якорной обмотки потечет через диод 8 и тиристор 7 на вход инвертора 16 98ё напряжения, который начнет передавать энергию торможения в питающую сеть. При этом ток будет уменьшаться. Повторные Включения силовых тиристоров 2 и 4 будут приводить к закрытию тиристора 7 встречным напряжением источника питания и отключению инвертора 16. Ток якоря в этом случае вновь будет расти. Этот процесс включения двигателя 1 на источник питания и отключения его с замыканием тока якоря на инвертор 16 будет сохраняться до тех пор, пока будет продолясаться режим противовключения , т.е. пока датчик 20 скорости не изменит знак своего сигнала. Как. только закончится реверс, и сигнал датчика 2 О скорости изменит свой знак, логический блок 21 сформирует отпирающий сигнал не управляющий электрод тиристора 19, который откроется и зашунтирует вход инвертора 16, ведомого сетью. Передача энергии в сеть переменного тока прекратится. Двигатель разгоняется в обратном направлении, потребляя энергию от источника питания. Режим торможения противовклк чением прекращается, и наступает двигательный режим, который был описан выще. Таким образом, устройство осуществляет эффективное торможение двигателя с одновременной передачей энергии торможения в сеть переменного тока только на участке уменьшения скорости до нуля, т.е. пока мащтгаа работа в режиме противовключения. При переходе мащины в двигательный рожим передача энергии прекращается, и вся энергия источника питания идет на разгон машины н на работу против сил сопротивления. Это приводит к существенному увеличегппо КПД элеюгропривода и уменьшению уровня пульсаций тока в нагрузке. Формула изобретения Электропривод, содержащий электродвигатель постоянного тока, якорная обмотка которого включена в общую диагональ управляемого и полггуправляемого мостов, два коммутирующих трансформатора, первичный обмотки которых подклк чены к выходам блока искусственной коммута1гии, одни выводы вторичных рбмоток. подключены к днагоьали управляемого моста, а второе - к обкладкам конденсатора, подключенного к выходу выпрямителя, вход выпрямителя подключен к одной

вторичной обмотке сетевого трансформатора, другая вторичная обмотка которого соединена с выходом инвертора, ведомого сетью, подключенного сиповым входом к диагонали полууправляемого моста, задающий блок, выход которого подключен к управляющим входам инвертора, ведомого сетью, и модулятора длительности, выходы которого соединены с управляющими электродами тиристоров управляемого моста, отличающийся тем, ЧТО, с -целью повышения КГЩ. , в него введены исполнительный тиристор, датЙ1к скорости электродвигателя и логический блок, управляющие входь которого соединены с выходами задающего блока и датчика скорости, а выходы подключены к управлякяцим электродам тиристоров полууправляемого моста и дополнительного тиристора, щун нрующего силовой вход инвертора, ведомого сетью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 221118, кл. Н О2 Р 5/ОО, 1965.

2.Авторское свидетельство СССР п заявке № 2782388, кл. Н 02 Р 5/О6, 1979.