Устройство для управления двухдвигательным электроприводом постоянного тока Советский патент 1982 года по МПК H02P5/46 

Изобретение относится к электротехнике , в частности, к системам импульсного регулирования скорости двухдвигательного электропривода постоянного тока.

Известно устройство д.ля управления двухдвигательным электроприводом постоянного тока, содержащее , силовые тиристоры, включенные в цепи питания якорей двигателей, общий узел коммутации с конденсаторами, зарядным и коммутирукяцим тиристорами, обратные и дополнительные диоды 1 .

Недостатком этого устройства является ограниченный диапазон статических нагрузок двухдвигательного электропривода, вследствие последовательного соединения.обмоток возбуждения двигателей.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является двухдвигательный электропривод постоянного тока, содержа1т1ий силовые тиристоры, катодом подключенные к отрицательному полюсу источника питания, два диода, аноды которых подключены к положительному полюсу источника питания, а катоды - к первому выводу якорной обмотки соответствукяцего электродвигателя, обратные диоды, анод каждого из которых подключен к второму выводу якорной обмотки соответствующего электродвигателя, а катод - к первому выводу якорякор.ной обмотки другого электродвигателя, два разделительных диода, коммутирующий конденсатор и цепи управления силовыми тиристорами Г 2}.

10

Недостатком известного двухдвигательного электропривода является сложность, обусловленная наличием зарядного и кснимутирующего тиристоров с системами их управления, а так15же наличием относительно сложных систем управления силовыми тиристорами.

Целью изобретения является упрощение устройства управления двухдви2fгательным электроприводом постоянного тока.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для управления двухдвигательньм электроприводом постоян25ного тока цепь управления каждого силового тиристора выполнена из порогового элемента и последовательно включенных переменного резистора и конденсатора, к общей точке соеди30нения которых подключен указанный

пороговый элемент, второй вывод порогового элемента подключен к управляющему электроду соответствующего силового тиристора, свободный вывод лежащего конденсатора подключен к отрицательному выводу источника питания, свободный вывод каждого переменного резистора подключен к второму выводу якорной обмотки соответствующего электродвигателя, каждый разделительный диод включен между вторым выводом якорной оСмотки электродвигателя и анодом соответст-вующего силового тиристора, коммутирующий конденсатор включен между анодами силовых тиристоров.

На чертеже представлена схема устройства для управления двухдвигательным электроприводом постоянного тока.

Устройство для управления двухдвигательным электроприводом постоянного тока содержит электродвигатели 1 и 2, силовые тиристоры 3 и 4, катодом подключенные к отрицательному полюсу источника питания, два диода 5 и б, анодьа которых под ключены к положительному полюсу источника питания, а катоды -г- к первому выЁоду якорной обмотки соответствуккцего электродвигателя, обратные диоды 7 и 8, аноды каждого из которых подключены к второму выводу якорной обмотки соответствующего электродвигателя 1 и 2, а катод - к первому выводу якорной обмотки другого электродвигателя 2 и 1. Два разделительных диода 9 и 10, коммутирующий конденсатор 11, две цепи управления силовыми тиристорами, каждая из которых состоит из последовательно вкл;оченных переменного резистора 12 или 13 и конденсатора 14 или общей точке соединения которых подключен пороговый элемент 16 или 17, например динисторы, второй вывод каждого порогового элемента 16 или 17 подключен к управляющему электроду соответствующего силового тиристора 3 и 4 . Свободный вывод каждого конденсатора 14 и 15 подключен к отрицательному выводу источника питания свободный вывод каждого регулируемого резистора 12 и 13 подключен к второму выводу якорной обмотки соответствукщего электродвигателя 1 и 2, каждый разделительный диод 9 и 10 включен между вторым выводом якорной обмотки электродвигателя 1 и 2 и анодом соответствующего силового тиристора 3 и 4.

Коммутирующий конденсатор, 11 включен между анодами силовых тиристоров 2 и 3.

Устройство работает следующим образом.

Для обеспечения пуска двухдвигательного электропривода необходимо, чтобы при пуске величины сопротивления переменных резисторов 12 и 13 были различны ( при равенстве емкостей управляющих конденсаторов 14 и 15 и равенстве напряжений включения динисторов. Пусть сопротивление, переменного резистора 13 больше сопротивления переменного резистора 12.

0 В исходном состоянии питание на схему не подано, конденсаторы 11,14 и 15 разряжены. Работа устройства начинается после подачи напряжения на схему. При этом происходит заряд

5 конденсаторов 14 и 15 по цепи: положительная шина источника питания диод 5 - электродвигатель 1 - переменный резистор 12 - конденсатор 14 отрицательная шина источника питания,

Q и по цепи: положительная шина источника питания - диод б - электродвигатель 2 - переменный резистор 13 конденсатор 15 - отрицательная шина источника питания с указанной на чертеже полярностью.

Время заряда конденсаторов 14 и 15 можно регулировать переменными резисторами 12 и 13. Так как при пуске со- противление переменного резистора 13

Q больше сопротивления резистора 12,

то время заряда конденсатора 15 будет больше, чем время заряда конденсатора 14. При достижении на конденсаторе 14 напрях ения, равного напряжению включения порогового элемента 16, последний включается и открывает силовой тиристор 3, после чего конденсатор 14 разряжается по переходу управляющий электрод - катод практически до нуля, а пороговый элемент 16

0 выключается.

За это время конденсатор 15 еще не зарядится до напряжения включения порогового элемента 17 и происходит дальнейший его заряд. Открытие

5 тиристора 3 обеспечивает подачу напряжения на якорную обмотку электродвигателя 1. Одновременно происходит заряд конденсатора 11 по цепи: положительная шина источника питания 0 диод б - электродвигатель 2 - разделительный диод 10 - конденсатор 11 тиристор 13 - отрицательная шина источника питания.

Процесс заряда конденсатора 11 будет колебательным. Благодаря обратным диодам 7 и 8 заряд конденсатора 11 закончится при достижении равенства и j. Е (полярность указана на чертеже без скобок;. Как только

напряжение на конденсаторе 15 возрастет до напряжения включения порогового элемента 17, открывается тиристор 4, после чего конденсатор 15 разряжается по переходу управляющий электрод - катод практически до нуля, а пороговый элемент 17 выключается. Как только включится силовой тиристор 4, происходит перез.аряд конденсатора 11 по цепи: поло жительная шина источника питания диод 5,- электродвигатель 1 - разде тельный диод 9 - конденсатор 11 тиристор 4 - отрицательная шина источника питания ( полярность указана на чертеже в скобках 7. Силовой тири тор 3 закрывается. Открытие силовог тиристора 4 обеспечивает подачу напряжения на якорную обмотку двига ля 2 и снятие напряжения с якорной обмотки двигателя 1. Перезаряд конденсатора 11 при колебательном характере закончится при равенстве U(-.-БИ-. Как. только закроется тиристор 3, вновь начинается заряд конденсатора14 по указанной выше . цепи. При достижении на конденсатор 14 напряжения, равного напряжению . включения порогового элемента 16, последний включается и о.ткрывает силовой тиристор 3, после чего конденсатор 14 разряжается по указанно выше цепи, а порогрвый элемент 16 выключается. Открытие силового тиристора 3 обеспечивает подачу напря жения на якорную обмотку двигателя ,1 и перезаряд конденсатора 11 по це пи:положительная шина источника питания - диод 6 - электродвигатель 2 - разделительный диод 10 - конден сатор 11 - тиристор 3 - отрицательная шина источника питания, что приводит к закрытию силового тиристора 4 и, следовательно, к снятию напряжения с якорной цепи двигателя 2. Ка только силовой тиристор 4 з.акроется начинается заряд конденсатора 15 и все процессы повторяются вновь. Если после пуска двухдвигательного электропривода изменить постоянные заряды конденсаторов 14 и 15 так, чтобы они были равны, то средние значения напряжения на якорных обмотках будут также равны. Изменяя величины сопротивлений переменных резисторов 12 и 13 можно получит различное соотношение между средними напряжениями на якорных обмотках двигателей 1 и 2. Различие во времени заряда управляющих конденсаторов 14 и 15 при пус ке необходимо с целью обеспечения первоначального заряда ком тирующего конденсатора 11. г . Двигатели 1 и 2 могут работать как один вал (механическая характеристика привода - суммарная механиче кая характеристика двигателей так и на разные валы. При работе на один вал- двигатели могут работать в разли ных режимах (.двигательном и тормоз,ном). , Диоды 5 и б и обратные диоды 7 и 8 обеспечивают замыкание ЭДС самоиндукции, возникающей при. закрытии .силовых тиристоров 3 и 4, в случае работы двигателей на один вал ив различных peжимa x без нарушения работоспособности (т.е. ЭДС вращения при этом не замыкается;. Разделительные диоды 9 и 10 исключают влияние коммутирующей цепи на управляющие цепи (т.е. влияние перезаряда конденсатора 11 на зарящ конденсаторов 14 и 15Ь Таким образом, предлагаемое устройство для управления двухдвигательным электроприводом постоянного тока имеет более простую схему, позволяет обеспечить различные режимыработы двигателей (при работе на один вал и независимую работу двигателей с разными скоростями (при работе на различные валы). Формула изобретения Устройство для управления двухдвигательным электроприводом постоянного тока, содержащее силовые тиристоры, катодом подключенные к отрицательному полюсу источника питания, два диода, аноды которых подключены к положительному полюсу источника питания, а катоды - к перBobiy выводу якорной обмотки соответствукядего электродвигателя, обратные диоды, анод каждого из которых подключен к второму выводу якорной обмотки соответствующего электродвигателя, а катод - к первому выводу якорной обмотки другого электродвигателя, два разделительных диода, коммутирующий конденсатор и цепи управления силовыми тиристорами, отличающееся тем, что, с целью его упрощения, цепь управления каждого силового тиристора выполнена из порогового элемента и последовательно включенных переменного резистора и конденсатора, к общей точке соединения подключен указанный пороговый элемент, второй вывод порогового элемента подключен к управляющему электроду соответствукадего силового тиристора , свободный вывод каждого конденсатора подключен к отрицательному выводу источника питания, свободный вывод каждого переменного резистора подключен к второму выводу якорной обмотки соответствующего электродвигателя, каждый разделительный диод включен между вторым выводом якорном обмотки электродвигателя и анодом соответствующего силового

тиристора, коммутирующий конденсатор включен между анодами силовых тиристоров ,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 658691, кл, Н 02 Р 5/46, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2880467/24-07,

кл. Н 02 Р 5/46, 1979.