Многоканальное устройство возбуждения

Номер патента: 1767686

Авторы: Березин, Носач, Садовников, Остриров

Скачать ZIP файл.

Текст

Смотреть

)5 Н 02 Р 5/1 ИЕ ИЗОБРЕТМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ И(54) МНОГО ВОЗБУЖДЕН (57) Использ электрически возбуждения устройство в сторные стой 9 - 16, Диодны 24. Введение позволяет об высо кои ндукт количество эл ИЯование; в электроприводах с ми машинами независимогоСущность: многоканальное збуждения содержит транзики, включающие транзисторы е стойки содержат диоды 17- дросселя 5 и транзистора 3 еспечить работу устройства на ивную нагрузку и сократить ементов. 9 ил,институт и Уралмаш" В,Березин е электро- В.М. Передат, 1988,СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАН К АВТОРСКО(71) Московский энергетическийПроизводственное объединение. Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматизированномуэлектроприводу, и может быть использовано в тех областях промышленности, где применяются электрические машины с 5независимым возбуждением,Известно устройство - тиристорныйвозбудитель, широко. применяемое для регулирования тока возбуждения, построенное на базе управляемых силовых 10полупроводниковых приборов - тиристоров, угол управления которых определяетнапряжение на выходе возбудителя и ток виндуктивной нагрузке, которой является обмотка возбуждения (1), 15Недостаток данного устройства при использовании и-го числа электрических машин, конструктивно обьединенных втехнологическом агрегате, - необходимостьустановки п-го числа возбудйтелей, а следавательно, п-кратное дублирование силовыхи управляющих частей возбудителей, чтообусловливает аппаратную избыточностьсиловых и управляющих элементов,Наиболее близок к предлагаемому 25транзисторный усилитель для регулирования тока в индуктивной нагрузке (2), ЭтоН-мостовой усилитель мощности, состоящий из силового транзисторного моста издвух параллельно включенных транзисторных стоек для питания нагрузки, обратногодиодного моста из двух параллельно включенных диодных стоек для создания контура протекания индуктивного тока послезапирания транзисторного моста, причем 35средние точки соответствующих транзисторных и диодных стоек объединены вклеммы для подключения индуктивной нагрузки, и из блока управления для ограничения тока, состоящего из датчика и 40компаратора, Питание Н-мостовой усилитель получает от источника постоянного тока, сглаживающий конденсатор кбторого иобратный диодный Н-мостового усилителяобразуют контур для протекания индуктивного тока нагрузки при запираниитранзисторного моста, соответственно индуктивность нагрузки определяет емкость игабариты сглаживающего конденсатора источника питания при допустимых величинах 50перенапряжений на нем,Таким образом, Н-мостовой усилительимеет следующие недостатки:- ограниченная область применения, 55- аппаратная избыточность при использовании для питания п-го числа нагрузок(недостаток всех аналогов),Цель изобретения - расширение области применения и упрощение,Укаэанная цель достигается тем, что многоканальное устройство возбуждения, содержащее параллельно включенные транзисторные стойки, одна из точек соединения которых подключена к первому выводу датчика тока, параллельно включенные диодные стойки, одна из точек соединения которых подключена к плюсу источника питания, а другая соединена с другой точкой соединения транзисторных стоек, причем диодные стойки ориентированы встречно полярности источника питания, а средние точки соответствующих транзисторных и диодных стоек попарно обьединены и подключены к клеммам питания каналов нагрузки, и блок управления, к которому подключены выход датчика тока и базовые выводы транзисторов, дополнительно снабжено сглаживающим дросселем, включенным между вторым выводом датчика тока и плюсом источника питания, транзистором с шунтирующим его обратным диодом, включенным коллектором к точке соединения транзисторных и диодных стоек, а эмиттером - к минусу источника питания, разрядной цепью из последовательно сое. диненных резистора, одним выводом подключенного к коллектору дополнительно включенного транзистора, и диода, подключенного катодом к плюсу источника питания, конденсаторами, каждый из которых предназначен для подключения к клеммам питания каналов нагрузки, база дополнительного транзистора соединена с блоком управления.На фиг, 1 ълредставлена схема реализа-ф%Уции устройс 1 ва для питания обмоток возбуждения трех электрических машин; на фиг, 2 - 6 приведены схемы, составленные из проводящих ток элементов Н-мостового усилителя для одной из обмоток возбуждения в различных режимах его работы; на фиг. 7 представлена блок-схема блока управления; на фиг, 8 - блок-схема одного из широтно-импульсных преобразователе ШИП; на фиг, 9 - блок-схема генератора пилообразного напряжения ГПИ.Устройство возбуждения для питания обмоток возбуждения трех электрических машин содержит блок 1 управления, совмещенный усилитель 2, подключаемый посредством коммутирующего транзистора 3 с обратным диодом 4 через сглаживающий дроссель 5 либо к разрядной цепи из сопротивления 6 и диода 7, либо к источнику питания (на фиг, 1 изображен его шунтирующий конденсатор 8),Совмещенный усилитель 2 состоит из четырех транзисторных стоек (транзисторы 9-10, 11-12, 13-14, 15-16), включен н ы х и а раллельно и образующих транзисторные мостытрех Н-мостовых усилителей (М 1 - транзисторы 9 - 12, М 2 - 11 - 14, М 3 - 13 - 16), изчетырех диодных стоек (диоды 17-18, 19-20,21-22, 23-24), включенных параллельно и образующих обратные диодные мосты этихусилителей (М 1 - диоды 17 - 20, М 2 - 19 - 22,й. 3 - 21 - 24), Средние точки соответствующих транзисторных и диодных стоек объединены в клеммы для подключения обмоток 10возбуждения через датчики 25 - 27 тока возбуждения. К клеммам также подключеныконденсаторы 28 - 30. Датчики 31 - 33 напряжения с добавочными сопротивлениями 3436 подключаются непосредственно на 15обмотки возбуждения. Ток через транзисторы совмещенного усилителя измеряетсядатчиком 37 тока.Каждый из трех Н-мостовых усилителейпо очереди в режиме разделения времени 20выделяется блоком управления из совмещенного усилителя на время, называемоециклом подключения, через промежуткивремени, называемые циклом отключения,Рассмотрим работу устройства воэбуждения на примере второго канала нагрузки.Обмотка возбуждения, подключенная к нему, изображена на фиг, 2 - 6 в виде последовательно соединенных индуктивности 38 иактивного сопротивления 39. 30Для увеличения тока в обмотке от 0 дономинального в направлении, указанномна фиг. 2 - 6, необходимо увеличить заданиеот 0 до+10 В,Во время очередного цикла подключения со скважностью уоткрываются транзисторы 3, 11, 14, обмотка возбуждения иконденсатор 29 подключаются к источникупитания через дроссель 5, ограничивающийбросок тока конденсатора, и датчик 37 тока, 40по сигналам которого транзистор 11 ограничивает протекающий через него ток (фиг. 2).Нарастают ток в обмотке возбуждения инапряжение на конденсаторе. После отработки у -транзисторы 11, 14 запираются - 45для второго канала начинается цикл отключения.После запирания транзисторов конденсатор 29 разряжается через обмоткувозбуждения, увеличивая ее ток и одновременно создавая цепь для протекания тока(фиг. 3),В следующих циклах подключения ток вобмотке нарастает не с нулевого, а с некоторого постоянно увеличивающегося значения и постоянно достигает величиныен.Если в процессе изменения тока возбуждения его значение превысит величинузадания, то со скважностью у в следующих циклах подключения открываются транзисторы 3, 12, 13, и ток источника питания совместно с током обмотки возбуждения перезаряжают конденсатор 29 до напряжения противоположной полярности, равного напряжению конденсатора источника питания (фиг, 4). После этого транзисторы 12, 13 на работу схемы не влияют, так как создаются условия отпирания диодов 4, 20, 21, и часть энергии обмотки возбуждения через эти диоды возвращается в источник питания (фиг.5) и используется другими каналами нагрузки,Если другие каналы нагрузки не могут потребить всю возвращаемую энергию, напряжение на конденсаторе 29 и обмотке возбуждения растет и превышает заданную уставку, В следующем цикле подключения отпираются транзисторы 11, 14, обмотка возбуждения и конденсатор 29 подключаются к разрядной цепи 6, 7, отдавая в нее избыточную энергию (фиг, 6),При уменьшении тока до нуля устройство работает аналогично и обмотка возбуждения отдает избыточную энергию либо в источник питания, либо в разрядную цепь,Блок управления может быть реализован на микросхемах серий 155, 574, 572, 554 или на микропроцессорном контроллере с соответствующими устройствами ввода-вь- вода,Формула изобретения Многоканальное устройство возбуждения, содержащее параллельно включенные транзисторные стойки, одна из точек соединения которых подключена к первому выводу датчика тока, параллельно включенные диодные стойки, одна из точек соединения которых подключена к "плюсу" источника питания, а другая соединена с другой точкой соединения транзисторных стоек, причем диодные стойки ориентированы встречно полярности источника питания, а средние точки соответствующих транзисторных и диодных стоек попарно объединены и подключены к клеммам питания каналов нагрузки, и блок управления, к которому подключены выход датчика тока и базовые выводы транзисторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения и упрощения, оно дополнительно снабжено сглаживающим дросселем, включенным между вторым выводом датчика тока и "плюсом" источника питания, транзистором с шунтирующим его обратным диодом, подключенным коллектором к точке соединения транзисторных и диодных стоек, а эмиттером - к "минусу" источника питания, разрядной цепью из последовательно соединенных резистора.одним выводом подключенного к коллектору дополнительно включенного транзистора, и диода, подключенного катодом к "плюсу" источника питания, конденсаторами, каждыи из которых предназначен дляподключения к клеммам питания каналовнагрузки, база дополнительного транзистора соединена с блоком управления,1767686 Юб Составитель С,НосачТехред М.Моргентал Редакто орректор И.Шмакова ательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гага 1 Производствен 0 Заказ 3558 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5

Заявка

4844035, 02.07.1990

МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ, ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ "УРАЛМАШ"

ОСТРИРОВ ВАДИМ НИКОЛАЕВИЧ, НОСАЧ СЕРГЕЙ ВАСИЛЬЕВИЧ, БЕРЕЗИН ВИКТОР ВАСИЛЬЕВИЧ, САДОВНИКОВ ЕВГЕНИЙ МИХАЙЛОВИЧ

МПК / Метки

МПК: H02P 5/16

Метки: многоканальное, возбуждения

Опубликовано: 07.10.1992

Код ссылки

<a href="http://patents.su/6-1767686-mnogokanalnoe-ustrojjstvo-vozbuzhdeniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Многоканальное устройство возбуждения</a>

Похожие патенты