Устройство для управления электродвигателем постоянного тока

О П И С А Н И Е и 1 835702ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликГосударственныи комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий. Лось 11 ЮВЧ Заявите ут инженеров железанспорта непропетровский инс орожного(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПО РАВЛЕНИЯОЯННОГО ТОКА Изобретение относится к преобразователям постоянного тока, основанным на импульсном методе регулирования и применяемым в различных электроустановках.По основному авт. св.255977 известно устройство для управления электродвигателем постоянного тока, содержащее главные тиристоры, вспомогательный тиристорный мост с коммутирующим конденсатором в диагонали и диоды, шунтирующие нагрузку, Однако такое устройство не позволяет существенно повысить частоту переключения без уменьшения диапазона регулирования.Для увеличения частоты переключений и расширения диапазона регулирования выходного напряжения в предлагаемом устройстве между анодами главных тиристоров и каждым из зажимов коммутирующего конденсатора присоединены дополнительно цепи из последовательно соединенных дросселя и диода, включенного в обратном направлении по отношению к источнику питания.На чертеже дана принципиальная схема описываемого устройства.Последовательно с главными тиристорами 1 и 2 включены соответственно нетни нагрузок 3 и 4, представляющих собой, например, электродвигатели постоянного тока тягового электропривода, которые зашунтированы диодами 5 и 6. Параллельно главным тиристорам 1 и 2 присоединены по два плеча вспомогательного тиристорного моста 7 - 10, в диагональ которого включен коммутирующий конденсатор 11, К зажимам этого конденсато ра присоединены две катушки индуктивности12 и 13, связанные с диодами 14 и 15, катоды которых подключены к анодам тиристоров 1, 2, 7 и 8.В предлагаемом устройстве процесс регули рования выходного напряжения разделен надве ступени с использованием амплитудно- импульсного и широтно-импульсного методов модуляции. На первой ступени в работе участвуют тиристоры 7 - 10 вспомогательного 15 моста. Индуктивности 12 и 13 и дополнительные диоды 14 и 15 предназначены для изменения амплитуды импульсов напряжения, подаваемых на ветви нагрузок 3 и 4 при работе на первой ступени. На второй ступени ре гулирования в работу вступают главные тиристоры 1 и 2, закрытие которых осуществляется коммутирующим конденсатором 11 при помощи продолжающих свою работу тиристоров 7 - 10 вспомогательного моста.25 Для приведения устройства в действие необходимо к входным клеммам присоединить источник питания, а к управляющим электродам тир исторов - систему управления, при помощи которой подавать в определенной 30 последовательности открывающие импульсы.20 Составите Текред А едактор А. Пейсоченк Тираж 882Совета Министрооткрытийкая наб., д. 4/5 Изд.1746 Государственного комитет по делам изобретений 13035, Москва, %-35, РауЗаказ 2356/ ПодписноСССР НИИПИ апунова, 2 Типография,3 После одновременной подачи открывающихимпульсов на тиристоры 7 и 9,конденсатор 11 через нагрузку 3 заряжается до напряжения источника, Затем импульсом, поданным на тиристор 8, начинается перезаряд,конденсатора 11 по контуру, содержащему индуктивность 12 и диод 14. Через полупериод собственных колебаний контура, который выбирают несколько меньшим периода переключений преобразователя, перезаряд конденсатора 11 заканчивается. Разность потенциалов на его обладках из-за неизбежных потерь меньше напряжения источника питания. После одновременного открытия тиристоров 8 и 10 конденсатор 11 через нагрузку 4 дозаряжается до напряжения источника. При помощи открывающего импульса, поданного на тиристор 7, начинается следующий перезаряд конденсатора 11 через индуктивность 13 и диод 15. Заряд его до напряжения источника через нагрузку 3 происходит после одновременного открытия тиристоров 7 и 9, Амплитуда импульсов напряжения на ветвях нагруз.ки 3 или 4 при одновременном открытии тиристоров 7 и 9 или 8 и 10 зависит от момента 25 предварительного открытия тиристора 7 или 8. В процессе изменения времени между моментом открытия только одного плеча (тиристора 7 или 9) и,моментом одновременногооткрытия двух плеч (тиристоров 7 и 9 или 8 30 и 10) вспомогательного тиристорного моста изменяется амплитуда импульсов и, следовательно, средняя величина выходного напряжения устройства. В конце первой ступени регулирования происходит только одновременное 35 открытие двух плеч моста (тиристоров 7 и 9 или 8 и 10) без предварительного открытия тиристора 7 или 8. При этом амплитуда импульсов напряжения на,ветвях достигает двойной величины напряжения источника, а сред няя величина выходного напряжения определяется параметрами нагрузок 3 и 4, конденсатора 11 и частотой переключения тиристоров устройства. Подачей открывающих импульсов на главные тиристоры 1 и 2 начина ется вторая ступень регулирования, После открытия главного тиристора 1 нагрузка 3 непосредственно сообщена с источником питания, Через определенное время при помощи тиристоров 7 и 9, одновременно получивших открывающие импульсы, происходит перезаряд коммутирующего конденсатора 11 через нагрузку 3 и создаются условия для восстановления вентильных свойств, главного тиристора 1; После закрытия тиристоров 1, 7 и 9 по нагрузке 3, имеющей индуктивный характер, так же как и на первой ступени, продолжает протекать ток, замыкающийся через шунтирующий диод 5.Открытие главного тиристора 2 обеспечивает передачу энергии от источников питания к нагрузке 4. Запирание тиристора 2 осущест. вляется разрядом конденсатора 11 после одновременного открытия тиристоров 8 и 10 вспомогательного моста. Шунтирующий диод 6 пропускает ток нагрузки 4 в период паузы, когда тиристоры 2, 8 и 10 закрыты.Таким образом, предлагаемое устройство, использующее амплитудно-импульсный и широтно-импульсный методы регулирования, позволяет с большей частотой переключений тиристоров регулировать среднюю величину напряжения на нагрузке в широком диапазоне. Формула изобретенияУстройство для управления электродвигателем постоянного тока по авт. св.255977, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью увеличения частоты переключений и расширения диапазона регулирования выходного напряжения, между анодами главных тиристоров и каждм из зж коммутирующего конденсатора присоединены дополнительно цепи из последовательно соединенных дросселя и диода, включенного в обратном направлении по отношению к источнику питания,. Нездюрмышникова Корректор Н. Аук