Тиристорный преобразователь для управления электромеханическим преобразователем

(191 (11 О РЕТЕНИЯ НИЕ ТОРСКОМЪГ ТЕЛЬСТВУ К а ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССР Р 928566, кл. Ы 02 М 5/18, 1980.2. Джентри Ф. и др. Управляемые полупроводниковые вентили. М., "Мир", 967, с. 326, фиг.7-1.(54)(57) ТИРИСТОРНЬП ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ с двумя обмотками,содержащий управляемый вентиль идве пары выводов для подключенияобмоток, причем первые выводы каждой пары подключены к катодам двухдиодов, анод первого из которых подключен к соответствующей клемме источника питания, а анод второго диода - к второму выводу другой пары,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повыщения КПД, он снабжендополнительным управляемым вентилеми конденсатором, включенным междуанодами вторых диодов, причем антипараллельно каждому первому диодувключен управляемый вентиль.1 11204Изобретение относится к электро-технике и может быть применено в вибрационной технике, например для регулирования напряжения и частоты в электромагнитных возбудителях колебаний вибраторов.Известен тиристорный преобразователь для управления электромеханическим преобразователем, содержащий тиристорный ключ и релаксационный генератор импульсов, выполненный на динисторе, конденсаторе, перемен-, ном резисторе и диоде 1 1.Недостатком этого преобразователя является низкий КПД, так как15 время действия возмущающей силы значительно меньше периода механических колебаний. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является тиристорный преобразователь для управления электромеханическим преобразователем с двумя обмотками, содержащий управляемый вентиль и две пары выводов для подключения обмоток, причем первые выводы каждой пары подключены к катодам двух диодов, анод первого из которых подключен к соответствующей клемме источника питания, а анод второго диода подключен к второму выходу другой пары Г 2 3. 20 30 45 Недостатком преобразователя является низкий КПД вследствие того, что не используется энергия, за 35 насенная в индуктивности обмоток электромеханического преобразователя.Целью изобретения является повышение К 1 Щ.40Поставленная цель достигается тем, что тиристорный преобразователь для управления электромеханическим преобразователем с двумя обмотками, содержащий управляемыйвентиль и две пары выводов для подключения обмоток, причем первые выводы каждой пары подключены к катодам двух диодов, анод первого из которых подключен к соответствующей клемме источника питания, а анод второго диода к второму выводу другой пары, снабжен дополнительным управляемым вентилем и конденсатором, включенным между анодами вто рых диодов, причем антипараллельно каждому первому диоду включен управ" ляемый вентиль. 76 3Ба чертеже представлена принципи.альная схема преобразователя.Тиристорный преобразователь для управления электромеханическим преобразователем с двумя обмотками 1 и 2 активно-индуктивной нагрузки содержит две пары выводов 3,4 и 5,6 для подключения обмоток 1 и 2, причем первые выводы 3 и 5 каждой пары подIключены к катодам двух пар диодов 7,8 и 9,10. Аноды первых диодов 7 и 9 подключены к соответствующей клемме 11 или 12 источника питания, а аноды вторых диодов 8 и 1 О подключены к второму выводу 6 или 4 соответствующей обмотки. Между анодами вторых диодов 8 и 1 О включен конденсатор 13, а антипараллельно первым диодам 7 и 9 подключены вентили тиристоры 1 14 и 15, управляемые от формирователя 16 импульсов.Работа преобразователя, например, в качестве вибровозбудителя механических колебаний вибратора, когда обмотки 1 и 2 размещены на одном магнитопроводе и импульсы тока, проходящие через обмотки, производят притяжение якоря к магнитопроводу, а упругие элементы обеспечивают обратное движение якоря.При ступенях механических частот 50/ ГЦ (где 1 =1,2,3) на якорь в полупериод движения к магнитопроводу действуют два следующих один задругим возбуждающих импульса (при положительной и отрицательной полу- волне ЭДС источника переменного напряжения).П р и м е р. Работа электромеханического преобразователя на частоте 16,7 Гц. В соответствующий период синусоидального напряжения сети (50 Гц, период Т=0,02 сподаются управляющие импульсы от формирователя 16 на тиристоры 14 и 15. В соответствующую положительную полуволну ЭДС источника основной ток проходит через обмоткуи тиристор 15, ав следующую за ней отрицательную полуволну - основной ток протекает через обмотку 2 и тиристор 4. Следующие друг за другом два импульса тока в обмотках 1 и 2 создают основную электромагнитную силу притяжения якоря к магнитопроводу и одновременно сжимают упругую подвеску, Следовательно, два импульса усилия разгоняют якорь в начале интервала времени положительной полуволны кри20476 Составитель В.ЖмуровТехред Л. Иартяшова Корректор Л.Пилипенко Редактор Л,Лосева Заказ 7758/44 Тираж 666 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 з 11 вой ( синусоиды ) амплитуды колебаний якоря. В следующие два периода ЭДС источника тиристоры 14 и 15 заперты и через элементы силовой цепи(1,2,8;10 и 13) происходят рекуперативные процессы гашения накопленной магнитной энергии в индуктивности и электрической в конденсаторе 13. При этом наведенные ЭДС в одной обмотке создают дополнительный подмагничивающий ток в другой обмотке и зарядку конденсатора 13, перезаряд последнего производится через другую обмотку, которая с наведенной ЭДС создает ток в первой обмотке и заряд конденсатора 13.Последнее обуславливает значительное увеличение значения постоянной составляющей тока в обмотках, что, в свою очередь, позволяет улучшить энергетические показатели вибратора - уменьшение потребляемой мощности на единицу развиваемого усилия ( амплитуды колебаний 1Так как якорь испытывает ускоряющее движение в результате следующих друг за другом двух импульсов в интервале времени 0,02 с, а величина полупериода механических колебаний равна 0,03 с, то последующие два периода ЭДС источника (0,04 с)тиристоры заперты и якорь под действием возвращающих сил упругой подвески (и инерционных 1, преодолевающих присутствующие электромагнитные силы притяжения за счет дополнительных подмагничивающих токов, совершает движение от магнитопровода. Присутствие подмагничивания за счет рекуперативных процессов во внутренней силовой цепи устройства уменьшает потребляемую мощность и увеличивает КПД. Так как усилие, развиваемое электромагнитным вибровозбудителем, можно повысить эа счет увеличения постоянного магнитного потока в зазорах магнитной системы, а величину постоянной составляющей тока в обмотках можно увеличить за счет большей степени использования рекуперативной энергии путем подбора соответствующей величины конденсатора 13, то оптимальное соотношение между постоянной и переменной составляющими тока в обмотках устанавливается экспериментально путем подбора соответствующего конденсатора./ При других частотах, кратных периоду промьппленной частоты 50 и, гдеЬ =2,3 электромеханический преобразователь работает аналогично.Таким образом, благодаря введению коммутирующего конденсатора и дополнительного управляемого вентиляповышается КПД преобразователя засчет рекуперативного использованияэнергии заряда конденсатора 3.