Устройство для импульсного регулирования скорости электродвигателя

(57) Изтехнике може регулиртелей эл ани о тения я регулиртактный яет ния перехо(56) Авторское свидетельствУ 1050078, кл. Н 02 Р 3/14,Авторское свидетельствоВ 1272448, кл. Н 02 Р 5/06,4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО РЕЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАретение относится к электробыть использовано для яговых электродвигаездов, Целью изобрерасширение диапазона апряжения и бесконв режим рекуперативного торможения, Устройство содержитмостовой широтно-импульсный регулятор, позволяющий за счет измененияпродолжительности проводящего состояния тиристоров 1 и 2 регулироватьсреднее значение напряжения, приложенного к якорю электродвигателя 14При этом возможно достижение электро.двигателем скорости выше основной.Ограничение скорости производитсяослаблением магнитного потока обмотки возбуждения 11 за счет уменьшениянапряжения при помощи реверсивного тиристорного преобразователя 10, Регулирование средних значений тормозного тока якоря электродвигателя 14 и тока рекуперации производится одновременноизменением продолжительности проводящего состояния тиристоров 18 и 19 вимпульсном цикле и изменением токаобмотки 11 возбуждения при помощипреобразователя 10. 1 ил.19217 2 1 13Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования тяговых электродвигателей электропоездов,Цель, изобретения - расширение диапазона регулирования напряжения ибесконтактный переход в режим рекуперативного торможения.На чертеже представлена схемаустройства,Устройство для импульсного регулирования вскорости содержит мостовойширотно-импульсный регулятор, в первом и втором плечах которого тиристоты 1 и 2 шунтированы обратными диодами 3 и 4. В одну диагональ мостарегулятора включены последовательносоединенные коммутирующие конденсатор5 и дроссель 6, Параллельно дросселю6 подключена первичная обмотка 7трансформатора 8, вторичной обмоткой9 соединенного с реверсивным тиристорным преобразователем 10, выходкоторого подключен к выводам обмотки11 возбуждения электродвигателя.Другая диагональ моста регуляторапредназначена для подключения к выводам 12 и 13 источника питания иякорной обмотке электродвигателя 14.Кроме того, устройство содержит дополнительно два обратных диода 15 и16, шунтирующих соответственно тиристоры 17 и 18 третьего и четвертогоплечей моста регулятора. К соединенным последовательно тиристорам 1 и 2первого и второго плечей моста регу"лятора встречно через накопительныйконденсатор 19 подключены соединенныепоследовательно тиристоры 17 и 18третьего и четвертого плечей мостарегулятора, параллельно которым включены соединенные последовательно сосглаживающим дросселем 20 якорнаяобмотка электродвигателя 14. Втораядиагональ моста регулятора соединеначерез, накопительный дроссель 2,1 свыводами 12 и 13 источника питания.Устройство работает следующимобразом,В режиме тяги в импульсном циклеработы устройства можно выделить дваосновных интервала времени., продолжительность которых можно регулировать.Первый интервал времени начинаетсяоткрыванием тиристоров 1 и 2, послечего происходит коммутация тока ротора электродвигателя 14 с диодов 15и 16 на цепь разряда накопительного 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 конденсатора 19, состоящую из конденсатора 19, тиристоров 1 и г, якоря. электродвигателя 14, сглаживающего дросселя 20, конденсатора 19. Одновременно в этом интервале времени протекает возрастающий ток источника питения, и в дросселе 21 накапливает" ся энергия по цепи: вывод 12 источника питания - накопительный дроссель 21 - тиристоры 1 и 2 - вывод 13 источника питания.По истечении регулируемого временного сдвига с момента открывания тиристоров 1 и 2 подается импульс управления на тиристор 18, После открывания тиристора 18 заряженный левой обкладкой положительно коммутирующий конденсатор 5 перезаряжается правой обкладкой положительно по цепи: конденсатор 5 - тиристоры 2 и 18 - дроссель 6 - конденсатор 5, после чего происходит еще один перезаряд конденсатора 5 опять левой обкладкой положительно по цепи: конденсатор 5 - дроссель 6 - диоды 16 и 4.За время второго перезаряда конденсатора 5 к тиристору 2 прикладывается обратное напряжение и он запира" ется, Дозаряд конденсатора 5 левой обкладкой положительно до величины напряжения накопительного конденсато. ра, когда к тиристору 1 прикладывается обратное напряжение и он тоже запирается, происходит по цепи. вывод 12 источника питания - дроссель 21 " тиристор 1 - конденсатор 5- дроссель 6 - диод 16 - вывод 13 источника питания.После запирания тиристоров 1 и 2 накопленная в предыдущем интервале времени в дросселе 21 энергия поступает в конденсатор 19 по цепи: вывод 12 источника питания - дроссель 21 - конденсатор 19 - диоды 15 и 16- вывод 13 источника питания, а убывающий ток якоря электродвигателя 14, поддерживаемый ЭДС самоиндукции, за- мыкается по цепи: якорь электродви. гателя 14 - дроссель 20 - диоды 15 и 16 - якорь электродвигателя 14.Регулирование среднего значения напряжения, приложенного к якорю электродвигателя 14, производится изменением продолжительности проводящего состояния тиристоров 1 и 2 в импульсном цикле постоянной длительности, т.е. широтно-импульсным способом регулированияПри достаточно большом временном сдвиге между момен13192 3том открывания тиристоров 1 и 2 имоментом их запирания, величина среднего значения напряжения, прикладываемое к якорю электродвигателя 14,превышает величину напряжения источника питания, а скорость электродвигателя при таком повышенном якорномнапряжении больше основной скоростиэлектродвигателя 14.За время перезаряда коммутирующего конденсатора 5 на контактных выводах коммутирующего дросселя 6возникает периодическое знакопеременное напряжение, которое подводится кпонижающему трансформатору 8. Это 15напряжение через реверсивный тиристорный преобразователь 10 прикладывается к обмотке 11 возбуждения электродвигателя 14.Дальнейшее увеличение скорости 20электродвигателя 14 сверх основнойпосле того, когда дальнейшее повышение напряжения, прикладываемого кякорю электродвигателя 14, становится недопустимым; производится ослабление магнитного поля электродвигателя 14 путем уменьшения среднего значения напряжения, прикладываемого кобмотке 11 возбуждения электродвигателя 14 при помощи реверсивного ти" 30ристорного преобразователя 10.В режиме рекуперативного торможения в импульсном цикле работы устрой"ства также можно выделить два основных интервала времени, продолжительность которых так же, как и в режиметяги электродвигателя 14, можно регулировать.Первый интервал времени начинается 40 открыванием тиристоров 17 и 18, после чего происходит коммутация тока якоря электродвигателя 14 от цепи заряда накопительного конденсатора 19, состоящей из конденсатора 19, дросселя 45 20, якоря электродвигателя 14, диодов 3 и 4, конденсатора 19 на цепь, состоящую.из якоря электродвигателя 14, тиристоров 17 и 18, дросселя 20, в которой ток якоря электродвигателя 14 50 под действием ЭДС возрастает и в индуктивностях 20 и 14 якорной цепи электродвигателя 14 накапливается энергия. Одновременно в первом интервале времени протекает ток источника питания и от заряженного на повышенное напряжение конденсатора 19 энергия передается источнику питания по цепи: конденсатор 19 " дроссель 21 Регулирование средних значений тормозного тока якоря электродвигателя 14 и тока рекуперации источника питания производится одновременно изменением продолжительности проводящего состояния тиристоров 18 и 19 в импульсном цикле и изменением величины тока обмотки возбуждения 11 электродвигателя 14 при помощи преобразователя 10.Таким образом, предлагаемое уст" ройство позволяет регулировать напряжение якорной цепи электродвигателя1319217 Формула из обретения Составитель Т. РожковаТехред В.Кадар Корректор Т. Колб Редактор А, СабоЗаказ 2526/53 Тираж 660 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 от определенной минимальной величины до уровня напряжения источника питания и выше величины напряжения источника питания.В устройстве становится возможным и бесконтактный переход с режима тяги на режим рекуперативного торможения электродвигателя с последующим плавным бееконтактным регулированием величин тормозного тока электродвигателя и тока.рекуперации источника питания. Кроме того предлагаемое устройство обладает свойством непрерывности входного тока как в режиме тяги, так и в режиме рекуперативного торможения электродвигателя. При непрерывном входном токе нет необходимости в установке входного сглаживающего фильтра, и уменьшается действующее значение входного тока устройства. Устройство для импульсного регулирования скорости электродвигателя, содержащее широтно-импульсный мостовой регулятор, в первом и втором плечах которого тиристоры шунтированы обратными диодамив одну диагональ моста регулятора включены последовательно соединенные коммутирующие кон" денсатор и дроссель, параллельно которому подключена первичная обмоткатрансформатора, вторичной обмоткойсоединенного с реверсивным тиристор"ным преобразователем, выход которогоподключен к выводам обмотки возбуждения электродвигателя, другая диагональ моста регулятора предназначенадля подключения к выводам источника 10 питания и якорной обмотке электро"двигателя, о т л и ч а ю щ е е с я,тем, что, с целью расширения диапазона регулирования напряжения и бес"контактного перехода в режим рекупе ративного торможения, в него введенынакопительный конденсатор накопительный и сглаживающий дроссели идва обратных диода, шунтирующие соответственно тиристоры третьего и чет вертого. плечей моста регулятора, ксоединенным последовательно тиристорам первого и второго плечей мостарегулятора встречно подключены черезнакопительный конденсатор соединен ные последовательно тиристоры третьего и четвертого плечей моста регулятора, параллельно которым включенысоединенная последовательно со сглаживающим дросселем якорная обмотка 30 электродвигателя, вторая диагональмоста регулятора соединена через накопительный дроссель с выводами источника питания.