Устройство для регулирования скорости электродвигателя постоянного тока

тИФ:" -. : ЯСКФ.Е 1ОП"ЙСА Союз СоветскнкСоцналнстнческниРеспублик Е 723747 ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 18,03.77 (21) 2462686/24-07 (5 ) М. КЛ. Н 02 Р 5/16 с присоединением заявки РЙ Гоеударстееииый комитет(23) Г 1 рнорнтет до делам изебретеиий и открытий(72) Автор изобретения А. А. Брожат Институт механики металлополимерных систем АН Белорусской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКАИзобретение относится к области электротехники и касается устройств для регулирования скорости электродвигателей постоянного тока большой мощности.Известно устройство регулирования скорости электродвигателя постоянного тока, содержащее трехфазный тиристорный выпря митель, выполненный на трех диодах и трех тиристорах, и схему управления 11,Недостатком этого устройства являет 1 О ся его сложность и необходимость тщательной настройки.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройст во для регулирования скорости электродвигателя постоянного тока, содержащее сетевой выпрямитель, выполненный на трех силовых диодах и трех силовых тиристорах, соединенных по трехфазной мостовой схеме, подключенной к якорной цепи электродвигателя, шунтированный обратным диодом, вспомогательные тиристоры, включенные через последовательные резисторы между анодами и управляющими электродами силовых тиристоров, регулирующий,резистор в цепи формирователей импульсов,разрядные конденсаторы ВС-цепочек которые через пороговые элементы, напримердинисторы, подключены параллельно переходам управляющий электрод - катод силовых и вспомогательных тиристоров, тахогенератор в цепи обратной связи по скорости электродвигателя и схему плавногопуска электродвигателя,Я 1.Недостатком этого устройства является то, что на тиристоры сетевого выпрямителя управляющие импульсы подаютсяодновременно, что ограничивает диапазонрегулирования выходного напряжения выпрямителя на 25-100% и, следовательно, сужает диапазон регулирования скорости электродвигателя.Целью изобретения является расширение диапазона регулирования скоростидвижен ття,Это достигается за счет того, что впредложенное устройство дополнительновведены постоянные и переменные резис3 723тры, интегрирующие и зарядный конденсаторы, два диода и три группы диодов,катоды первой иэ которых соединены ссетевыми входами трехфазного выпрямителя и первыми выводами разрядных иинтегрирующих конденсаторов, катоды второй - с вторыми выводами интегрирующихконденсаторов и через три переменныхрезистора ЙС-цепочек - с вторыми выводами разрядных конденсаторов, соединен Оных также с анодами третьей группы диодов, катоды которых соединены через пер-.вый резистор с анодами первой группыдиодов, соединенными также через схемуплавного пуска, выполненную на зарядном 15коиденсаторе, шунтированном вторым резистором, и последовательно включенныхчетвертом переменном резисторе и первом диоде, с первым выводом регулирующего резистора, соединенного этим же 20выводом через третий резистор с однимвыводом электродвигателя, а другим выводом - с анодами второй группы диодов,причем параллельно третьему резисторувключена последовательная цепь из второго диода, тахогенератора и пятого переменного резистора, а общая точка первого диода и четвертого резистора соединена с другим выводом электродвигателячерез четвертый резистор,30Схема предлагаемого устройства длярегулирования скорости электродвигателяпостоянного тока показана на чертеже,Устройство содержит трехфазный выпрямитель, содержащий силовые диоды 1, 352, 3, силовые тиристоры 4, 5, 6 и вспомогательный тиристоры 7, 8, 9, подключеннЫе параллельно участкам управляющий переход - анод силовых тиристоров,через ограничивающие сопротивления 10, 4011, 12. Формирователь импульсов содержит разрядные конденсаторы 13, 14, 15,подключенные через пороговые элементы-динисторы 16, 17, 18 к управляющимэлектродам вспомогательных тиристоров 47, 8, 9, соответственно. Катоды диодов19, 20, 21 первой группы соединены сзажимами А, В, С трехфазной сети и первыми выводами разрядных 13, 14, 15 иинтегрирующих 22, 23, 24 конденсаторов. ф 0Катоды диодов 25, 26, 27 второй группысоединены со вторыми выводами интегрирующих конденсаторов 22, 23, 24 и через переменные резисторы 28, 29, 30 -со вторыми выводами разрядных конденсаторов 13, 14, 15 соответственно. Последние соединены также с анодами диодов, 31, 32, 33 третьей группы, катоды 747которых соединены через первый резистор34 с анодами первой группы диодов, соединенными также через схему плавногопуска, выполненную на зарядном конденсаторе 35, шунтированном вторым резистором 36, и последовательно включенномчетвертом переменном резисторе 37 ипервом диоде 38 с первым выводом регулирующего резистора 39. Этот же выводрезистора 39 соединен через третий резистор 40 с одним выводом электродвигателя 41, шунтированного обратным диодом 42, а другой его вывод соединен санодами диодов 25, 26, 27 второй группы. Параллельно резистору 40 включенапоследовательная цепь иэ второго диода43, тахогенератора 44 и переменного резистора 45. Общая точка резистора 37и диода 38 соедине 1 а с другим выводомдвигателя 41. Обмотка возбуждения последнего питается от дополнительного выпрямителя, Контакт 46 управляется отвнешнего устройства и разомкнут в режиме плавного пуска электродвигателя.П редлагаемое устройство работает следующим образом,В момент включения конденсатор 35через диод 38, резистор 37 и диоды 19,20, 21. шунтируют ВС-цепочку формирователей импульсов на динисторах 16, 17,18 и конденсаторах 13, 14, 15, чем достигается определенная выдержка времени между выключением обмотки возбуждения двигателя и подачей управляющих импульсов на управляющие электроды вспомогательных тиристоров 7, 8, 9, По мере нарастания напряжения на конденсаторе 35 шунтируюшее его воздействие наВС-цепочку прекращается и фаза управляющих импульсов плавно изменяется дозначения, определяемого величиной резистора 39. Обеспечивается плавный разгони ограничение пусковых токов двигателя,После окончательного заряда конденсатора 35 через резисторы 37 и 47 диод 38закрывается, устраняя таким образом влияние конденсатора 35. Подачу импульсовуправления можно рассмотреть на примере включения силового тиристора 4 и вспомогательного тиристора,При подключении устройства к питающей сети заряд конденсатора 13 происходит по цепи: зажим В или С питающейцепи, контакт диод 3, якорь 41, резистор40, регулирующий резистор 39, диод 25,переменный резистор 28, зажим А питающей сети, По достижении на конденсаторе13 напряжения переключения динистора747 с Формула изобретения 5 72316 последний переключается и на управлякший электрод вспомогательного тиристора 7 подается импульс тока, При включении тиристора 7 через резистор 10 науправляющий электрод тиристора 4 подается управляющее напряжение, и черезякорь электродвигателя течет ток нагрузки.Аналогичным образом при определенномчередовании фаз происходит включение ос- Отальных тиристоров. При этом полярностьнапряжения на конденсаторах БС-цепочкипериодически изменяется, например дляконденсатора 13 по цепи: диод 31, резистор 34, диод 20, (или 21, в зависимостиот чередования фаз). Стабилизация скорости за счет введения отрицательной обратной связи от тахогенератора осушествляется следующим образом. Напряжение, снимаемое с тахогенератора 44 алгебраически складывается с напряжением на резисторе 40, Если скорость возросла, напряжение на этом резисторе возрастает, чтоувеличивает угол включения силовых тиристоров и, следовательно, уменьшает на 25пряжение, подаваемое на якорь электродвигателя, При уменьшении числа оборотовфаза управляющих импульсов изменяетсятаким образом, что увеличивается напряжение на якоре,Кроме того, в данной схеме в связис зарядами емкостей 13, 14, 15 черезнагрузку - якорь 41 существует внутренняя обратная связь по противо-ЭДС яко -ря, Степень величины обратной связи оттахогенератора устанавливают при помощи резистора 45, Симметрирование нагрузки по фазам осуществляют переменнымирезисторами 28, 29, 30, Время разгона40двигателя до заданной скорости устанавливают переменным резистором 37, а число оборотов регулируют резистором 39,Конденсаторы 22, 23, 24 выполняют рольфильтра и позволяют производить плавное45регулирование фазы управляющих импульсов при максимальном значении угла открытия тиристоров. Диоды 25, 26, 27обеспечивают правильное чередование управляющих импульсов по фазам и сдвиг50их один относительно другого на 120эл. град.Подключение конденсаторов 13, 14,15 через переменные резисторы 28, 29,30 и параллельные интегрируюшие емкости 22, 23, 24 к катодам развязываюших55диодов 25, 26, 27, аноды которых черезрезисторы 39 и 40 подключены к анодамсиловых тиристоров, обеспечивает расширение диапазона напряжения сетевого выпрялителя и, следовательно, скорости электродвигателя. Устройство для регулирования скорости электродвигателя постоянного тока, содержашее сетевой выпрямитель, выполненный ня трех силовых диодах и трех силовых,тиристорах, соединенных по трехфаэной мостовой схеме, подключенной к якорной цепи электродвигателя, шунтированный обратным диодом, вспомогательные тиристоры, включенные через последовательные резисторы между анодами и управляемыми электродами силовых тир исторов, регулируюший резистор в цепи формирователей импульсов, разрядные конденсаторы КСцепочек которых через пороговые элементы, например динисторы, подключенныепараллельно переходам управляющий электрод - катод силовых и вспомогательныхтиристоров, тахогенератор в цепи обрат ной связи по скорости электродвигателя и схему плавного пуска электродвигателя, отличающееся тем,что,сцелью расширения диапазона регулирования, в него дополнительно введены постоянные и переменные резисторы, интегрирующие и зарядный конденсаторы, два диода и три группы диодов, катоды первой из которыхсоединены с сетевыми входами трехфаз -ного выпрямителя и первыми выводамиразрядных и интегрирующих конденсаторов,катоды второй - с вторыми выводами ннтегрируюших конденсаторов и через три переменных резистора КС-цепочек - с вторыми выводами разрядных конденсаторов,соединенными также с анодами третьейгруппы диодов, катоды которых соединены через первый резистор с анодами первой группы диодов, соединенными такжечерез схему плавного пуска, выполненнуюна зарядном конденсаторе, шунтированномвторым резистором, и последовательновключенных четвертом переменном резисторе и первом диоде, с первым выводомрегулирующего резистора, соединенногоэтим же выводом через третий резисторс одним вывоцол электродвигателя, а другим выводом - с анодал 1 и второй группыдиодов, причем, параллельно третьему резистору включена последовательная цепьиз второго диода, тахогенератора и пятого переменного резистора, а общая точкапервого диода и четвертого переменного7 7237 резистора соединена с другим выводом электродвитателя через четвертый резистор.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Иванчук Б. Н., Минман Р, А Рувинов Б. Я. Тиристорные усилители в схеСоставитель В, Самохинедактор И. Кравцова Техред О. Андрейко Корректор Н. Стец 783 Подписноеого комитета СССРий и открытийРаушская наб., д. 4/ сударствен изобретен ква Ж 5 лиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 аказ 450/42 БНИИПИ Г по дела 113035, Мос