Устройство для управления сериеснымэлектродвигателем постоянного toka

(23) Приоритет Опубликовано 23.07.81. Бюллетень 27Дата опубликования описания 25. 07,8 1 по делам изооретеиий и открытий(72) Авторы изобретения окомотивное депо Засулаукс Прибалтийско Октябрьской Революции железной дороги(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ СЕРИЕСНЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА 2 а, шунтирующИзобретение технике и может для импульсного ти электроподвиж ного тока. бмотку яко тносится к электр быть использовано ого дия 111 регулирования скоросного состава постоянПо основному авт, св. У 647822 известно устройство для управления сериесным электродвигателем постоянного тока, обмотки якоря и возбуждения1 О которого порознь шунтированы обратными диодами, содержащее тиристорный прерыватель и установленный между его входом и плюсом источника питания дополнительный тиристор, а также диод рекуперации, включенный между источником питания и обмоткой якоря, и контактор, включенный между общей точкой обратных диодов и обмоток электродвигателя, в рм кад главноо го тиристора прерывателя подключен к общей точке обратных диодов и контактора, а анод диода, шунтирующего главный тиристор, связан с катодом обратНедостатком известного устроиства является то, что в тормозном режиме время короткого замыкания якорной обмотки в нем не может быть меньше полного периода собственных колебаний контура коммутации, а это, в свою очередь, ограничивает диапазон реализации максимальных тормозных усилий,Цель изобретения - расширение ра бочего диапазона реализации максимальных тормозных усилий электродвигателя, имеющего в процессе торможения независимое питание обмотки возбуждения непосредственно от источника пи-.УтанияПоставленная цель достигается тем что в известное устройство введены тормозной тиристор, тормозной резистор и дополнительный диод, при этом тормозной резистор включен в анодиую цепь диода, шунтирующего главный тит. ристор, дополнительный диод анодом84939подключен к катоду главного тиристора, катодом - к общей точке тормозного резистора и диода, шунтирующегоглавный тиристор, а тормозной тиристор катодом соединен с катодом дополнительного уиристора, анодом - .с ано"дом диода рекуперации,На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема устройства;на фиг. 2 - последовательность подачи отпирающих импульсов к тиристорамустройства на всех этапах регулирования электрического торможения, гдеТ - период регулирования.Главный тиристор 1 (фиг. 1) шунтирован двумя диодами 2 и 3. Вынесенный,контур коммутации, подключенный параллельно главному тиристору, состоитиз вспомогательного тиристора 4, коммутирующего конденсатора 5, дросселя 20перезаряда 6 и блокирующего блока 7.Дополнительный тиристор 8 включен между входом прерывателя и пшосом источника питания, Якорная обмотка 9 электродвигателя шунтирована обратным диодом 10, а обмотка возбуждения 11шунтирована обратным диодом 12. Катод главного тиристора 1 прерывателяподключен к общей точке обратных диодов 10 и 12, шунтирующих обмоткиэлектродвигателя. Между этой точкойи общей точкой самих обмоток включенконтактор 13. Между якорной обмоткой 9 электродвигателя и источникомпитания включен диод 14. Тормознойрезистор 15 включен между якорной обмоткой 9 электродвигателя и общей точкой обратных диодов 2 и 3, а тормозной тиристор 16 включен параллельнотормозному резистору 15 н диоду 3.Устройство работает следующим образом.В режиме пуска контактор 13 разомкнут, Пусть коммутирующий конденса тор 5 заряжен полярностью, показанной на фиг,1. При одновременном включении тиристоров 1 и 8 напряжение источника прикладывается к электродвигателю по цепи источник пшос - 8-1- -10-9-11 - источник минус. Для выклю.чения обоих тиристоров 1 и 8 включается вспомогательный тиристор 4, Прямой колебательный перезаряд коммутирующего конденсатора 5 по цепи 5-6- -4-5 начинается после включения вспомогательного тиристора 4. При обратном перезаряде коммутирующего конденсатора по цепи 5-7-2-3-6-5 внача 7 4ле обесточиваются и выключаются тиристоры 1 и 4, имеющие параллельную коммутацию, а после окончания пере- заряда конденсатора выключается дополнительный тиристор 8, имеющий последовательную коммутацию.Во время выключенного состояния всех тиристоров ток электродвигателя, убывая, замыкается через обратные диоды 12 и 1 О.Задержка момента включения дополнительного тиристора 8 по отношению к моменту включения вспомогательного тиристора 4 позволяет в начале пуска расширить диапазон регулирования подводимого к электродвигателю напряжения, Максимально необходимый сдвиг моментов включения вспомогательного 4 и дополнительного 8 тиристоров равен периоду свободных колебаний коммутирующего индуктивно-емкостного контура. Реализуемый при этом минимальный коэффициент заполнения преры 1 вателя составляет 0,01-0,005. Такой минимальный коэффициентзаполнения позволяет осуществить регулирование пуска электродвигателя во всем диапазоне скоростей при постоянной рабочей частоте..В пусковом режиме тиристор 16 не работает.В тормозном режиме контактор 13 замкнут. На высокой скорости тормо-. жения в начале каждого рабочего такта включается вспомогательный тиристор 4 (фиг, 2 а, момент й, ). После его включения начинается двойной перезаряд коммутирующего конденсатора 5, а параллельно якорной обмотке 8 электродвигателя по цепи 9-15-3-4-7-13 подключается тормозной резистор 15; Независимое регулирование потребляемого непосредственно от высоковольтного источника питания тока возбуждения в интервале двойного перезаряда коммутирующего конденсатора осуществляется дополнительным тиристором 8 (момент й). Алгоритмом управления здесь является допустимая глубина ослабления возбуждения 3= - Г"=соей По мере сниджения скорости ток якоря растет до своего максимального значЕния за счет увеличения тока возбуждения при Ъ= = е 1 п = сопзй. После того, как ток якоря достигнет своего максимального значения, алгоритм управления меняется, С уменьшением скорости максимальФормула изобретения 5 8493 ная величина тока якоря сохраняется за счет увеличения тока возбуждения "и увеличения Р .Ток возбуждения растет до тех пор, пока не наступит равенство токов якоря и возбуждения.Оба режима обеспечиваются регулированием с помощью дополнительного тиристора 8 только тока возбуждения.При дальнейшем снижении скорости 1 О вращения электродвигателя поддержайие заданного значения тока якоря осу; ществляется путем увеличения времени короткого замыкания якорной обмотки 9 электродвигателя. Для этого импульсы 1 управления начинают подаваться на тормозной тиристор 16. Вначале время ко-. роткого замыкания якорной обмотке электродвигателя увеличивается упреждением момента включения тормозного 20 тиристора 16 по отношению к моменту включения дополнительного тиристора 8 (фиг. 2 б, момент й ). Закорачивание якорной обмотки обеспечивается в интервале й -14. 25После того, как моменты включениявспомогательного 4 и тормозного .16 тиристоров совпадают, в работу вступает главный тиристор 1. Регулирование скважности главного тиристора 1осуществляется обычным для широтно- импульсных прерывателей способом - сдвигом момента включения вспомогательноо тиристора 4 по отношению к . моменту одновременного включения главного 1. и тормозного 16 тиристоров (фиг. 2 в, момент С).В случае отсутствия потребителей рекуперуемой энергии на любом этапе регулирования торможения возможен переход к замещаемому реостатному торможению, Для этого по сигналу датчи" ка .напряжения, контролирующего напря" 97 6жение на выходе устройства, после Выключения всех тиристоров включается главный тиристор 1 (момент й), и якорь электродвигателя до конца рабочего такта оказывается замкнутым на тормозной резистор 15.Предлагаемое устройство позволяет в гейераторном режиме существенно уменьшить минимальное время короткого замыкания якорной обмотки электродвигателя. Поэтому максимальная величина тормозной скорости в нем практически не ограничийается свойствами тиристорного прерывателя. Устройство для управления сериесным электродвигателем постоянного тока по авт.св.647622, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения рабочего диапазона реализации максимальных тормозных усилий электродвигателя, в него введены тормозной тиристор, тормозной резистор и дополнительный диод, при этом тормозной ре" зистор включен в анодную цепь диода, шунтируощего главный тиристор, дополнительный диод анодом подключен к катоду главного тиристора, катодом - к общей точке тормозного резистора и диода, шунтирующего главный тнристор, а тормозной тиристор катодом соединен с катодом дополнительного тирис- . тора, анодом - с анодом диода рекупе-, рации. Источники информации,принятые во внимание при экспертизеПатент", г. Ужгород, ул. Проет фйли ИИПИ Закаэ бПОТ 72 Тираж 730 ПаИаисиое ППП " тна