SU1422361A1 - Электропривод переменного тока - Google Patents

Description

(21)4135119/24-07

(22)01.10.86

(46) 07.09.88. Бюл. № 33 (71) Днепродзержинский индустриальный институт им. М,И. Арсеничева и Воль- ногорский завод электровакуумного стекла

() В.Б. Ниэимов, А.И. Лиманский, А.Г. Мусиенко, И.Т. Повстини В.А.Яровой

(53)621.34.313.333(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 922986, кл. Н 02 Р 9/14, 1980.

Лищенко А.И. Синхронные двигатели с автоматическим регулированием возбудител . Киев. : Техника, 1969, с. 55, рис. 19.

(54)ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

(57)Изобретение относитс  к электротехнике . Целью изобретени   вл етс  повышение надежности путем улучшени 

качества переходных процессов. С этой целью в электропривод переменного тока введены тиристорный коммутатор 13, подключенный параллельно регулировочному резистору 3 в цепи обмотки 2 возбуждени  электромашинного возбудител , трансформатор напр жени  (ТН) 10, последовательно соединенные датчик 8 нагрузки и фазосдвигакщий блок 9. Выходы фазосдвигающего блока 9 подключены через первую вторичную обмотку ТН 10 к входу генератора импульсов (.ГИ) 11. Втора  вторична  обмотка ТН 10 соединена с входом ГИ 12. ГИ 11, 12 св заны с управл ющими электродами и катодами коммутирующего и гас щего тиристоров 14, 15 коммута-S тора 13. В устройстве обеспечиваетс  автоматическа  регулировка возбуждени  синхронного турбодвигател  при посадке напр жени  в сети. 3 ил.

(Л

с:

4

го ISD

со сг

Изобретение относитс  к электро- технике и может быть использовано дл  автоматического регулировани  в ззбутвдени  синхронных двигателей, преимущественно синхронных турбодвигателей с.электромашинным возбуждением .

Цель изобретени  - повышение надеж HJoCTH улучшени  качества переходных Процессов.

; На фиг. 1 приведена схема элект- }опривода; на фиг. 2 - пример выполнени  схемы мостового фазосдвигаю- вдего блока; на фиг. 3 - принципиаль- на  схема генератора импульсов.

Электропривод содержит электро- йапгинный возбудитель 1 (фиг. 1) с обмоткой 2 возбуждени  и регулировочным резистором 3, соединенным после- |довательно и подключенным параллельно к | корю электромашинного возбудител  1 и обмотке 4 возбуждени  синхронного тур :бодвигател  5,встаторную цепь которого включены трансформаторы тока 6 и на- пр жени  7, датчик 8 нагрузки, выход которого .подключен к фазосдвигающему блоку 9. В электропривод введены трансформатор 10 напр жени  с первичной обмоткой, подключенной к питающей сет переменного тока, и с двум  вторичными обмотками, кажда  из которых соответственно св зана с первым 11 и вторым 12 генераторами импульсов, тирис- торный коммутатор 13, подключенный параллельно регулировочному резистору 3. Тиристорый коммутатор 13 составлен из коммутирующего 14 и гас щего 15 тиристоров, объединенных катодами, шунтирующего резистора 16 и шунтирующего диода 17, коммутирующего 18 и разделительного 19 конденсаторов, соединенных последовательно, и источника 20 зар дного напр жени . Катоды коммутирующего 14 и гас щего 15 тиристоров соединены с шунтирующим резистором , 16, второй вьгеод которого подключен к регулировочному резистору 3-й  корю злектромащинного возбудител  1. Анод коммутирующего тиристора 14 объединен с анодом шунтирующего дио да 17, коммутирующим конденсатором 18 и минусовым выводом источника 20 зар дного напр жени  и подключен к общей точке соединени  регулировочного резистора 3 и обмотке 2 возбужде- ки . Катод пгунтирующего диода 17 подключен к плюсовому выводу источника 20 зар дного напр жени  и к обшей точ

.

. Q

г

2п 25 - 5

35

50

ке соединени  коммутирующего 18 и разделительного 19 конденсаторов.Анод гас щего тиристора 15 соединен с вторым выводом разделительного конденсатора 19. Управл юший элekтpoд коммутирующего тиристора 14 подключен к первому выходу 21 первого генератора 11 импульсов, управл юш й электрод гас щего тиристора 15 подключен к первому выводу 22 второго генератора 12 импульсов. Второй вькод 23 первого генератора 11 импульсов объединен с вторым выходом 24 второго генератора 12 импульсов и подключен к катодам тиристоров 14 и 15. Вход 25 первого генератора 11 импульсов через вторичную обмотку трансформатора 10 напр жени  подключен к выходу мостового фазосдвигающего блока 19. Выход 26 второго генератора 12 импульсов подключен к второй вторичной обмотке трансформатора 10 напр жени . Фазосдвигающий блок 9 выполнен на транзисторе 27 (фиг. 2), включенном по схеме с общей фазой, выход которого включен на нагрузочный резистор 28 и на выход посто нного тока диодного мостового вьшр - мител  29, вход которого через фазо- сдвигающий конденсатор 30 св зан с источником переменного напр жени , т.е. с вторичной обмоткой трансформатора 10. На вход фазосдвигающего блока 9 подаютс  сигнал, пропорциональный нагрузке, и сигнал смещени . Каждый из генераторов 11 и 12 импульсов выполнен на двух тиристорах 31 и 32 (фиг, 3), катоды которых соединены через первичную обмотку импульсного трансформатора 33, а аноды соединены через накопительный конденсатор 34. Управл ющие электроды тиристоров 31 и 32 соединены соответственно через стабилитроны 35 и 36 с. анодами этих тиристоров. Каждь й из тиристоров 31 и 32 зашунтирован соответственно одним из встречных диодов 37 и 38. Две вторичные обмотки импульсного трансформатора 33 соединены соответственно через последовательно включенные диоды 39 и 40, причем обша  точка соединени  анодов диодов 39 и 40 подключена к второму выходу 23 (24) генератора 11 (12) импульсов. Обща  точка соединени  вторичных импульсно- го трансформатора 33 присоединена к первому выходу 21 (22) генератора

11 (12) импульсов. Накопительньш конденсатор 34 через токоограничиваю- щий резистор 41 подключен к входу 25 (26) генератора импульсов 11 (12).

Устройство работает следуюпщм образом .

В исходном состо нии при синхронном ходе турбодвигател  5 ток в обмотке 4 возбуждени  определ етс  уровнем напр жени  электромашинного возбудитап  1, которое зависит от величины тока в обмотке 2 возбуждени , определ емой величиной эквивалент- ного сопротивлени  в цепи возбужде- ни  электромашинного возбудител  1. В режиме холостого хода турбодвига-. теп  5 ток в обмотке 2 возбуткдени  определ етс  величиной регулировочного резистора 4, так как коэффициент скважности тиристорног.о коммутатора 13 близок к нулю. В режиме максимальной нагрузки турбодвигател  5 ток в обмотке возбуждени  2 определ етс  эквивалентным сопротивлением двух параллельно включенных резисторов: регулировочного 3 и шунтирующего 16, так как коэффициент скваж- ности тиристорного коммутатора 13 близок к единице. При произвольной нагрузке синхронного турбодвигател  5 по сигналам датчиков тока 6, напр жени  7 и нагрузки 8 фазосдвигающим блоком 9 устанавливаетс  необходима  опережающа  фаза напр жени , поступа- юща  на вход 25 первого генератора 11 импульсов, который выдает отпирающие импульсы на управл ющий элект эод коммутирующего тиристора 14, что приводит к его включению, к уменьшению эквивалентного сопротивлени  и к росту Тока в обмотке 2 возбуждени . Одновременно второй генератор 12 им-: пульсов выдает отпирающие импульсы на управл ющий электрод гас щего ти- ристора 15. При включении тиристора 15 встречным током предварительно зар женного коммутирующего конденсатора 18, зар женного от источника 20 зар дного напр жени , принудительно запираетс  коммутирующий тиристор 14, что приводит к росту эквивалентного сопротивлени  в контуре обмотки 2 возбуждени  и снижению тока. Одновременно при ЭТОМ происходит обмен зар - дом между коммутирующим 18 и разделительным конденсаторами.- На аноде гас щего тиристора 15 по вл етс  отрицательный потенциал, что приводит

к надежному запиранию последнего.Дл  быстрого разр да разделительного конденсатора 19 последний может шунтироватьс  высокоом ым резистором (сотни ом - единицы килоом). При поступлении очередных управл ьсщих импульсов цикл работы тиристоррюго KONfMyTaTopa 13 повтор етс . С ростом нагрузки турбодвигател  5 управл ющие импульсы , поступаюсцие с генератора 11 импульсов , сдвигаютс  сторону опережени , что увеличивает врем  включенного состо ни  коммутирующего тиристора 14, и коэффициент скважности стремитс  к единице, что приводит к росту тока в обмотке 2 возбуждени , напр жени  электромапгинного возбудител  1 и тока в обмотке 4 возбуждени  синхронного турбодвигател .

Фазосдвигаюцрш блок 9 работает следующим образом.

При изменении сигнала на входе транзистора 28, поступающего с выхода датчика В нагрузки, измен етс  сопро- тивле {ие перехода коллектор - база транзистора 27, что приводит к изменению фазы напр жени , поступающего на вход, первого генератора 1 1 импульсов . Выбором величины сопротив-пени  резистора 28 и е№ :ости конденсатора 30 устанавливают необходимый диапазон изменени  фазы напр жени .

Генератор 11 (12) импульсов работает следующим образом.

При подаче на вход 25 (26) переменного напр жени  происходит зар д накопительного конденсатора 34 через токоограничиваюищй резистор 41. При -достижении напр жением величины про- бо  пробиваетс  стабилитрон 36, что приводит к включению тиристора 32 и разр ду конденсатора 34 на перви чную обмотку импульсного трансформатора 33 через диод 37, во вторичной обмотке наводитс  импульс напр жени  с крутым передним фронтом, который используетс  дл  включени  тиристоров. При другой полуволне переменного напр жени  пробиваетс  стабилитрон 35, включаетс  тиристор 31 и разр д конденсатора 34 происходит на первичную обмотку импульсного трансформатора через диод 38. При этом во второй вторичной обмотке наводитс  отпирающий импульс.

Таким образом, изобретение позвол ет автоматически регулировать возбуждение синхронного турбодвигате .л , обеспечива  высокое качество переходных процессов управлени , повышает надежность работы двигател  при посадках напр жени  в сети.

Claims (1)

1. Формула и з.о бретени  Электропривод переменного тока,

   соДержащий синхронный турбодвигатель, -|Q тромашинного возбудител , катод шун- электромашинный возбудитель, парал- леЬьно  корной обмотке которого под- кл|очены обмотка возбуждени  синхронного турбодвигател  и последовательно соединенные между собой обмотка воз- g буадени  электромашинного возбудител  и регулировочный резистор, трансформаторы тока и напр жени , включенные в цепь статорной обмотки синхронного турбодвигател , отличаю- jo щ и и с   тем, что, с целью повыте- ний надежности за счет улучшени  качества переходных процессов, введены датчик нагрузки, фазосдвигающий блок, трансформатор напр жени  с двум  вто- 25 тодам коммутирующего и гас щего тирис- рнЦными обмотками, два генератора им- торов, вход первого генератора импуль- ny|ibCOB и тиристорный коммутатор,составленный из коммутирующего и гас щего тиристоров, объединенных катодатирующего диода подключен к плюсовому выводу источника зар дного напр жени  и к точке соединени  коммутирующего и разделительного конденсаторов , анод гас щего тиристора соединен с вторым выводом разделительного конденсатора, управл ющий электрод коммутирующего тиристора подключен к первому выходу первого генератора импульсов, управл ющий электрод гас щего тиристора подключен к первому выходу второго генератора импульсов , вторые выходы генераторов импульсов объединены и подключены к касов последовательно через первую вторичную обмотку трансформатора напр же- ;ни  включен на выход фазосдвигающего юлока, вход которого соединен с выходом датчика нагрузки, входы которого подключены к выходам трансформаторов тока и напр жени , вход второго генератора импульсов подключен к вторичми: , шунтирующих резисторв и диода, коммутирующего и разделительного конденсатора , соединенных последовательно , и источника зар дного напр жени , причем катоды коммутирующего и гас щего тиристоров соединены с одним вы- ной обмотке трансформатора напр : ени ,

   JJ ОЭ . Л.,„„ « «.«.

   водом шунтирующего резистора, второй вывод которого подключен к общей точке регулировочного резистора и  корь

   первична  обмотка которого предназначена дл  подключени  к сети переменного ток-  .

   /y/y/ j

   электроматинного возбудител , анод коммутирующего тиристора объединен с анодом шунтирующего диода, одним выводом коммутирующего конденсатора и м 1нусовым выводом источника зар дного напр жени  и подключен к общей точке соединени  регулировочного резистора и обмотки возбуждени  электромашинного возбудител , катод шун- тодам коммутирующего и гас щего тирис- торов, вход первого генератора импуль-

   тирующего диода подключен к плюсовому выводу источника зар дного напр жени  и к точке соединени  коммутирующего и разделительного конденсаторов , анод гас щего тиристора соединен с вторым выводом разделительного конденсатора, управл ющий электрод коммутирующего тиристора подключен к первому выходу первого генератора импульсов, управл ющий электрод гас щего тиристора подключен к первому выходу второго генератора импульсов , вторые выходы генераторов импульсов объединены и подключены к катромашинного возбудител , катод шун- тодам коммутирующего и гас щего тирис- торов, вход первого генератора импуль-

   сов последовательно через первую вторичную обмотку трансформатора напр же- ;ни  включен на выход фазосдвигающего юлока, вход которого соединен с выходом датчика нагрузки, входы которого подключены к выходам трансформаторов тока и напр жени , вход второго генератора импульсов подключен к вторич«„ . Л.,„„ « «.«.

   чна  обмотка которого предназнадл  подключени  к сети перементок-  .

   /y/y/ j

   57 If

   34

   1

   л Л

   Ж

   fO