SU771838A1 - Широтно-импульсный регул тор скорости вращени электродвигател посто нного тока - Google Patents

Description

Недостатком известного регул тора  вл етс  то, что в цепи главного тока имеетс  специальный силовой тиристор , с помощью которого осуществл етс  широтно-импульсна  модул ци , рассчитанный на номинальный ток электродвигател  и имеющий большие габариты и массу. Кроме того, известный . регул тор не обеспечивает равномерного разр да секций источника питани , что приводит к ухудшению эксплуатационных характеристик.

Целью изобретени   вл етс  улучшение массо-габаритных показателей и эксплуатационных характеристик за счетобеспечени  равномерного разр да секций источника питани .

Поставленна  цель достигаетс  тем что в известный регул тор введен дополнительный тиристор, включенный между анодами третьего и четвертого диодов, соединенными соответственно с катодами двух других диодов.

На фиг. 1 изображена принципиальна  схема силовой части и блок-схема системы управлени  широтно-импульсного регул тора; на фиг. 2, 3 и 4 .- диаграммы импульсов напр жений по сн ющие работу регул тора.

В состав силовой части 1 широтноимпульсного регул тора вход т силовые тиристоры 2, 3 и 4, аноды которых соедин ютс  с положительными полюсами секций источника электрической энергии, силовой тиристор 5,включенный между отрицательными полюсами двух секций источника, две пары с«ловых диодов 6, 7 и 8., 9, включенных параллельно  корным зажимам двигател  10, причем точки соединени  диодо б, 7 и 8, 9 включены параллельно силовому тиристору 5. Кроме того, в состав силовой части входит звено коммутации, содержащее тиристор11, катушку 12 индуктивности и конденсатор 13, соединенные последовательно и включенные параллельно  корным зажимам двигател , а также тиристор 14, включенныймежду положительным  корным, зажимом двигател  10 и одной обкладкой конденсатора 13.

Система 15 управлени  содержит три генератора 16,17 и 1В импульсов, работающих в автоколебательном режиме , п ть генераторов 19, 20, 21, 22 и 23 импульсов, работающих в ждущем режиме, четыре дешифратора 24, 25, 26 и 27 импульсов и многопозиционный перключатель 28.

Все генераторы и дешифраторы системы управлени  соединены между собой таким образом, что, если щетка переключател  28 находитс  в положении б, то напр жение питани  подаетс  на генераторы 16, 19 импульсов и дешифратор 24, если щетка переключател  28 находитс  в положении в то напр жение питани  подаетс  на генераторы 23, 20, 21 импульсов и дшифраторы 25, 26 и, наконец, если щетка переключател  28 находитс  в .положений г, то напр жение пита ,ни  поступает на генераторы 18, 22 23 и дешифратор 27. Трансформаторные выходы генераторов 19, 20 и 22 соединены с цепью управлени  тиристора 14, трансформаторные выходы дешифраторов 24 и 26 соединены с цеп ми управлени  тиристоров 2, 3 и 4, а трансформаторные выходы дешифраторов 25 и 27 соединены-с цеп ми управлени  тиристоров 2, 3, 4 и 5.

Работу широтно-импульсного регул тора целесообразно рассматривать в трех режимах.

В первом режиме напр жение на  корных зажимах двигател  может плавно регулироватьс  в диапазоне, нижн ий предел которого равен ,-, О, а верхний предел равен hUH (где Off - номинальное напр жение двигател ). Дл  перевода регул тора в первый режим необходимо установить щетку переключател  28 в положение б, в котором напр жение питани  системы управлени  поступает на генераторы 16, 19 и дешифратор 24. В момент времени i (фиг. 2) генерато 16 импульсов сформирует импульс напр жени , который через дешифратор 2 поступит на управл ющий электрод си- лового тиристора 2, на вход генератора 19 импульсов и на управл ющий электрод тиристора 11. При включении тиристоров 2 и 11  корна  цепь двигател  10 будет подключена к верхней секции источника электрической энергии через тиристор 2 и диод 7, в результате чего напр жение на  корных зажимах двигател  10 будет равно одной трети номинального напр жени ,а конденсатор 13 зар дитс  до напр жени , в два раза большего. Далее, в момент времени -fcj(величина временного промежутка tn-t может плавно измен тьс  с помощью переменного хронирующего сопротивлени  генератора 19, которое на фиг. 1 не показано) генератор 19 сформирует импульс напр жени , запускающий генератор 21 и включающий тиристор 14, при включени которого конденсатор 13 будет подключен параллельно  корными зажимами двигател  10, вследствие чего на тиристоре 2 и диоде 7 будет обратное напр жение, выключающее тиристор 2. После выключени  тиристора 2 конденсатор 13 разр дитс  через  корную цепь двигател  10 и напр жение на  корных зажимах двигател  будет равно нулю.

В момент времени ti генератор 16 импульсов снова сформирует импульс напр жени , который через дешифратор 24. поступит на управл ющий электрод уже тиристора 3, на вход генератор (& 19 импульсов и на управл нвдий электрод тиристора 11. При включении тиристоров 3 и 11  корна  цепь двигател  10 через тиристор 3 и диоды 6 и 9 будет подключена теперь к сред ней секции источника электрической энергии, в результатечего напр жение на  корных .зажимах двигател  10 снова будет равно одной трети номинального значени , а конденсатор 13 зар дитс  до напр жени , приблизительно вдвое превышакхцего эту величи ну. Далее описанные выше электричес кие процессы будут повтор тьс  с то лишь разницей, что в момент времени tj  корна  цепь через тиристор 4 и диод 8 будет подключена к нижней секции источника, а в момент времен t снова к верхней секции. Такое поочередное подключение  корной цеп к трем секци м источника необходимо дл  равномерного разр да секций,что  вл етс  об зательным условием эксплуатации источников электрической энергии подводных аппаратов. Плавное регулирование напр жени  на  ко ных зажимах двигател  в диапазоне, оговоренном выше, происходит при из менении временного промежутка с помощью переменного хронирующего сопро тивлени  генератора 19 импульсов,ра ботающего в ждущем режиме. Во втором режиме напр жение на  корных зажимах двигател  может плав Но регулироватьс  в диапазоне,нижний предел которого равен , а верхний предел равен U vncxik / нДл  перевода регул тора во второй режим работы необходимо щетку переключател  28 установить в положение в,-при котором напр жение питани  системы управлени  Опит.поступает на генераторы 17, 20, 21 импульсов и дешифраторы 25 и 26. В момент времени tg (фиг. 3) генератор 17 импульсов сформирует импульс напр жени , который поступает на управл ющий электрод тиристора 11, проходит через дешифратор 25 и поступает на управл ющие электроды тиристоров 3 и 4, а также запускает генератор 20, работающий в ждущем режиме.При включении тиристоров 3,4 и 11  корна  цепь двигател  10 будет подключена к нижней и средней секци м источника электрической энергии, соединенным последовательно, через тиристоры в, 4 и диод 6, в результате чего напр жение на  корных зажимах двигател  10 будет равно двум третьим номинального напр жени , а конденсатор 13 через тиристор 11 и катушку 12 индуктивности зар дитс  до напр жени , примерно в два раза большего. Далее, в момент времени -t (величина временного промежутка i Ь может плавно измен тьс  с помощью переменного хронирующего сопротивлени  генератора 20, которое на фиг. 1 не показано) генератор 20 , сформирует импульс напр жени ,вклкчающий тиристор 14, при включении которого конденсатор 13 будет соединен параллельно  корным зажимам двигател  10, вследствие чего на тиристорах 3 и 4 будет обратное напр жение , выключакиее их. После выключени  тиристоров 3 и 4 конденсатор 13 разр дитс  через  корную цепь двигател  10 и.напр жение на  корных зажимах двигател  будет равно нулю (момент времени -Ln) . В момент времени-t генератор 21 импульсов, времен .на  задержка которого равна длительiHocTH разр да конденсатора 13 при минимальном токе  кор  во втором режиме и в процессе работы не регулируетс , сформирует импульс напр жени , проход щий через дешифратор 26 и поступающий на управл ющий электрод тиристора 2, при включении которого  корна  цепь двигател  10 через тиристор 2 и диод 7 будет подключена к верхней секции источника электрической энергии (напр жение на  корных зажимах двигател  10 будет равно одной трети номинального значени ). Далее в момент времени 4 генератор 17 импульсов снова сформирует импульс напр жени , который поступит на управл ющий электрод тиристора 11, запустит генератор 20 и через дешифратор 25 поступит на управл гацие электроды теперь .тиристоров 2 и 3. При включении тиристоров 2 и 3  корна  цепь двигател  10 через тиристоры 2, 3 и диод 9 будет подключена теперь к средней и верхней секци м источника , соединенным последовательно, в результате чего напр жение на  корных зажимах снова будет равно двум третьим номинального значени , а конденсатор 13 зар дитс  до напр жени , приблизительно вдвое превышающего эту величину. Далее, описанные выше электрические процессы будут повтор тьс  с той лишь разницей,что в момент времени -t  корна  цепь двигател  через тиристор 4 будет подключена к нижней секции источника, а в момент времени t7-4epe3 тиристоры 2, 4 и 5 к верхней и нижней секци м источника электрической энергии, соединенным последовательно. Такое поочередное подключение  корной цепи к секци м источника необходимо, как уже говорилось выше, дл  равномерного разр да секций. Плавное регулировочное напр жение на  корных зажимах двигател  в диапазоне, оговоренном выше, происходит при изменении временного промежутка .( с помощью хронирующего сопротивлени  генератора 20 импульсов. И, наконец, в третьем режиме напр жение на  корных зажимах двигател  может плавно регулироватьс  в диапазоне , нижний предел которого равен U m-ivi 2(эин, а верхний предел равен и.5у„ач н Л перевода регул тора в третий режим необходимо установить щетку переключател  23 в положение г, при котором напр жение питани  системы управлени  U пит поступает на генераторы 18, 22, 23 и дешифратор 27. В момент времени -t (фиг. 4) генератор 18 сформирует импульс напр жени , который с трансформаторных выходов генератора поступит на управл ющие электроды тиристоров 2, 3, 4 и 11 и на вход генератора 22. При включении тиристоров 2, 3, 4 и 11  корна  цепь двигател  10 будет подключена к трем секци м источлика электрической энергии, соединенным последовательно, в результате чего напр жение на  корных зажимах двигател  будет.равно номинальному значению, а конденсатор 13 зар дитс  через катушку 12 индуктивности до напр жени , примерно в два раза большего. Далее, в момент времени 42 (величина временного промежутка t,-1 может плавно измен тьс  с помогчью переменного хронирующего сопротивлени  генератора 22, которое на фиг. 1 не показано), генератор 22 сформирует импульс напр жени  запускающий генератор 23 и включающий тиристор 14, при включении которого конденсатор 13 будет соединен параллельно  корным зажимам двигател  10, вследствие чего на тиристорах 2, 3 и 4 будет обратное напр жение , выключающее их. После выключени  тиристоров 2, 3 и 4 конденсатор 13 разр дитс  через  корную цепь двигател  10 и напр жение на  корных зажимах двигател  будет равно нулю. В момент времени t- генератор 23 импульсов , временна  задержка которого равна длительности разр да конденсатора 13 при минимальном токе  кор  в третьем режиме и в процессе работы не регулируетс , сформирует импульс напр жени , проход щий чере дешифратор 27 и поступающий на управл кхцие электроды тиристоров 3 и при включении которых  корна  цепь двигател  10 через тиристоры 3, 4 и диод 6 будет подключена к нижней и средней секци м источника электрической энергии , соединенным последовательно (напр жение на  корных зажимах двигател  будет равно двум трет м номинального значени ).Далее в момент времени -t генератор 18 импульсов снова сформирует импульсы напр жени , которые поступ т на управл ющие электроды тиристоров 2,3, 4 и 11, и описанные выше электрические процессы будут периодически повтор тьс  с той лишь разницей,что в момент времени-t, импульс, сформированный генератором 23, пройдет через дешифратор и включит тиристоры 2 и 3, а в момент времени тиристоры 2, 4 и 5. Такое включение разных тиристоров необходимо дл  равномерного разр да всех секций источника электрической энергии.Плавное регулирование напр жени  на  корных зажимах двигател  в этом режиме происходит при изменении временного промежутка с помощью переменного хронируклцего сопротивлени  генератора 22 импульсов, работающего в ждущем режиме.

Claims (2)

1.Глазенко Т.Л. Полупроводниковые преобразователи в электроприводах посто нного тока. М-.П. , Энерги , 1973, с. 69, рис. 2-186.

2.За вка Великобритании

1450790, кл. Н 2 3 , публ. О76.

Гмх

и

- - 1411 .i

«-v t I

I 1 I I t

..bi e,j U,l I

--j II I I I Ti

I j I

lUKIk

1 i|

IfWi4i 111 ill 111 t .

JliJUJliij

ill I i

I

l il

Ч

Гп

1 ;iT|j

I 11 ji {il I {li

ll Jii ill 11 1

иг.г

II I I I 111

ц

MI

iU

|li

11

mi

ТТЛ

. 1 , I I I I I

. b.i 1. u.i HI

1 и ;yii4iii

II чми jTi

I II III l

t

I I I

t

ill t

II lU

I I

h t

I

11 11 I

III