SU902190A1

SU902190A1 - Inductive load control device

Info

Publication number: SU902190A1
Application number: SU802919479A
Authority: SU
Inventors: Евгений Абрамович Жихорь
Original assignee: Институт Горного Дела Ан Казсср
Priority date: 1980-04-30
Filing date: 1980-04-30
Publication date: 1982-01-30

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИНДУКТИВНОЙ(54) DEVICE FOR CONTROLLING INDUCTIVE

НАГРУЗКОЙLOADING

1one

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в электромагнитных машинах возвратно-поступательного действи и в силовых коммутационных устройствах с индуктивными нагрузками.The invention relates to electrical engineering and can be used in electromagnetic machines of reciprocating action and in power switching devices with inductive loads.

Известно устройство дл управлени электромеханическим преобразователем, обмотка которого подключена к источнику посто нного тока через ключевой элемент, содержащее разр дную цепь из тиристора, конденсатора и резистора 1.A device is known for controlling an electromechanical transducer, the winding of which is connected to a direct current source through a key element containing a discharge circuit of a thyristor, a capacitor and a resistor 1.

Недостатком этого устройства вл етс ограниченна мощность, рассеиваема в разр дной цепи, что не позвол ет использовать его дл управлени мощными преобразовател ми .The disadvantage of this device is the limited power dissipated in the discharge circuit, which does not allow it to be used to control high-power converters.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс устройство дл управлени индуктивной нагрузкой, подключенной к источнику посто нного тока через ключевой элемент, содержащее подключенную парчллельно нагрузке разр дную цепь, состо щую из последовательно соединенных резистора и тиристора, управл ющий электрод которого через ограничительный резистор подключен к его аноду, соединенному с минусом источника, коммутационный узел, подключенный параллельно нагрузке и состо щий из последовательно соединенных второго резистора, конденсатора и диода, катод которого соединен с анодом коммутирующего тиристора, управл ющий электрод которого через дополнительный диод соединен со вторичной обмоткой трансформатора, а катод коммутирующего тиристора подключен к катоду тиристора разр дной цепи, аThe closest to the proposed technical essence and the achieved result is a device for controlling an inductive load connected to a DC source through a key element containing a discharge circuit connected in parallel with the load, consisting of a series-connected resistor and a thyristor, the control electrode of which through the limiting resistor is connected to its anode connected to the source negative, the switching node connected in parallel to the load and consisting of the second resistor, a capacitor and a diode, the cathode of which is connected to the anode of the switching thyristor, the control electrode of which is connected via an additional diode to the secondary winding of the transformer, and the cathode of the switching thyristor is connected to the thyristor of the discharge circuit, and

10 также вспомогательный диод 2.10 is also an auxiliary diode 2.

Это устройство преп тствует по влению тока генерации, обладает удовлетворительными массо-габаритными показател ми, однако ввиду нестабильности токов в индуктивной нагрузке, например, в обмоткахThis device prevents the generation of current, has satisfactory mass-dimensional indicators, however, due to the instability of currents in an inductive load, for example, in windings

5 электромеханического преобразовател порог чувствительности динистора выбираетс с запасом, чтобы исключить возможность несрабатывани цепей запирани разр дного тиристора и по влени тока генерации. Это приводит к периодическому несовпадению момента отключени разр дной цепи с моментом окончани процесса гащени , что сопровождаетс по влением перенапр жений в обмотках преобразовател , и снижает надежность устройства в целом.5 of the electromechanical converter, the threshold of sensitivity of the dynistor is selected with a margin in order to exclude the possibility of failure of the locking circuits of the discharge thyristor and the occurrence of a generation current. This leads to a periodic mismatch of the moment of disconnection of the discharge circuit with the moment of termination of the thickening process, which is accompanied by the appearance of overvoltages in the converter windings, and reduces the reliability of the device as a whole.

Цель изобретени - повышение надежности устройства.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device.

Эта цель достигаетс тем, что устройство снабжено дополнительным трансформатором , вторична обмотка которого через вспомогательный диод подключена к первичной обмотке основного трансформатора, а первична обмотка дополнительного трансформатора включена в разр дную цепь между резистором и катодом тиристора разр дной цепи.This goal is achieved by the fact that the device is equipped with an additional transformer, the secondary winding of which through an auxiliary diode is connected to the primary winding of the main transformer, and the primary winding of the additional transformer is connected to the discharge circuit between the resistor and the cathode of the thyristor of the discharge circuit.

На фиг. 1 изображена принципиальна электрическа схема устройства; на фиг. 2 (а, б, в) - импульсы, проход щие по разр дной цепи и вырабатываемые вторичными обмотками трансформаторов.FIG. 1 shows a circuit diagram of the device; in fig. 2 (a, b, c) - pulses passing through the discharge circuit and produced by the secondary windings of transformers.

Устройство состоит из подключенных параллельно индуктивной нагрузке I (обмотке преобразовател ) разр дной цепи, представл ющей собой последовательно соединенные резистор 2, тиристор 3 и включенную между катодом тиристора 3 и резистора 2 первичную обмотку дополнительного трансформатора 4, при этом управл ющий электрод тиристора 3 разр дной цепи через ограничительный резистор 5 соединен с анодом этого же тиристора 3, коммутационного узла , представл ющего собой последовательно соединенные второй резистор 6, диод 7 и конденсатор 8, к положительной клемме которого подключен анод коммутирующего тиристора 9, катод которого подключен к катоду тиристора 3, а управл ющий переход коммутирующего тиристора 9 через диод 10 подключен к вторичной обмотке основного трансформатора 11, первична обмотка которого через вспомогательный диод 12 подключена к вторичной обмотке дополнительного трансформатора 4. Тиристор 3 включен в непровод щем, а диод 7 - в провод щем направлении по отнощению к источнику питани . Обмотка 1 через последовательно соединенный с ней ключевой элемент 13 подключена к источнику посто нного напр жени .The device consists of a parallel load inductive load I (converter winding) of the discharge circuit, which is a series-connected resistor 2, thyristor 3 and connected between the cathode of thyristor 3 and resistor 2 primary winding of the additional transformer 4, while the control electrode of the thyristor 3 discharge the circuit through the limiting resistor 5 is connected to the anode of the same thyristor 3, the switching node, which is a series-connected second resistor 6, a diode 7 and a capacitor 8, to the polo The positive terminal of which is connected to the anode of the switching thyristor 9, whose cathode is connected to the cathode of thyristor 3, and the control transition of the switching thyristor 9 through diode 10 is connected to the secondary winding of the main transformer 11, the primary winding of which through the auxiliary diode 12 is connected to the secondary winding of the additional transformer 4. The thyristor 3 is connected non-conductively, and diode 7 in the conducting direction relative to the power source. The winding 1 is connected via a key element 13 connected in series with it to a constant voltage source.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При отпирании ключевого элемента 13 по обмотке 1 протекает ток. В это же врем через второй резистор 6 и диод 7 зар жаетс конденсатор 8. При запирании ключевого элемента 13 в обмотке 1 возникает ЭДС самоиндукции, пол рность которой показана на фиг. 1. Под воздействием ЭДС самоиндукции в цепи управл ющего электрода тиристора 3 разр дной цепи через ограничительный резистор 5 начинает протекать ток. Когда этот ток достигает величины тока отпирани ,тиристор 3 открываетс и происходит гащение энергии магнитного пол , запасенного в обмотке 1, на резисторе 2. Импульс тока разр да, проход щий по разр дкой цепи, имеет форму, показанную на фиг. 2а сплошной линией (пунктирной линией изображен участок, соответствующийWhen unlocking the key element 13 in the winding 1 current flows. At the same time, a capacitor 8 is charged through the second resistor 6 and the diode 7. When locking the key element 13 in the winding 1, a self-induced EMF occurs, the polarity of which is shown in FIG. 1. Under the influence of self-induced emf in the circuit of the control electrode of the thyristor 3 discharge circuit, a current begins to flow through the limiting resistor 5. When this current reaches the value of the current unlocked, the thyristor 3 opens and energy of the magnetic field stored in winding 1 on resistor 2 is magnified. The discharge current pulse passing through the discharge circuit has the shape shown in FIG. 2a as a solid line (the dotted line represents the section corresponding to

окончанию процесса гащени и по влени тока генерации). При этом во вторичной обмотке дополнительного трансформатора 4 индуктируетс импульс напр жени ., имеющий форму, показанную на фиг. 26. Положительна часть импульса срезаетс вспомогательным диодом 12 и по цепи, состо щей из вторичной обмотки трансформатора 4, диода 12 и первичной обмотки основного трансформатора 11, протекает импульс тока, показанный на фиг. 26 пунктиром. При этом во вторичной обмотке основного трансформатора II вырабатываетс два импульса противоположной пол рности, показанные на фиг. 2в. Второй импульс вырабатываетс в момент времени, когда ток в разр дной цепи достигает минимального значени перед началом генерировани тока в обмотке 1 движущимс намагниченным бойком . Этот импульс подаетс через диод 10 коммутационного узла на управл ющий электрод коммутирующего тиристора 9. Последний открываетс и конденсатор 8, разр жа сь по цепи тиристор 9 - тиристор 3, запирает тиристор 3.the end of the process of enrichment and the occurrence of current generation). In this case, a voltage pulse is induced in the secondary winding of the additional transformer 4, having the form shown in FIG. 26. The positive part of the pulse is cut off by the auxiliary diode 12 and the current pulse shown in FIG. 2 flows through the circuit consisting of the secondary winding of the transformer 4, the diode 12 and the primary winding of the main transformer 11. 26 dotted line. In this case, in the secondary winding of the main transformer II, two pulses of opposite polarity are produced, shown in FIG. 2c. The second pulse is produced at the time when the current in the discharge circuit reaches its minimum value before the current generation in the winding 1 of the moving magnetized head is started. This pulse is applied through the diode 10 of the switching node to the control electrode of the switching thyristor 9. The latter opens and the capacitor 8, discharging the thyristor 9 - thyristor 3 along the circuit, locks the thyristor 3.

Так как ЭДС самоиндукции по амплитуде значительно больше ЭДС генерации и сопротивление резистора 5 выбираетс таким , чтобы отпирание тиристора 3 происходило только под действием ЭДС самоиндукции , то при движении, например, бойка в электромагнитной машине возвратно-поступательного движени тиристор J останетс в запертом состо нии, а значит в отключенной обмотке 1 ток генерации от ЭДС движени будет отсутствовать.Since the self-induced emf in amplitude is significantly greater than the generation emf and the resistance of the resistor 5 is chosen so that the unlocking of the thyristor 3 occurs only under the effect of the self-induction emf, when moving, for example, in the reciprocating electromagnetic machine J, the thyristor J will remain in the locked state so, in the disconnected winding 1, the generation current from the emf of movement will be absent.

Таким образом, предлагаемое устройство в отличие от прототипа позвол ет отключать цепь гашени энергии магнитного пол , запасенного в обмотках преобразовател , в момент, когда происходит наиболее полное гашение (при минимально.м токе в разр дной цепи), что снижает величину перенапр жений в обмотках преобразовател , повыша , тем самым, надежность и долговечность устройства.Thus, the proposed device, unlike the prototype, allows to disconnect the quenching circuit of the energy of the magnetic field stored in the converter windings at the moment when the most complete damping occurs (at minimum current in the discharge circuit), which reduces the magnitude of the overvoltages in the windings converter, thereby increasing the reliability and durability of the device.

Claims

1. USSR author's certificate number 464058, cl. H 02 R 7/62, 1975.

2. USSR author's certificate for application No. 2737509 / 24-07, cl. H 02 R 7/62, 1979.

but