SU936319A1

SU936319A1 - Device for regulating excitation current of dc motor

Info

Publication number: SU936319A1
Application number: SU802968227A
Authority: SU
Inventors: Юрий Рудольфович Рейнгольд; Александр Александрович Бенедиктов
Priority date: 1980-08-01
Filing date: 1980-08-01
Publication date: 1982-06-15

Description

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в тиристорных возбудителях и электроприводах с обратной связью по току с выпрямителями, выполненными по однофазной мостовой полууправняемой схеме.The invention relates to electrical engineering and may find application in thyristor exciters and electric drives with current feedback with rectifiers made according to a single-phase semi-controlled bridge circuit.

Известны тиристорные электропри- воды (и возбудители), выполненные по однофазной мостовой схеме с шунтирующими вентилями, в которых измерение выпрямленного тока производится либо с помощью полупроводниковых датчиков тока [1^, осуществляющих гальваническую развязку и усиление сигнала, поступающего с шунта, включенного в цепь нагрузки, либо с помощью проходного дроссельного магнитного усилителя [2], работающего в режиме трансформатора постоянного тока.Thyristor electric drives (and exciters) are known, made according to a single-phase bridge circuit with shunt valves, in which the measurement of rectified current is carried out either using semiconductor current sensors [1 ^, performing galvanic isolation and amplification of the signal from the shunt connected to the load circuit , or using a feed-through choke magnetic amplifier [2] operating in the mode of a DC transformer.

Недостатками полупроводниковых датчиков тока являются сложность, как правило, наличие большого количества регулировок, необходимость в стабилизированном источнике питания, малая выходная мощность, восприимчивость к помехам, что требует принятия специальных защитных мер при монтаже и эксплуатации.The disadvantages of semiconductor current sensors are the complexity, as a rule, the presence of a large number of adjustments, the need for a stabilized power source, low output power, and susceptibility to interference, which requires special protective measures during installation and operation.

Недостатком магнитного усилителя, по сравнению с обычным трансформатором тока, является его относительная сложность, большая стоимость, трудоемкость изготовления, необходимость во внешнем источнике переменного напряжения- и, обычно, в согласующем трансформаторе.The disadvantage of a magnetic amplifier, compared with a conventional current transformer, is its relative complexity, high cost, manufacturing complexity, the need for an external AC voltage source, and, usually, a matching transformer.

Форма выпрямленного напряжения на выходе магнитного усилителя в каждый полупериод питающего напряжения имеет узкие до нуля провалы* Их ширина зависит от качества стали сердечников и может достичь величины 1 м/с. В ряде случаев это обстоятель-’ ство требует установки к цепи обратной связи фильтров, снижающих качество регулирования.The shape of the rectified voltage at the output of the magnetic amplifier in each half-cycle of the supply voltage has narrow dips to zero * Their width depends on the quality of the steel cores and can reach 1 m / s. In some cases, this circumstance ’requires installation of filters to the feedback circuit, which reduce the quality of regulation.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для управления статическим преобразователем, содержащее полууправляемый мостовой выпрямитель, к одной диагонали которого подключен источник питания, а к другой - последовательно соединенные обмотка возбуждения и датчик тока, связанный через потенциометр с регулятором, выход которого подключен к блоку управления вентилями ^3].The closest in technical essence to the proposed one is a device for controlling a static converter containing a semi-controlled bridge rectifier, to one diagonal of which a power source is connected, and to the other, a field winding and a current sensor connected through a potentiometer to a regulator, the output of which is connected to the unit valve control ^ 3].

К недостаткам устройства относятся наличие гальванической связи между силовой цепью и системой регулирования, что приводит к снижению надежности устройства; дополнительных потерь мощности на омическом сопротивлении блока обратной связи (при токе нагрузки 50 А и стандартном сигнале обратной связи 10 В дополАительные потери составят 0,5 кВт). Кроме того, устройство осуществляет только стабилизацию тока нагрузки, но не его управление.The disadvantages of the device include the presence of galvanic communication between the power circuit and the control system, which leads to a decrease in the reliability of the device; additional power losses at the ohmic resistance of the feedback block (at a load current of 50 A and a standard feedback signal of 10 V, additional losses will be 0.5 kW). In addition, the device provides only stabilization of the load current, but not its control.

Цель изобретения - улучшение качества регулирования тока возбуждения при одновременном повышении надежности.The purpose of the invention is to improve the quality of regulation of the excitation current while improving reliability.

II

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введен неуправляемый выпрямителе, первая диагональ которого подключена к выводам потенциометра, а датчик тока выполнен в виде трансформатора с двумя встречно включенными первичными и одной вторичной обмотками, причем общий вывод первичных обмоток соединен с выводом обмотки возбуждения, а другие - подключены соответственно к силовым одноименным электродам вентилей полууправляемого мостового выпрямителя, вторичная обмотка трансформатора подключена кЬ второй диагонали неуправляемого выпрямителя.This goal is achieved by the fact that an uncontrolled rectifier is additionally introduced into the device, the first diagonal of which is connected to the terminals of the potentiometer, and the current sensor is made in the form of a transformer with two primary and one secondary windings turned on, and the common output of the primary windings is connected to the output of the field winding, and others are connected respectively to the power electrodes of the same name of the valves of a semi-controlled bridge rectifier, the secondary winding of the transformer is connected to the second diagonal uncontrolled rectifier.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.The drawing shows a diagram of the proposed device.

Устройство содержит регулятор 1 тока, который соединен со входом блока управления 2. Датчик тока 3 выполнен с двумя первичными обмотками 4 и 5 и вторичной обмоткой 6, при- ⁵⁰чем обмотка 4 включена в силовую цепь последовательно с тиристором 7, а обмотка 5 - встречно, последовательно с тиристором 8. К общей точке первичных обмоток датчика 3 и к анодам диодов 9 и 10 подключена нагрузка (обмотка возбуждения двигателя) 11. К неуправляемому выпрямителю 12 под55 ключена вторичная обмотка 6 датчика тока. Выход датчика тока с потенциометра 13 подключен ко входу регулятора тока 1.The apparatus 1 comprises a current regulator which is connected to the input of the control unit 2. The current sensor 3 is provided with two primary windings 4 and 5 and the secondary winding 6, pri- ⁵⁰ than coil 4 is included in a power circuit in series with a thyristor 7, a winding 5 - counterpropagating , in series with the thyristor 8. A load is connected to the common point of the primary windings of the sensor 3 and to the anodes of the diodes 9 and 10 (motor excitation winding) 11. The secondary winding 6 of the current sensor is connected to the uncontrolled rectifier 12. The output of the current sensor from the potentiometer 13 is connected to the input of the current regulator 1.

Устройство работает следующим образом .The device operates as follows.

При изменении угла управления d ток в нагрузке 11 в установившемся режиме изменяется в соответствии с 10 величиной выпрямленного напряжения.When the control angle d changes, the current in the load 11 in the steady state changes in accordance with 10 the value of the rectified voltage.

В первую половину периода ток нагрузки протекает через тиристор 7, диод 10 и первичную обмотку 4 трансформатора тока 3, а во вторую половину 15 периода - через тиристор 8, диод 9 и первичную обмотку трансформатора 5. При этом угол проводимости тиристоров 7 и 8 независимо от угла управления cL остается постоянным и рав₂₀ ным 7с. Так как обмотки 4 и 5 включены встречно, то во вторичной обмотке 6 трансформатора тока будет индуктироваться переменное напряжение, фор ма которого после выпрямления выпря25 мителем 12 в точности повторяет форму тока нагрузки.In the first half of the period, the load current flows through the thyristor 7, diode 10 and the primary winding 4 of the current transformer 3, and in the second half of the period 15 through the thyristor 8, diode 9 and the primary winding of the transformer 5. Moreover, the conductivity angle of the thyristors 7 and 8 is independent of control angle cL remains constant and equal to _{20 s} . Since windings 4 and 5 are turned on in opposite directions, an alternating voltage will be induced in the secondary winding 6 of the current transformer, the shape of which, after rectification by rectifier 25, exactly repeats the shape of the load current.

При работе на индуктивную нагрузку сигнал на потенциометре 13 имеет гладкую форму, и необходимость в yean тановке сглаживающего фильтра отпадает.When working on an inductive load, the signal on the potentiometer 13 has a smooth shape, and there is no need for a yean alignment filter.

Сигнал с потенциометра 13 в качестве сигнала обратной связи по току возбуждения поступает на вход ре_3s гулятора 1, где суммируется с задающим сигналом Уздф.· Сигнал рассогласования на выходе регулятора тока подается на вход блока управления тиристорами и вызывает необходимое _м изменение угла отпирания тиристоров для поддержания заданного значения тока возбуждения двигателя.The signal from the potentiometer 13 as a feedback signal for the excitation current supplied to the input D _3s gulyatora 1, where the stack with the setpoint signal Uzdf. · The error signal at the output of the current controller is input to the control unit thyristor and causes the required _m update firing angle of the thyristors to maintain set value of the motor excitation current.

В данном устройстве отсутствует гальваническая связь между системой ₄₅ регулирования и силовой цепью, что повышает надежность устройства, а также изменение тока нагрузки производится без дополнительных потерь мощности.This device does not have a galvanic connection between the control system ₄₅ and the power circuit, which increases the reliability of the device, as well as a change in the load current is made without additional power loss.

Таким образом, использование данного изобретения в однофазных схемах тиристорного возбуждения двигателей позволяет улучшить качество регулирования при одновременном упрощении схемы и повышение ее надежности.Thus, the use of this invention in single-phase thyristor excitation circuits of motors can improve the quality of regulation while simplifying the circuit and increasing its reliability.

Claims

1.Catalogue Air Force Firms. VeritronStromrichtergerate Typenreihe GCB Einphasenanscljlup GA and 10 A, 1975.

2.Catalogue of AEC StromrJchter, Antricbtechnik, Minlsem, 220 / 6.2-380 / 50 ..

3. USSR author's certificate number 694970, cl. H 02 P 3/16. 1978

: .one

V-pKH

yy:

| T "

Kb-J

ff

.Ww

fj