Патент ссср 161803

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО1 ИАЛИСТИ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

О ПИСАНИЕ

ИЗОБ РЕТЕНИЛ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ко 161803

Кл асс

21с, 5911

1"11П К

Н 02р

Заявлено 14.1Ч.19б2 (№ 773980124-7) ГОСУДАРСТВЕННЫИ

КОМИТЕТ ПО ДЕЛАМ

ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

СССР

УДК

Опублкковано 01.1 V.19Ьь1. Бюллетень Рм В

5» » 11! »

А. П. Зайцев и А. H. Зайцев

». i;3i»!.!

° - a» """ " . "1 "

ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

77о!И!!гпа,»! группа Л 75

Предметом изобретения является устройство для импульсного регулирования скорости двигателя постоянного тока с питанием от трехфазного ионного преобразователя, в катодную цепь вентилей которого включен токоограничивающий дроссель.

Подобно известным в предложенном устройстве на входе системы сеточного управления ионным преобразователем имеется узел сравнения задающего напряжения с напряжением обратной связи по скорости двигателя.

Особенностью предложенного устройства является применение в системе сеточного управления ионным преобразователем делителя частоты импульсов и спускового устройства. вырабатывающего фиксированные по длительности серии отпирающих сеточных импульсов, каждая из которых состоит из трех импульсов, сдвинутых под углом 120 эл. град., с интервалом между сериями, зависящим от величины разности задающего напряжения и напряжения обратной связи по скорости двигателя.

Такое выполнение устройства для регулирования скорости двигателя постоянного тока ооеспечивает некоторое постоянство длительности импульсов, подводимых к якорю двигателя, что дает возможность эффективно использовать катодный дроссель для токоограничения и тем самым расширить диапазон регулирования скорости двигателя и осуществить дроссельный пуск.

На фиг, 1 изображена блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2 — его принципиальная схема; на фиг. 3 показаны кривые, поясняющие работу спускового устройства.

В основу работы устройства положен принцип регулирования среднего выпрямленного з11ачения напряжения ионного преобразователя путем преобразова1шя перемеш1ого напряжеши в импульсы постоянного напряжения определенной длительности и частоты. Длительность и амплитуда пмпульсо:» постоянного напряжения остаются неизменными, частоту же повторения 1lх можно изменять в широк11х пределах (Π— 50 импульсов в сек;иду при частоте питающей сети f = 50 гц). .реднее выпрямленное напряже1ше находится в прямой зависимости от частоты повторения импульсов постоянного напряжения.

Зажигая вентили трехфазного ионного преобразователя через разное количество периодов переменного напряжения, можно изменять частоту повторения импульсов, а следовательно, и среднее выпрямленное напряжение. В зависимости от величины среднего выпрямленного напряжения изменяется скорость вращеп1и управляемого двигателя.

Так как выпрямленное напряжение имеет прерывный характер, то для экономичного ограничения тока при пуске, а также при небольших скоростях вращения двигателя можно применить дроссель, который существенно расширяет диапазон регулироваши скорости вращения двигателя при неизменной и максимальной амплитуде импульса напряжения.

Принцип работы системы поясняется схемой

N- 161803 (фиг. 1), на которой приняты следующие обозначения: I — управляемый ионный преобразователь; 2 — приводной двигатель; 8 — тахогснератор; 4 — делитель частоты импульсов и

5 — спусковая схема.

Делитель 4 частоты импульсов напряжения преобразует переме>нное напряжение питающей сети в импульсы напря>кения с частотой повторения ft, которая изменяется при помощи постоянного напряжения U = Uз + U«, где: U — задающее напряжение иУ„,— напряжение обратной связи по скорости.

Спусковая схема 5 обеспечивает получение на выходе трех сдвинутых на 120 эл. град. импульсов с такой же частотой повторения, подаваемых в качестве отпирающих импульсов на управляемый преобразователь 1.

На выходе преобразователя 1 получаются импульсы напряжения U>t с частотой повторения jt, которые подаются на двигатель 2.

Тахогеиератор 8 предназначен для поддержания постоянной заданной скорости.

Если под "действием момента нагрузок скорость двигателя, а значит и тахогенератора, снижается, то уменьшается напряжение U,, что приводит к увеличению частоты повторения импульсов jt. Это в свою очередь вызывает увеличение среднего выпрямленного»апряжения питания двигателя, а значит и его скорости.

Изменял величину задающего напряжения

U3, можно регулировать скорость вращения двигателя.

На принципиальной схеме устройства видно, что в катодную цепь вентилей (силовые тиратроны) Т,, Т, Тз трехфазного ионного преобразователя включен токоограничивающий дроссель Др. С управляемым двигателем Д постоянного тока механически связан тахогенератор ТГ, с которого снимается напряжение обратной связи U„

В систему сеточного управления ионным выпрямителем входят делитель частоты импульсов на тиратронах PT и УТ, и спусковое устройство.на тиратронах УТ„УТ, и УТ,.

В исходном состоянии схемы управляющий тиратрон УТ, заперт задающим напряжением

U . На сетки управляющих тиратронов УТ и

УТ, соответственно через фазосдвигающие цепочки С,— R<, Р „Я, „и С.,— R>, R,, подаются напря>кения опережающих фаз, сдвинутые на 60 эл. град. в сторону опережения.

Тиратроны УТ. и УТ, закрыты, так как на их сетки поданы переменные напряжения в противофазах с анодными напряжениями. В сеточную цепь тиратрона УТ, включен накопительный конденсатор С„, параллельно которому подключен разрядный тиратрон РТ, в исходном состоянии запертый напряжением

U„С момента включения схемы на конденсатор С„подаются импульсы напряжения через вентиль В и сопротивление R3, Характер заряда и разряда конденсатора С „ определяется постоянной времени заряда T -,= R3 C„ и постоянной времени разряда T — — R C

Напряжение U, на конденсаторе С к вычитается из задающего напряжения U3. Когда результирующее сеточное напряжение Uy=

= Ь3 — U, становится равным напряжению отпирания, зажигается тиратрон УТ,, При этом по сопротивлениям Р и R, протекает

1 в течение одного полупериода ток, под действием которого создается импульс напряжения, подаваемый в качестве отпираюшего положительного импульса на сетку силового тиратрона Т,. Сопротивление R„, подобрано таким образом, чтобы падение напряжения Ь, на нем было равно или было несколько больше напряжения U>«. Б цепи сетки разрядного тиратрона PT во время горения управляющего тиратрона УТ, действует разность напря>кений (/„„, — U =0 и последний открывается.

Накопительный конденсатор С„быстро разряжается через тиратрон PT и небольшое сопротивление R . Тиратрон УТ, запирается, и схема возвращается в исходное положение.

Работу тиратрона УТ, поясняют кривые на фиг. 3, где U аподное напряжение на тиратроне; U30 — напряжение зажигания тиратрона; (/ — задающее напря>кение; У,>— результирующее сеточное напряжение.

Разрядный тиратрон PT после запирания тиратрона УТ, надежно запирается напряжением Ь,„(U,= О, U = О). Накопительный конденсатор C <îòñ÷èòûâàåò» заданное количество импульсов напря>кения.

Изменяя величину задающего напря>кения

U, можно изменять количество «отсчитываемых» конденсатором С„импульсов, а следовательно, и частоту зажигания тиратрона УТ,.

Схема, построенная на тиратронах УТ,, УТ.„УТ,, представляет собой спусковое устройство. Сопротивление R>))R + R „, вследствие чего падение напряжения на сопротивлениях R„, и R„,,,от тока по цепи С, — R>, R„— R во время, когда тиратрон УТ закрыт ничтожно мало и не оказывает влияния на работу схемы. Когда тиратрон открыт, на сопротивлениях R и R, создается

1 падение напряжения, положительное по отношению к сетке тиратрона УТ,. К моменту появления на аноде тиратрона УТ, проводящего полупериода анодного напря>кения на его сетке нет запирающего потенциала, вследствие чего он проводит ток, и на сопротивлении R 3 создается падение напряжения, положительное по отношению к сетке силового тиратрона Т».

¹ 161803 — 8

Ью

Аналогичным образом работает и управляющий тиратрон УТЗ.

Отпирающие импульсы на силовые тиратроны Т, T. и Т„снимаются с катодных сопротивлений управляющих тиратронов через сопротивления Rg, Rg,, Rg,. Частота этих импульсов равна частоте зажигания управляющих тиратронов.

Чтобы обеспечить зажигание тиратрона УТ, в начале проводящего полупериода анодного напряжения, на накопительный конденсатор

С„подаются зарядные импульсы напряжения с опережающей фазы.

Для стабилизации скорости вращения приводного двигателя в цепь сетки управляющего тиратрона УТ, вводится напряжение отрицательной обратной связи по скорости Uо,, снимаемое с тахогенератора ТТ.

Точность поддержания стабильности вращения двигателя зависит от величины и соотношения сопротивлений R3 и Rp.

Система с обратной связью по скорости допускает плавное бесступенчатое регулирование скорости вращения двигателя, так как среднее количество импульсов напряжения за определенную единицу времени может быт . любым.

Предмет изобретения

Устройство для регулирования скорости двигателя постоянного тока с питанием от трехфазного ионного преобразователя, вентили которого работают в импульсном режиме прп полностью открыты.; сетках, а в катодную цепь включен токоограничнвающий дроссель, содержащее на входе системы сеточного управления узел сравнения задающего напряжения н напряжения обратной связи по скорости двигателя, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скорости и осуществления дроссельного пуска двигателя, в системе сеточного управления применены делитель частоты импульсов и спусковое устройство, вырабатывающее фиксированные по длительности серии отпнрающнх сеточных импульсов, каждая из которых состоит нз трек импульсов, cënttíóòûx один относительно любого из двух другнк на угол 120 эл. град., с цнтервалом между сериями, зависящим от величины разности задающего напряжения и напряжения ооратной связи по скорости двигателя. № 1б1803

Составитель Л. Сольц

Редактор П. Вербова Техред А. А. Камышникова Корректор М. И. Козлова

Подп. к печ. 4/VI — 64 r. Формат бум. 60Х90 /8 Об.ьем 0,47 изд. л.

Заказ 1219/11 Тираж 1250 Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д, 4

Типография, пр. Сапунова, 2