Многоканальное устройство возбуждения

 

Использование: в электроприводах с электрическими машинами независимого возбуждения. Сущность: многоканальное устройство возбуждения содержит транзисторные стойки, включающие транзисторы 9-16. Диодные стойки содержат диоды 17- 24. Введение дросселя 5 и транзистора 3 позволяет обеспечить работу устройства на высокоиндуктивную нагрузку и сократить количество элементов. 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (12) (si)s Н 02 P 5/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

IlPN ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4844035/07 (22) 02.07.90 (46) 07.10,92, Бюл, М 37 (71) Московский энергетический институт и

Производственное объединение "Уралмаш" (72) В.Н.Остриров, С.В.Носач, В.В,Березин и Е.М.Садовников (56) 1. Комплектные тиристорные электроприводы: Справочник (под ред. В.М.Перельмутера), М,; Энергоатомиздат, 1988, с. 16 — 28, 205 — 300, 2. Патент США N 4581565, кл. Н 02 В 5/16, 318-294, 1985, (54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ВОЗБУЖДЕНИЯ (57) Использование: в электроприводах с электрическими машинами независимого возбуждения. Сущность: многоканальное устройство возбуждения содержит транзисторные стойки, включающие транзисторы

9 — 16. Диодные стойки содержат диоды 1724. Введение дросселя 5 и транзистора 3 позволяет обеспечить работу устройства на высокоиндуктивную нагрузку и сократить количество элементов. 9 ил, 1767686. Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматизированному электроприводу, и может быть использовано в тех областях промышленности, где применяются электрические машины с 5 независимым возбуждением, Известно устройство — тиристорный возбудитель, широко. применяемое для регулирования тока возбуждения, построенное на базе управляемых силовых 10 полупроводниковых приборов — тиристоров, угол управления которых определяет напряжение на выходе возбудителя и ток в индуктивной нагрузке, которой является обмотка возбуждения (1), 15

Недостато к дан його устройства при использовании и-го числа электрических машин, конструктивно объединенных в технологическом агрегате, — необходимость установки п-ro числа возбудйтелей, а следа- 20 вательно, и-кратное дублирование силовых и управляющих частей возбудителей, что обусловливает аппаратную избыточность силовых и управляющих элементов.

Наиболее близок к предлагаемому 25 транзисторный усилитель для регулирования тока в индуктивной нагрузке (2), Это

Н-мостовой усилитель мощности, состоящий из силового транзисторного моста из двух параллельно включенных транзистор- 30 ных стоек для питания нагрузки, обратного диодного моста из двух параллельно включенных диодных стоек для создания контура протекания индуктивного тока после запирания транзисторного моста, причем 35 средние точки соответствующих транзисторных и диодных стоек объединены в клеммы для подключения индуктивной нагрузки, и из блока управления для ограничения тока, состоящего из датчика и 40 компаратора, Питание Н-мостовой усили.тель получает от источника постоянного тока, сглаживающий конденсатор которого и обратный диодный Н-мостового усилителя образуют контур для протекания индук- 45 тивного тока нагрузки при запирании транзисторного моста, соответственно индуктивность нагрузки определяет емкость и габариты сглаживающего конденсатора источника питания при допустимых величинах 50 перенапряжений на нем.

Таким образом, Н-мостовой усилитель имеет следующие недостатки: — ограниченная область применения, 55 — аппаратная избыточность при использовании для питания п-го числа нагрузок (недостаток всех аналогов), Цель изобретения — расширение области применения и упрощение.

Укаэанная цель достигается тем, что многоканальное устройство возбуждения, содержащее параллельно включенные транзисторные стойки, одна из точек соединения которых подключена к первому выводу датчика тока, .параллельно включенные диодные стойки, одна из точек соединения которых подключена к плюсу источника питания, а другая соединена с другой точкой соединения транзисторных стоек, причем диодные стойки ориентированы встречно полярности источника питания, а средние точки соответствующих транзисторных и диодных стоек попарно объединены и подключены к клеммам питания каналов нагрузки, и блок управления, к которому подключены выход датчика тока и базовые выводы транзисторов, дополнительно снабжено сглаживающим дросселем, включенным между вторым выводом датчика тока и плюсом источника питания, транзистором с шунтирующим его обратным диодом, включенным коллектором к точке соединения транзисторных и диодных стоек. а эмиттером — к минусу источника питания, разрядной цепью из последовател но соединенных резистора, одним выводом подключенного к коллектору дополнительно включенного транзистора, и диода, подключенного катодом к плюсу источника питания, конденсаторами, каждый из i:oòoðûx предназначен для подключения к клеммам питания каналов нагрузки, база дополнительного транзистора соединена с блоком управления.

На фиг.,Ъпредставлена схема реализаф%У ции устройства для питания обмоток возбуждения трех электрических машин; на фиг, 2 — 6 приведены схемы, составленные из проводящих ток элементов Н-мостового усилителя для одной из обмоток возбуждения в различных режимах его работы; на фиг. 7 представлена блок-схема блока управления; на фиг, 8 — блок-схема одного из широтно-импульсных преобразователе

ШИП; на фиг. 9 — блок-схема генератора пилообразного напряжения ГПИ.

Устройство возбуждения для питания обмоток возбуждения трех электрических машин содержит блок 1 управления, совмещенный усилитель 2, подключаемый посредством коммутирующего транзистора 3 с обратным диодом 4 через сглаживающий дроссель 5 либо к разрядной цепи из сопротивления 6 и диода 7, либо к источнику питания (на фиг, 1 изображен его шунтирующий конденсатор 8), Совмещенный усилитель 2 состоит из четырех транзисторных стоек (транзисторы

9-10, 11-12, 13-14, 15-16), включенных парал1767686 лельно и образующих транзисторные мосты трех Н-мостовых усилителей (N. 1 — транзисторы 9 — 12, N 2 — 11 — 14, N. 3 — 13 — 16), из четырех диодных стоек (диоды 17-18, 19-20, 21-22, 23-24), включенных параллельно и об- 5 разующих обратные диодные мосты этих усилителей (N 1 — диоды 17 — 20, N 2 — 19 — 22, М 3 — 21 — 24), Средние точки соответствующих транзисторных и диодных стоек объединены в клеммы для подключения обмоток 10 возбуждения через датчики 25 — 27 тока возбуждения. К клеммам также подключены конденсаторы 28 — 30. Датчики 31 — 33 напряжения с добавочными сопротивлениями 3436 подключаются непосредственно на 15 обмотки возбуждения. Ток через транзисторы совмещенного усилителя измеряется датчиком 37 тока.

Каждый из трех Н-мостовых усилителей по очереди в режиме разделения времени 20 выделяется блоком управления из совмещенного усилителя на время, называемое циклом подключения, через промежутки времени, называемые циклом отключения, Рассмотрим работу устройства воэбуж- 25 дения на примере второго канала нагрузки.

Обмотка возбуждения, подключенная к нему, изображена на фиг, 2 — 6 в виде последовательно соединенных индуктивности 38 и активного сопротивления 39. 30

Для увеличения тока в обмотке от 0 до номинального! в направлении, указанном на фиг. 2 — 6, необходимо увеличить задание от 0 до+10 В, Во время очередного цикла подключе- 35 ния со скважностью уоткрываются транзисторы 3, 11, 14, обмотка возбуждения и конденсатор 29 подключаются к источнику питания через дроссель 5, ограничивающий бросок тока конденсатора, и датчик 37 тока, 40 по сигналам которого транзистор 11 ограничивает протекающий через него ток (фиг. 2).

Нарастают ток в обмотке возбуждения и напряжение на конденсаторе. После отработки у -транзисторы 11, 14 запираются — 45 для второго канала начинается цикл отключения.

После запирания транзисторов конденсатор 29 разряжается через обмотку возбуждения, увеличивая ее ток и одновре- 50 менно создавая цепь для протекания тока (фиг. 3), В следующих циклах подключения ток в обмотке нарастает не с нулевого, а с некоторого постоянно увеличивающегося значе- 55 ния и постоянно достигает величины I H.

Если в процессе изменения тока возбуждения его значение превысит величину задания, то со скважностью у в следующих циклах подключения открываются транзисторы 3, 12, 13, и ток источника питания совместно с током обмотки возбуждения перезаряжают конденсатор 29 до напряжения противоположной полярности, равного напряжению конденсатора источника питания (фиг, 4). После этого транзисторы 12, 13 на работу схемы не влияют, так как создаются условия отпирания диодов 4, 20, 21, и часть энергии обмотки возбуждения через эти диоды возвращается в источник питания (фиг.

5) и используется другими каналами нагрузки, Если другие каналы нагрузки не могут потребить всю возвращаемую энергию, напряжение на конденсаторе 29 и обмотке возбуждения растет и превышает заданную уставку, В следующем цикле подключения отпираются транзисторы 11, 14, обмотка возбуждения и конденсатор 29 подключаются к разрядной цепи 6, 7, отдавая в нее избыточную энергию (фиг, 6).

При уменьшении тока до нуля устройство работает аналогично и обмотка возбуждения отдает избыточную энергию либо в источник питания, либо в разрядную цепь.

Блок управления может быть реализован на микросхемах серий 155, 574, 572, 554 или на микропроцессорном контроллере с соответствующими устройствами ввода-вь вода, Формула изобретения

Многоканальное устройство возбуждения, содержащее параллельно включенные транзисторные стойки, одна из точек соединения которых подключена к первому выводу датчика тока, параллельно включенные диодные стойки, одна из точек соединения которых подключена к "плюсу" источника питания, а другая соединена с другой точкой соединения транзисторных стоек. причем диодные стойки ориентированы встречно полярности источника питания, а средние точки соответствующих транзисторных и диодных стоек попарно объединены и подключены к клеммам питания каналов нагрузки, и блок управления, к которому подключены выход датчика тока и базовые выводы транзисторов, о т л и ч а ю ц е е с я тем, что, с целью расширения области применения и упрощения. оно дополнительно снабжено сглаживающим дросселем, включенным между вторым выводом датчика тока и "плюсом" источника питания. транзистором с шунтирующим его обратным диодом, подключенным коллектором к точке соединения транзисторных и диодных стоек, а эмиттером — к "минусу" источника питания, разрядной цепью из последовательно соединенных резистора.

1767686

Фиг3 иг, одним выводом подключенного к коллектору дополнительно включенного транзистора, и диода, подключенного катодом к

"плюсу" источника питания, конденсаторами, каждый из которых предназначен для подключения к клеммам питания каналов нагрузки, база дополнительного транзистора соединена с блоком управления.

1767686

Г

37

26

U) l767686

50

Составитель С.Носач

Техред М.Моргентал Корректор И.Шмакова

Редактор

Производственно-издательский комбинат *Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Заказ 3558 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Многоканальное устройство возбуждения Многоканальное устройство возбуждения Многоканальное устройство возбуждения Многоканальное устройство возбуждения Многоканальное устройство возбуждения Многоканальное устройство возбуждения 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для привода различных механизмов с питанием от однофазной сети переменного тока

Изобретение относится к тяговым электроприводам транспортных средств, питающихся от сети постоянного тока

Изобретение относится к устройствам для регулирования и стабилизации скорости электродвигателей постоянного тока

Изобретение относится к тяговым электроприводам постоянного тока

Изобретение относится к тяговым электроприводам постоянного тока

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве тягового электропривода в электроподвижном составе метрополитена и наземных железных дорог

Изобретение относится к области электротехники, а именно к вентильным электроприводам с обратной связью по ЭДС

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в маломощных приводах различных механизмов, требующих регулирования скорости вращения вниз от номинальной скорости
Наверх