Способ регулирования электродвигателя постоянного тока
СССР
Киасс 21 с, 59„;
21 сР, 34
Ж 59999
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ
Зарегиетрировайо в Отделе- изобретений Госплана
Ф. И. Бутаев и Е. Л. Эттингер.
Способ регулирования электродвигателя постоянного тока.
Заявлено 11 июня 1939 года в НКЭП за № 24668.
Опубликовано 31 мая 1941 года.
Схемы регулируемого электропривода с управляемыми ртутными выпрямителями находят все более широкое применение.
Ртутные выпрямители обладают односторонней проводимостью, всле дствие чего для возможностд осуще- l ствления реверанса и .перехода из двигательного режима в генера торный и обратно приходится создаватьснециальные схемы. — Таковы схемы с двумя накрест включен ными ртутными .выарямителями в цепи якоря рабочето двигателя и, наконец, схе|мы с изменением направления тока в обмотке возбуждения рабочего двигателя.
Последние схемы не нашли применения вследствие трудносты быстрого измекения тока в обмотке возбуждения, обладающей большой индуктивностью.
Предметом настоящего изобретения является способ регулирования электродвигателя постоянного тока посредством управляемых ртутных выпрямителей, при котором реверсирование электродвигателя и .перевод его с двигательного режима в генераторный и обратно производится изменением направления тока в обмотке возбуждения электродвигателя, а управляемые ртутные выпрямители в цепи:возбуждения осуществляют ускоренное гашение и:возбуждение поля привод ного двигателя.
Скорости реверсирования поля, осуществляемьи предлагаемым способом, достаточны для всех реверсивных электроприводов.
Большие скорости гашения поля достигаются переводом выпрямителя, питающего обмотку возбуждения, в икверторный режим при на-. пряжении, в несколько раз превышающем нормальное, благодаря че му энергия электромапнитного поля обмотки возбуждения отдается в питающую сеть.
Форсированное возбуждение достигается повышением в,несколько раз напряжения выпрямителя, питающего обмотку возбуждения во время нарастания тока возбуждения, и снижением этого напряжения по достижении током возбуждения нужной величины, Схемы для данного способа регулирования предлагаются в двух вариантах:
59999 такт включает ток в подмагничиьающие обмотки пиковых трансформаторов 10, что приводит к запиранию главного выпрямителя.
Второй контакт реле 24 включает ток,в подматничивающие обмотки пиковых трансформаторов 19, пик напряжения вторичной обмотки этих трансформ|аторов смещается в область выпрямителыного режима выпрямителя 15 и B обмотке |возбуждения электродвигателя возникает ток. Реле 23,возбужду ется, его контакт разрывает цепь подмапничивающих обмоток пиковых трансформаторов 9, главный выпрямитель отпирается в области выпрямительного режима и на клеммах якоря привод ного электродвигателя IIOявляется напряжение, соответствующее положению рукоятки. управления.
Совершенно аналогично работает схема н при обратном направлении вращения двигателя, т. е. «назад».
Реле форсировки 25 служит для ускорения процесса нарастания тока возбуждения приводного электрод вигателя .при переходах. Это ускорение достигается тем, что в первый момент в подмагничивающие обмотки пиковых трансформаторов
19 или 20 дается ток больши й, чем нужно; когда же "гок возбуждения достигнет нужной величины, реле 25 возбуждается и в цепь обмоток 19 и 20 вводится добавочное сопротивление.
2. Схема с одним PB в цепи якоря электродвигателя и с одним PB и переключателем в цепи возбуждения э л е к "г р о д:в и г а т е л я.
Схема эта во многoiM сходна со схемой по фиг. 1 и 2 и для автоматического перехода электродвигателя из режима в режим и для реверсирования должна соблюдаться почти такая же послед1ователыность операций, как и раньше, но добавляется операция переключения переключателя.
На чертеже (фиг. 3 и 4) приведена данная схема. По сравнению со схемой, приведенной на фиг. 1 и 2, здесь некоторые элементы отсутствуют, некоторые добавлены, а имен но:
37 и 38 — два сблокированных контактора, каждый с двумя блокконтактами, составляющие переключатель,в цепи возбуждения электродвигателя
39 и 40 — промежуточные реле, включаемые поляризованным реле
41 — нулевой контакт .рукоятки управления или командоконтроллера, разомкнутый в нулевом положении, рукоятки и замкнутый во всех остальных положениях.
Схема работает следующим образом.
B состоянии покоя .рукоятка управления находится в нулевом положении и контакт 41 разомкнут. Реле 39 и 40 не возбуждены. Контакторы 37 и 38 разомкнуты. Реле 23 не возбуждено.
В подмагничивающих обмотках пиковых трансформаторов 9 и 10 течет ток, уничтожающий пики вторичного напряжения, и главный выпрямитель заперт.
Фаз орегуляторы отрегулированы как в схеме по фиг. 1 и 2.
Для пуска вперед рукоятка управления передвигается в положение
«вперед», контакты 41 и 29 замыкаются. Поляризованное реле замыкает контакт 28 — 1. Промежуч очное реле 39 во збуждается, и, его контакт включает катушку нонтактора 37. Включается контактор 37.
Блок-контакт ноитактора 37 включает ток в подмагничивающие обмотки, пиковых трансформаторов 19; при этом пики напряжения вторичных обмоток этих трансформаторов смещаются в область выпрямительного режима работы выпрямителя 15 и в обмотке возбуждения электродвигателя возникает ток.
Реле 23 возбуждается и его контакт разрывает цепь,подмагничивающих обмоток пиковых трансформаторов 9.
Главный выпрямитель отпирается и на зажимах якоря электродвигателя появляется напряжение.
При переходе с двигательного режима isa генераторный поляризованное реле 28 переключается. Кон.
59999 области инверторного режима, и при отсутствии тока в ао дмагничивающих обмотках пиковых трансформаторов 19 и 20 отсутствует ток и в обмотке возбуждения ариводного двигателя, Реле 23 и 24 не возбуждены, вх нормально замкнутые контакты замкнуты и в подма гничивающих обмотках 9 и 10 пиковых трансформаторов главного выпрямителя протекает ток, уни. иожающий пики вторична о напряжения. Главный выпрямитель заперт, Для пуска <<вперед» рукоятка управления ставится в положение
«вперед», контакты 29 замыкаются и включают ток в подмагннчивающие обмотки пиковых трансформаторов 19; лри этом пики напряжения вторичных обмоток трансформаторов 19 смещаются и область положительных полуволн аиодных напряжений выпрямителя 15 и в обмотке возбуждения электродвигателя возникает ток.
Поляризованное реле 28 при движении рукоятки управления «вперед» включается «вперед» (контакт 1), реле 27 возбуждается.
При возникновении тока в обмотке возбуждения двигателя возбуждается реле 23 и ето нормально замкнутый контакт разрывает цепь подмагничьвающих обмоток пиковых трансформаторов 9, главный выпрямитель отпирается в области выпрямительного режима и на зажимах якоря приводного электродвигателя появляется напряжение, соответствующее положению рукоятки управления; это напряжение, а следователыно, и скорость двигателя регулируется рукояткой управления, проворачивающей фазорегуляторы 5 и 6.
При,переходе из двигательного режима в генераторный реле 28 переключается — контакт 28 — 1 размыкается, а контакт 28 — 2 замыкается. Реле 27 теряет возбуждение.
Контакт 28 — 2 включает. ток в подмагничивающие обмотки ликовых трансформаторов 9, что приводит к запиранию главного выпрямителя; ток в якоре приводного электродвигателя обрывается. Реле 26 возбуждается, его контакты разрывают цепь подмапничивающих обмоток пиковых трансформаторов 19 и замыкают цепь подмагничивающих обмоток пиковых:трансформаторов 20; последняя цепь все же остается разомкнутой контактом 23.
При исчезновении тока в подмагничивающих обмотках сеточных трансформаторов 19,их пики вторичного найряжеиия смещаются в область инверторного режима работы выпрямителя 15, что приводит к быстрс му гашвнию поля двигателя.
После исчезновения тока возбулае ния электродвигателя реле 23 отпадает и его контакт включает ток ь подмагничивающие обмотки пиковых трансформаторов 20; пик и вторичного напряжения этих трансформаторов смещаются в область положительных полуволн. анодных напряжений выпрямителя 16 и в обмотке возбуждения двигателя возникает. ток, противоположный по направлению току возбуждения двигательного режима.
При возникновении тока в обмотке возбуждения двигателя возбуждается реле 24, и его нормально замкнутый контакт разрывает цепь подмагничивающих обмоток пиковых трансформаторов 10; главный выпрямитель отпирается в области инверторного режима. Так как фазорегуляторы 5 и 6 связаны меЖду собой, как в обычных схемах, напряжение инвертора 3 обеспечивает плачевный переход двигателя в режим генераторного торможения.
При переходе из генераторного режима в двигательный реле 28 переключается, контакт 28 — 2 размыкается, а контакт 28 — 1 замыкается.
Реле 26 теряет возбуждение и его контакт разрывает цепь подмагничивающих обмоток пиковых трансформаторов 20. Пики вторичного напряжени|я этих трансформаторов смещаются в область инверторного режима работы выпрямителя 16 и происходит быстрое гашение поля электродвигателя. После исчезновения тока возбуждения электродвигателя реле 24 отпадает и ето кон59999 такт 28 — 1 размыкается, а контакт
28 — 2 замыкается. Реле 39 теряет возбуждение и отпадает с небольшой выдержкой времени. Реле 40 возбуждается мгновенно. Контакт
40 включает ток в по|дмагничивающие обмотки пиковых трансформаторов 9. Главный выпрямитель залирае1 ся. Контакт 39 разрывает цепь,подмагничивающих обмоток пиковых трансформаторов 19, что .приводит к быстрому rambo поля. После исчезновения тока возбуждения реле 23 отпадает и ето контакт разрывает цепь катушки контактора 37. Контактор 37 отпадает и ег0 блок-ко нтакт замыкает цепь катушки контактора 38. Контактор 38 включается. Блок-контакт контактора 39 включает ток в подмагничивающие обмотки пиковых трансформаторов 19. Выпрямитель 15 отпирается и в обмотке возбуждения двигателя возникает ток. Реле 23 возбуждается и,разрывает цепь по дмагничивающих обмоток пиковых трансформа торов 10. Главный выпрямитель отпирается в области инверторного режима; электродвигатель начинает работать генератором.
При переходе из генераторного режима в двигательный поляризованное реле 28 переключается, контакт 28 — 2 размыкается, а контакт
28 — 1 замыкается. Реле 40 теряет возбуждение и отпадает с небольшой выдержкой:времеаи, реле 39 возбуждается мгновенно .
Кон такты реле 40 разрывают цепь подмагничи|вающих обмоток пиковых трансформаторов 19, что приводит к быстрому гашению поля.
После исчезновения тока возбуждения реле 23 отпадает, и его контакт разрывает цепь падмагничивающих обмоток, пиковых трансформаторов 10. Главный выпрямитель запирается. Другой контакт реле 23 разрывает цепь катупжи контактора 38. Контактор 38 отпадает и ег.о блок-контакт за|мыкает цепь zarryIurc контактора 37. Контактор 37 включается. Блок-контакт контаютора 37 включает ток в подмагничивающие обмотки пиковых трансформаторов 19 и в обмотке возбуждения электродвигателя возникает ток. Реле 23,возбуждается и его контакт разрывает цепь лодмагничивающи|х обмоток пиковых трансформаторов 9.
Главный выпрямитель отпирается и на зажимах якоря двигателя появляется аaппрpяяжжеeннииее.
Совершенно аналогично работает схема и,при направлении вращения
<: назад». Реле форсировки выполняет те же функции, что и в схе|ме .по фиг. 1 и 2.
Предмет изобретения.
1. Способ регули равания электродвигателя постоянного тока посредством управляемых ртутных выпрямителей, в котором реверсирование электродвигателя и перевод с двигательного режима в генераторный и обратно осуществляется измененном тока в обмотке возбуждения электродвигателя по известным схемам с двумя накрест включенными выпрямителями или с одним выпрямителе|м и переключателем B обмот; ке возбуждения д вига теля, о т л ича ющ и и ся тем, что, с целью быстрого реверсирования электродвигателя, применяют форсированное гашение и возбуждение поля переводом выпрямителя (выпрямителей), питающего обмотку возбуждения, из;выпрямительног0 режима в инверторный при напряжении, в несколько раз превышающем .нормальное, для чего резко изменяют ток в подмагничивающих обмотках пиковых трансформаторов, связанных с сетками выпрямителей.
2. При. способе по п. 1 применение запирания выпрямителя, питающего цель якоря регулируемого двигателя, во время реверсиравания поля путем подключения постоянного тока к .подмагничивающим обмоткам пиковых трансформаторов для уничтожения пика вторично г0 напряжения этих трансформаторов.
