Автоматический регулятор тока ионного преобразователя для электропривода

 

Классы 21с, 59/10; G. Обу

21Н, 12/02; Н 02пя, СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В, Г, СТЕПАНОВ

АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ТОКА ИОННОГО ПРЕОВРАЗОВАТИИ

ДУЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Заявлено 10 февраля 1950 г за М 411941 в Государственный комитет СЫ СССР по внедрению передовой техники в народное хозяйство

Опубликовано в "Вкалетене изобретений" М 2 за 1951 г, Известны автоматические регуляторы тока ионного преобразователя для злектропривода, основанные на режиме пуска и торможения при постоянной силе тока в цепи якоря, Предлагаемый регулятор отличается тем, что прибор сеточного управления каждого анода подкллен к вторичной обмотке трансформатора тока, расположенного в це и предыдущего по времени горения аиода и служит для подачи на сетку отпирающего импульса при угле регулирования, определяемом током, предыдущего по времени горения анода, с тем, чтобы выпрямленный ток оставался неизмененным. Это повышает точность регулирования тока преобразователя в процессе пуска их торможения, На фиг . 1 изображена схема предлагаемого регулятора; на фиг. 2— диаграмма напряжений на анодах юестифазной схемы.

Пиктрансформаторы 1 имеют по четыре обмотки: первичную обмотку рабочего yemwa Фр, обмотку подмагничивания постоянным током Юп, обмотку ф/„, которая питается через фильтр 2 и трансформатор фазового смещения 3 трансформатора тока включенного в линейный провод главного тока, и обмо1ку И с, которая дает пиковое напряжение на сетку, Во время пускового и тормозного режимов работают обмотки VYp,,Wir и Юс, обмотка Ор отключается.

Рассмотрим работу первого анода, текущие значения напряжений которого изображает кривая С . Бак иэвестно линейный ток в первичной обмотке трансформатора в схемах треугольник — двойная звезда, звезда двойная, звезда с уравнительным дросселем, а также в схеме звезда - двойной зигзаг протекает в течение двух третей каждого полупериода и имеет прямоугольную форму с высотой равной 0,5

Жоли зту кривую первичного тока разложить в ряд Фурье, то для линейного тока получим следующее выражение:

Амплитуда первой гармоник равна 0,35 от среднего значения выпрямленного тока

Гармоник 2-го, 3-го, 4-го, 6-го и т,д. порядков нет, а гармоники пятая и седьмая имеют амплитуды соответственно 20 и 14,3ф от амплитуды основной гармоники. Присутствие гармоник только таких порядков как 5, 7 и выше позволяет легко их отфильтровать и получать на выходе трансфор-. матора тока кривую тока в виде >Даши. (ut - > — о,э1 зи (ut- X >

Этот ток одновременно будет отражать собой величину и в ненасыщенной части форму магнитного потока в обмотке подмагничивания Ау пиктрансформатора.

Фаза этого тока относительно напряже ия будет определяться углом регулирования J. или углом опережения.

Одной из основных принципиальных особенностей схемы является то, что обмотка Q этого пиктрансформатора питается током от трансформатора тока, включенного в цепь того анода ртутного выпрямителя, горение которого предшествует рассматриваемому. В нашем случае, если рассматривается работа анода С>, то обмотка Вт пиктраисфсрматора относящегося к этому анрду, питается током, пропорциональным току фазы а>. Иэ схемы фиг. 1 видно, что относительно внешнего напряжения фаза тока и магнитного потока ф в обмотке Й через трансформатор фазового смещения ТФС.жестко связана углом регулирования

При помощи трансформатора фазового смещения ТФС магнитный поток, создаваемый обмоткой Ют, смещается относительно напряжения соответствующего анода с опережением 210 . lIps этом отрицательный максимум этого потока лежит на ординате, проходящей через точку естественного зажигания, а переход этого потока через нуль из отрицательной полуволны в положительную происходит в момент, соответствующий углу регулирования ., равному 9Оо

После того, как соблюдено указанное условие, в обмотку подмагничивания 9 и подадим ток такой величины, чтобы образовался магнитный поток

Фп °

Начальный угол регулирования определяется по заданному пусковому току, когда э.д.с. двигателя равна нулю.

ln. Ка.

/ = /ССС0Ь. где t4f - напряжение выпрямленного тока при угле регулирования, равном нулю;

R - сопротивление якорной цепи а

gö - пусковой ток.

Как видно из фиг. 3, результирующий магнитный поток создаст в сеточной обмотке Qc пиктрансформатора пик напряжения Ov, которнй и зажжет дугу на анод С с углом регулирования, равным, В свою очередь ток от етого анода вызовет зажигания следующего анода 8 и т.д.

Дня того чтобы схема начала работать, необходимо подать на какуюиибудь сетку первоначальный пусковой импульс. Это делается при помощи рабочей обмотки пиктрансформатора Cp . Кратковременно, на несколько десятых или даже сотых долей секунды на обмотки Ð от фазорегулятора подается напряжение. Если фаза напряжения фазорегулятора подобрана так, что поток от обмотки Фр совпадает с фазой потока +, то в первый момент появится пик на сетке только от потока 4р, затем появится пик от результи/ рующего потока с углом зажигания . „ и, наконец, ввиду того, что схема вотупила в работу, обмотка отключается и схема работает так, как описано выше.

С момента отключения обмотки Ð преобразователь начинает работать по принципу: каждый вступающий в работу анод зажигается от пика возбужденного током предшествующего анода. Двигатель трогается. Ноявляется з,д,с. которая стремится вызвать уменьшение тока, а также амплитуда потока фжестко связана с величиной главного тока, то и она стремится уменьшится в той же степени.

Уменьшившийся магнитный поток Ф» вызовет смещение пика Я в точку а, т.е. уменьшит угол зажигания на величину д,(.. Таким образом, .вступав1 щий в работу анод зажжется при угле .((2 - д j ), что в свою очередь вызовет увеличение тока через зтот анод.

Если в данный период через анод протекал ток, обеспечивающий поток в обмотке Фу равный Фд, то зажигание следующего анода произойдет с углом зажигания . =о с - †„„ и этому углу будет соответствовать на+n пряжение выпрямленного тока Vg Ц вЂ” COW

Если в следупций период на этом аноде ток упадет до величины — д f и соответственно поток в обмотке пиктрансформатора у / будет равен 9 -, то угол зажигания следующего анода будет равен уже

l Wn новой величине, 3 а выпрямленное напряжение

L4 — - К .и

Исходя из этих соотношений получаем, заменяя значение косинуса через отношение потоков:

Д с СЙЕ фу

@ м «-т 4„

Таким образом, уменьшение тока, которое произошло благодаря тому, что до загорания данного анода сопротивление возросло, вызовет такое изменение угла зажигания последующего анода, которое вызовет восстановление тока до заранее заданной величины. Аналогичный процесс будет происходить и при увеличении тока от изменения параметров силовой цепи.

Когда э.д.с. двигателя достигла такой величины, при которой угол регулирования станет равен нулю, регулятор путем закорачивания обмоток трансформатора тока отключается. Дальней<шая работа происходит с обмоткой

Врпри угле регулирования, соответству.-; е:,. необходимой скорости двигателя. Регулируют скорость двигателя в пропессе рабаты, если таковое необходимо, тоже от атой обмотки, Для того чтобы перевести схему в тор,;-:.озной режим, после изменения полярности на зажимах якоря двигателя нужно произвести реверс фаз трансформаторов тока и изменить направление тока в обмотке подмагничивания.

Переключение фаз трансформатора тока производится так как показано на фиг. 1. При реверсе фаз угол зажигания - автоматически заменяется

/ углом опережения д, Процесс генераторного торможения происходит по сравнению с пусковым процессом и обратном направлении. угол опережения автоматически увеличивается от величины 3. дс максимального значечия допу<< скаемого условиями коммутации.

По окончании тормозного режима снова про..":-:îäpтся pe-.op<: фаз трансформаторов тока, обмотки подмагничивания 4-;,- и язхеяение полярности гл якоре. После чего схема готова к новому авт;:.;зт::, -.с.:. †. — пус-,т.

ПРКДЩД йзДРКт - ;::.=

Автоматический регулятор тока ионного, реобрз=.свателя для злектропривода, о т л и ч а ю л н и с я тем, ч-о с пель-.с повьпения точности регулирования тока пресбра:-:оветеля в процес;е пуска н тор:.о ения д игателя, прибор сеточного управления каждого:- ода подключен к вторичной обмотке трансформатора TQKB, pB

Подписано в печать»/» Q Формат бумаги 70zI08/Z6;

Тираж I50 экз. 8аказ 1963 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретениИ и открнтий прн Совете Министров СССР

Производственно-полиграфическое предприятие "Патент", пр.Серова 4