Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Известные устройства для управления возбуждением электрических машин содержат источники питания, конденсаторы и управляемые от широтно-импульсного модулятора тиристоры. В этих устройствах имеется большое количество элементов, которые коммутируются в течение каждого периода переключений, что усложняет схему устройства и понижает его надежность.

Особенность предложенного устройства заключается в том, что обмотка возбуждения подключена к источникам питания, собранным, например, на двух комплектах вторичных обмоток трансформатора, через включенные последовательно добавочные сопротивления, дроссели и тиристоры, аноды и катоды которых соединены конденсаторами.

Это позволяет упростить схему устройства и повысить его надежность.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Обмотка 1 возбуждения подключена последовательно с добавочным сопротивлением 2 к двум источникам 3 питания. Отрицательные полюсы источников питания подключены непосредственно, а положительные - через тиристоры 4 и 5, добавочные сопротивления 6 и дроссели 7. Аноды тиристоров соединены конденсатором 8, катоды - конденсатором 9.

Управляющие электроды тиристоров подключены к широтно-импульсному модулятору 10. Диоды 11 включены между положительными полюсами источников 3 питания и катодами тиристоров 4 и 5 и защищают их от обратных напряжений.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии управляющего сигнала широтно-импульсный модулятор вырабатывает симметричные во времени импульсы, включающие тиристоры 4 и 5. При включении тиристора 4 конденсаторы 8 и 9 оказываются подключенными к тиристору 5 так, что на его аноде появляется отрицательное напряжение относительно катода. Тиристор 5 отключается. Одновременно перезаряжаются конденсаторы 8 и 9. На обмотке 1 возбуждения изменяется полярность напряжения. При включении тиристора 5 аналогично отключается тиристор 4, перезаряжаются конденсаторы 8 и 9, изменяется полярность напряжения на включенных последовательно обмотке 1 возбуждения и сопротивления 2. Дроссели 7 и добавочные сопротивления 6 ограничивают броски тока источников 3 напряжения в моменты переключения тиристоров 4 и 5. Вследствие малого времени переключения тиристоров величина индуктивности дросселя 7 и сопротивления 6 незначительна. В ряде случаев достаточно индуктивности самого источника питания.

Добавочное сопротивление 2 включено последовательно с обмоткой 1 возбуждения для устранения колебаний, возникающих в контуре, образованном конденсатором 9 и обмоткой 1 возбуждения. При достаточно большом собственном сопротивлении обмотки возбуждения величина добавочного сопротивления 2 может быть уменьшена до нуля.

Так как время включенного состояния тиристоров 4 и 5 одинаково, то на обмотке 1 возбуждения среднее значение напряжения окажется равным нулю. Постоянная составляющая тока возбуждения также будет равна нулю, и при достаточно большой частоте переключений переменная составляющая тока возбуждения может быть сведена к требуемому минимуму.

При появлении сигнала управления широтно-импульсный модулятор вырабатывает несимметричные во времени импульсы. Тиристоры 4 и 5 оказываются включенными в различные по длительности промежутки времени. На обмотке 1 возбуждения появляется среднее напряжение, знак и величина которого зависят от того, какой из тиристоров включен 6льшие промежутки времени, что в свою очередь определяется знаком управляющего сигнала.