Устройство для согласованного управления группой электромеханических преобразователей

пате1+ нв т ел гмчбсиаи б бмиоте..а Ь) ЬА

Союз Советских

Социвлистнческих республик

ОП ИСАН Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ i» 692048 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.04. 77 (213 24 72870/24 0 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.79 Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 18, 10.79 (51) М. Кл.

Н 02 P 7/62

Гюсудврственньй квинтет

СССР кв делам изобрвтвннй и вткрытнй (53) УДК 621.313. . 133:6 2-83 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Г. В. Берозашвили и Д. Л. Карелов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОГЛАСОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ

ГРУППОЙ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЮВАТЕЛЕЙ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, для управления электромагнитными возбудителями механических колебаний, вибраторов и машин возвратно-поступа5 тельного движения.

Известно устройство для управления электромагнитами, содержащее тиристорный переключатель обмоток возбуждения с демпферными диодами, подключенный к источнику постоянного тока, коммутируюший узел с конденсатором и тиристором, систему управления, дополнительный переключатель с коммутирующим конденсатором, выполненный на тиристорах, катоды которых подключены соответственно к обшей точке соединения обмоток электромагнита и резистора )l j.

Устройство работает следующим образом. Импульс управления "Подготовка, подаваемый на управляющий электрод тиристора включает его через резистор и подготавливает рабочую полуобмотку к включению. При последующей подаче импульса Пуск" на соответствующий тиристор последний отпирается и полуобмотка подключается к источнику постоянного тока. Посредством подаваемого импульса Реверс включается последующий тиристор. При атом тиристор, подключенный к рабочей полуобмотке, запирается посредством коммутирующего т онденсатора, рабочая полуобмотка обесточивается и включается полуобмотка

"Реверс". Подачей имттульса Стоп" на соответствующий вход устройства осуществляется обесточивание и этой полу- обмотки посредством второго коммутирующегоо конденсатора, причем один из тиристоров атих полуобмоток остается включенным через резистор, благодаря чему и и осуществляется "запоминание, исходного состояния устройства.

Недостатком устройства является отсутствие возможности группового управления и регулироваиия основных алектромеханических параметров. Кроме того, наличие дополнительных активных

3 69204 и реактивных элементов значительно усложняет и удораживает устройство в целом, что ограничивает его область применения в системах управления.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для согласованного управления группоф электромеханических преобразователей, содержащее многоканальный тиристорный коммутатор обмо- 10 .ток преобразователей с общим узиом коммутации тиристоров коммутатора и элементом ИЛИ, узел формирования импульсов управления тиристорами и генератор тактовых импульсов(2).

Устройство работает следующим образом..

Тактовым импульсом открывается соответствующий тиристор коммутатора и через диодную сборку - тиристор обше20 го коммутирующего узла, подготавливая узел отключения. При поступлении сигнала отключения открывается второй тиристор узла коммутации, запирая, тем са25

;мым, соответствующий тиристор. комму татора.

Недостатком устройства является сложность схемы формирования импульсов управления тиристорами коммутатоЗО ра„что снижает его надежность.

Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его надежности.

Указанная цель достигается тем, что узел формирования импульсов управления

35 содержит элемент задержки, генератор единичного импульса и элементы связи, например, импульсные трансформаторы с диодами, соединяющие выход генератора тактовых импульсов с управляющим входом тнристора первого канала и входом элемента задержки, выход каждого предыдущего канала коммутатора "с управляющим входом тиристора последующего канала и вхбдом элемента задержки, под45 ключенного своим выходом к одному из входов узла коммутации, второй вход которого связан с выходом гейератора единичного импульса, подключенного своим входом через элемент ИЛИ к вы50 ходам всех каналов тиристорного комму тато ра.

Такое выполнение устройства упрощает формирование управляющих импульсов и повышает надежность работы системы за счет использованйя обратных связей с выходов коммутатора, обеспечивающих включение последующего канала только после отключения предыдущего, 8 4

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит обмотки 1 электромеханических преобразователей, например, возбудителей механических колебаний, силовые тиристоры 2 комму.— татора, зарядный тиристор 3, коммутирующий тиристор 4 и коммутирующие конденсаторы 5, образующие узел коммутации, тиристор 6, динистор 7, конденсатор 8, резистор 9 и переменный резистор 10, образующие генератор тактовых импульсов, тиристор 11, динистор 12, конденсатор 13 и резисторы 14, с бразуюшие элемент задержки, тиристор 15, динистор 16, конденса.тор 17 и переменный резистор 18, образующие генератор единичного импульса, диоды ИЛИ 19, импульсные трансформаторы обратных ЗДС 20, диоды 21, импульсные трансформаторы 22 и диоды связи 23, образующие элементы связи.

Устройство работает следующим образом. При включении устройства динистор 7 генератора тактовых импульсов и динистор 12 элемента задержки про». биваются и, ;, по цепочкам — переменный резистор 10, дини-! стор 7, первичная обмотка импульсного трансформатора связи 22 и резистор 14, динистор 12, первичная обмотка импульсного трансформатора связи 22— начинает протекать постоянный ток, благодаря которому во вторичных обмотках трансформаторов 22 наводятся импульсы напряжения положительной полярности, которые посредством соответствующих диодов связи 23 подаются на управляющие электроды первого силового тиристора 2, тиристора 11 элемента задержки и одновременно (для первого периода) на зарядный тиристор 3, вследствие чего отпираются силовой и зарядный тиристоры, При этом обмотка 1. первого возбудителя механических колебаний подключается к источнику питания, а через первый силовой 2 и зарядный 3 тиристоры начйнается процесс зарядки соответствующего коммутирующего конденсатора 5 с прекращением которого зарядный тиристор 3 автоматически запирается. Одновременно с этим начинается заряд конденсатора 17 генератора единичного импульса соответствующей полярностью по цепочке — переменный резистор 18 и соответствующий. диод 19 элемента ИЛИ.

5 6ж0.4

Напряжение на конденсаторе 17, до- стигнув вепичины пробоя динистора 16 пробивает его и отпирает тиристор 15 генератора единичного импульса. Происходит перезарядка конденсатора 17 по цепочке — тиристор 15, первичные обмотки импульсного трансформатора связи 22, образующей колебательный ЬС контур.

При. прохождении положительной полу- 10 вопны через первичную обмотку импульсного трансформатора 22 в его вторичной обмотке наводится импульс напряжения положительной полярности, который посредством соответствующего диода связи 23 5 подается на управпяюший электрод коммутируюшего тиристора 4, а при прохождении отрицательной полуволны тиристор 15 запирается, так как к нему прикпадывается напряжение обратной полярности.

При отпирании коммутирующего тиристора 4 зарядный ток соответствующего коммутирующего конденсатора 5 запирает первый силовой тиристор 2. После оконйания процесса разрядки коммутируюший

25 тиристор 4 автоматически запирается.

При этом, обмотка 1 первого возбудителя механических копрбаний отключается от источника питания и энергия, накоп30 пенная в ней посредством диода 21 и первичной обмотки импульсного трансформатора обратной ЭЙС 20, наводит во вторичной обмотке импульс напряжения попожитепьной полярности, который через диоды связи 23 подается на управляю35 ший эпектрод второго силового тиристо-, ра 2 и на .эпемент задержки. При этом второй сиповой тиристор 2 отпирается и обмотка 1 второго возбудителя механических колебаний подключается к источнику питания, Одновременно с этим отпирается и тиристор 11 эпемента задержки. При этом конденсатор 13, зариженный с соответствующей полярностью, 45 разряжается через тиристор 11 и запирает динистор 12, так как к нему прикладывается напряжение обратной полярности, возникающее при перезарядке конденсатора 13 через резистор 14 и тиристор 11. При достижении.напряжения на конденсаторе 13 величины пробоя динистора 12, последний отпирается и напряжение конденсатора 13 обратной полярностью запирает тиристор 11. Одновременно с этим, импульс напряжения положительной полярности, наведенный во вторичной обмотке,3же с некоторой задержкой отпирает зарядный тиристор 3 дпя обес- печения со гпасо ванной поочередной коммутации возбудителей механических колебаний с плавной регулировкой их частоты и амплитуды.

Время задержки импульса выбирается постоянным и определяется сопротивлением резистора 14. Введение задержки обеспечивает во всем частотном диапазоне работы устройства разряд коммутируюших конденсаторов 5 и запирание коммутирующего тиристора 4, после чего разрешается отпирание зарядного тиристора 3, .ТеМ самым предотвращается короткое замыкание через зарядный 3 и разрядный 4 тиристоры. При отпирании тиристора 3 начинается заряд соответствуюшего коммутирующего конденсатора 5, по окончании которого зарядный тиристор 3 автоматически запирается. В дапьнейшем процесс отключения второго силового тиристора 2, включение последующего силового тиристора 2 и т.д. повторяется аналогично вышеизпоженному, Это происходит до отключения обмотки 1 поспеднего возбудителя механических колебаний, при котором наведенный импупьс положительной попярйости во вторичной обмотке импульсного транспортатора обратной ЭДС 20 подается на вход генератора тактовых импульсов посредством соответствующего диода связи 23.. На этом заканчивается первый период копебаний группы возбудителей механических колебаний. При этом конденсатор 8, будучи заряжен с момента пробоя динистора 7 с соответствующей полярностью, разряжается через тиристор

6 и запирает динистор 7, так как к нему прикладывается напряжение обратной полярности. Начинается перезарядка конденсатора 8 через переменный резистор

10 и тиристор 6. При достижейии напряжения на конденсаторе 8 величины пробоя динистора 7 поспедний отпирается и напряжение конденсатора 8 обратной полярностью запирает тиристор 6. Одновременно с этим, импульс напряжения . положительной попярности, наведенный во вторичной обмотке импульсного трансформатора связи 22, через соответствующие диоды 23 подается на управляющий .электрод первого сипового тиристора 2 и на вход элемента задержки. При этОМ первый силовой тиристор отпирается и повторно подклк чает обмотку 1 первого возбудителя механических колебаний к источнику питания. Начинается второй период колебаний группы воэбудитепей

7 69204 механических колебаний с последовательным возбуждением.

Плавное синхронное регулирование частоты включения возбудителей механических колебаний осуществляется переменным резистором 10, позволяеюшим варьировать время заряда конденсатора 8, а плавное синхронное регулирование амплитуды механических колебаний осуществляется резистором 1 8, благодаря которому мохсно регулировать время зарядки конденсатора 17, а следовательно, и время в течение которого обмотки возбуждения 1 подключены к источнику питания, т.е. регулируется среднее импульс- 15 ное напряжение и рабочий ток.

Применение в устройстве для группо„-. вого управления возбудителей механических колебаний связи между токонесушими обмотками и системой управления 20 позволяет намного повысить надежность и электрические параметры в целом, син хронно и плавно регулировать частоту и амплитуду механических колебаний группы

25 возбудителей с последовательной коммутацией.

Ф о р м у л а и з.о б р е т е н и я

Устройство для согласованного управ30 ления группой электромеханических преобразователей; содержащее многоканальный

8 8 тиристорный коммутатор обмоток преобразователей с общим узлом коммутации тиристоров коммутатора и элементом ИЛИ, узел формирования импульсов управления тиристорами и генератор тактовых импульсов,отличаюшеес я тем, что, с целью упрошения и повышения надежности, узел формирования импульсов управления содержит элемент задержки, генератор единичного импульса и элементы связи, например, импульсные.трансформаторы с диодами, соединяющие выход генератора тактовых импульсов с управляющим входом тиристора (первого канала и входом элемента задержки, выход каждого предыдущего канала коммутатора с управляющим входом тиристора последующего канала и входом элемента задержки, подключенного своим выходом к одному из входов узла коммутации, второй вход которого связан с выходом генератора единичного импульса, подключенного своим входом через элемент ИЛИ к выходам всех каналов тиристорного коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ra 215331, кл. Н 01 F 7/18, 1965, 2. Авторское свидетельство СССР

М 382239; кл. Н 03 К 17/72, 1971 .(прототип) .