Пристрій для зміни швидкості обертання двигунів послідовного збудження

Реферат: Пристрій для зміни швидкості обертання двигунів послідовного збудження, в якому DC-DC перетворювач підключений входом паралельно послідовній обмотці, а виходом - паралельно до імпульсного конденсатора і акумуляторної батареї. Забезпечення потрібного діапазону регулювання швидкості досягається завдяки використанню додаткових тиристорів і транзистора з конструкції перетворювача. UA 106534 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЗМІНИ ШВИДКОСТІ ОБЕРТАННЯ ДВИГУНІВ ПОСЛІДОВНОГО ЗБУДЖЕННЯ UA 106534 U UA 106534 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до електрообладнання електричного транспорту і призначена для електрорухомого складу постійного струму. Відомий пристрій для ослаблення поля тягових електродвигунів послідовного збудження за рахунок підключення частини витків обмотки збудження в силове коло [1]. Використання додаткових виводів обмотки збудження призводить до ускладнення конструкції тягових електродвигунів, збільшення їх маси та габаритних розмірів, що є недоліком цього пристрою. Відомий також пристрій для ослаблення поля тягових електродвигунів послідовного збудження, в якому паралельно обмотці збудження підключені резистор та індуктивний шунт [2]. Недоліком такого пристрою є втрати електроенергії на резисторах та індуктивних шунтах. Найбільш близьким рішенням до запропонованого пристрою регулювання частоти обертання двигунів послідовного збудження є пристрій, в якому вхід DC-DC перетворювача підключений паралельно послідовній обмотці, а виходом - паралельно до конденсатора і акумуляторної батареї з можливістю шунтування послідовної обмотки збудження [3]. Економія електроенергії при використанні запропонованого пристрою досягається за рахунок того, що DC-DC перетворювач, трансформує енергію, що отримана під час ослаблення поля, та спрямовує її з послідовної обмотки збудження на зарядку конденсатора, від якого заряджається акумуляторна батарея. Зарядка акумуляторної батареї підтримується завдяки батареї іоністорів від максимального до мінімального значення, за рахунок підключення до неї DC-DC перетворювача, що також зменшує час заряду від основного джерела. Недоліком даного пристрою є вузький режим роботи регулятора, що унеможливлює здійснення режиму ослаблення поля в момент повної зарядки імпульсного конденсатора. В основу корисної моделі поставлена задача забезпечити потрібний діапазон регулювання швидкості незалежно від ступеня заряду імпульсного конденсатора. Поставлена задача вирішується у пристрої для зміни швидкості обертання двигунів, в якому до обмотки послідовного збудження підключається вхід DC-DC перетворювача. При тривалому русі в режимі ослаблення поля обмотка шунтується транзистором, що працює в режимі широтно-імпульсної модуляції (ШІМ). Згідно з корисною моделлю, DC-DC перетворювач підключений входом паралельно послідовній обмотці, а виходом - паралельно до імпульсного конденсатора і акумуляторної батареї з можливістю забезпечення потрібного діапазону регулювання швидкості, що досягається незалежно від ступеня заряду батареї іоністорів завдяки використанню додаткових тиристорів і транзистора з конструкції перетворювача. Позитивний ефект досягається за рахунок розширення діапазону роботи регулятора. Економія електроенергії при використанні запропонованого пристрою відбувається за рахунок того, що DC-DC перетворювач енергію, що отримана під час ослаблення поля, спрямовує на зарядку конденсатора, від якого, за відсутністю режиму ослаблення поля, заряджається акумуляторна батарея. Нововведенням пристрою для зміни швидкості обертання двигунів послідовного збудження є те, що розширюється діапазон роботи регулятора і режим ослаблення поля здійснюється незалежно від рівня заряду батареї іоністорів, що контролюється за допомогою датчика напруги. На кресленні наведена схема заявленого пристрою для зміни швидкості обертання двигунів послідовного збудження. Схема містить електродвигун послідовного збудження 1 з обмоткою збудження 2, три тиристора 4, 5, 19, три системи керування 6, 10, 14, три транзистори 7, 9, 13, імпульсний конденсатор 21, акумуляторну батарею 20, чотири діоди 3, 11, 15, 18, два конденсатори 12, 17, два індуктивних шунти 8, 16 та датчик напруги 22. Схема працює наступним чином. Ослаблення поля електродвигуна 1 відбувається при відкриванні тиристора 5 і починає працювати комбінований DC-DC перетворювач. Система керування 10 переводить транзистор 9 в режим ШІМ. DC-DC перетворювач працює як підвищуючий імпульсний регулятор і виконує зарядку імпульсного конденсатора 21 великої ємності. Датчик напруги 22 контролює ступінь заряду батареї іоністорів 21 і посилає сигнал на систему керування 6. При тривалому русі в режимі ослаблення поля імпульсний конденсатор 21 може повністю зарядитися. В цьому випадку підвищення швидкості руху можливе за рахунок запирання тиристора 5, що відключає вхід DC-DC перетворювача від обмотки збудження і ослаблення поля здійснюється завдяки переведенню транзистора 7 в режим ШІМ. При роботі в інших режимах тиристор 4 підключає вхід DC-DC перетворювача до імпульсного конденсатора 21, тиристори 5 та 19 відкриті. За рахунок цих переключень вхід 1 UA 106534 U 5 10 комбінованого DC-DC перетворювача підключається до імпульсного конденсатора 21, а вихід до акумуляторної батареї 20. Залежно від співвідношення напруг імпульсного конденсатора 21 та акумуляторної батареї 20 комбінований DC-DC перетворювач працює у двох режимах: як підвищуючий або як понижуючий. Таким чином, відбувається економія електроенергії, яка використовується для підзарядки акумуляторної батареї 20. Джерела інформації: 1. Ефремов И.С., Косарев Г.В. Теория и расчет троллейбусов (электрическое оборудование), ч.2: Учеб. пособие для вузов. - М: Высшая школа, 1981. - 248 с. - С. 8-9. 2. Корягина Е.Е, Коськин О.А. Электрооборудование трамваев и троллейбусов. Учебник для техникумов городского транспорта. - М.Транспорт, 1982. - 286 с. - С. 133. 3. Андрійченко В.П., Донець О.В. Мовчан А.М. Пристрій для регулювання частоти обертання двигунів послідовного збудження // Патент на корисну модель № 92990. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 Пристрій для зміни швидкості обертання двигунів послідовного збудження, в якому DC-DC перетворювач підключений входом паралельно послідовній обмотці, а виходом - паралельно до імпульсного конденсатора і акумуляторної батареї, який відрізняється тим, що забезпечення потрібного діапазону регулювання швидкості досягається незалежно від ступеня заряду батареї іоністорів завдяки використанню додаткових тиристорів і транзистора з конструкції перетворювача. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2