CS233790B1

CS233790B1 - Thyristor pulse converter for DC traction motors

Info

Publication number: CS233790B1
Application number: CS836030A
Authority: CS
Inventors: Josef Schaffer; Svatopluk Kubant
Original assignee: Josef Schaffer; Svatopluk Kubant
Priority date: 1983-08-17
Filing date: 1983-08-17
Publication date: 1985-03-14
Also published as: CS603083A1

Abstract

Vynález se týká regulace rychlosti akumulátorových vozíků pomocí tyristorového pulsního měniče. Podstatou vynálezu je, že měnič je složen z hlavního tyristoru, dvou pomocných tyristorů, diody, reaktoru, komutačního kondenzátoru a elektronického regulátoru. Elektronický regulátor vytváří zapalovací pulsy pro první pomocný, hlavní a druhý pomocný tyristor, sloužící k vypnutí hlavního tyristoru. K dobíjení komutačního kondenzátoru během provozu je využíváno přepětí, vzniklé na motoru vypnutím hlavního tyristoru a převedené pomocí převáděcí diody na komutační kondenzátor. To umožňuje použití menSího komutačního kondenzátoru a vypuštění komutační tlumivky.The invention relates to the speed control of battery-powered trolleys using a thyristor pulse converter. The essence of the invention is that the converter consists of a main thyristor, two auxiliary thyristors, a diode, a reactor, a commutation capacitor and an electronic controller. The electronic controller generates ignition pulses for the first auxiliary, main and second auxiliary thyristors, which serve to turn off the main thyristor. The commutation capacitor is recharged during operation by the overvoltage generated on the motor by turning off the main thyristor and transferred to the commutation capacitor by means of a conversion diode. This allows the use of a smaller commutation capacitor and the omission of the commutation choke.

Description

Vynález se týká tyristorováho pulsního měniče pro stejnosměrné trakční motory, zejména akumulátorových vozíků.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a thyristor pulse transducer for DC traction motors, in particular battery trolleys.

Dosavadní způsob regulace rychlosti u akumulátorových vozíků se provádí zařazováním nebo odpojováním odporů zapojených do série s pohonnou jednotkou; Tento způsob skokové regulace je nevýhodný a neekonomický. DalSÍ způsob regulace rychlosti je pomocí tyristorového pulsního měniče. Většina těchto zapojení vychází z toho, Se komutační kondenzátor je nabíjen přes zétěS, tj. přes motor. Zapnutím hlavního tyristoru je komutační kondenzátor přepólovén a nakmitne na něm přes sériově zapojenou tlumivku napětí, které umoSnl zhasnout hlavní tyristor. Nevýhodou tohoto způsobu regulace je větší sloSitost zapojení a potřeba většího počtu součástek, hlavně rozměrné tlumivky. U dalšího způsobu, kde není pouSita tlumivka, je nutný tranzistorový vypínací obvod a napětí na komutačním kondenzátoru je poměrně malé.The current speed control method for battery trucks is accomplished by engaging or disconnecting resistors connected in series with the drive unit; This method of step regulation is disadvantageous and uneconomical. Another method of speed control is by means of a thyristor pulse converter. Most of these connections are based on the fact that the commutating capacitor is charged via the motor, ie via the motor. By switching on the main thyristor, the commutating capacitor is reversed and oscillates on it via a series-connected choke, which allows the main thyristor to go out. The disadvantage of this control method is the greater wiring complexity and the need for a larger number of components, in particular a large choke. In another method where a choke is not used, a transistor trip circuit is required and the voltage at the commutating capacitor is relatively low.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny tyristorovým pulsním měničem podle vynálezu, kde kladná svorka napájecího zdroje je připojena ke vstupní svorce budícího vinutí motoru, napájecí svorce elektronického regulátoru a anodě prvního pomocného tyristoru. Jeho katoda .je prostřednictvím sériové kombinace reaktoru a komutačního kondenzátoru spojena se zápornou svorkou napájecího zdroje. Rotor motoru je spojen s anodou hlavního tyristoru, výstupní svorkou elektronického regulátoru, katodou druhého pomocného tyristoru a anodou převáděcí diody. Její katoda je společně s anodou druhého pomocného tyristoru spojena s katodou prvního pomocného tyristoru a výstupní svorkou elektronického regulátoru. Katoda hlavního tyristoru je spojena β výstupní svorkou elektronického regulátoru a zápornou svorkou napájecího zdroje. Řídicí elektrody prvního, druhého a hlavního tyristoru jsou připojeny k výstupním svorkám elektronického regulátoru. Vývody ovládacího prvku jsou připojeny ke vstupním svorkám elektronického regulátoru.The above drawbacks are overcome by a thyristor pulse transducer according to the invention, wherein the positive power supply terminal is connected to the input terminal of the excitation motor winding, the power supply terminal of the electronic controller and the anode of the first auxiliary thyristor. Its cathode is connected to the negative terminal of the power supply via a series combination of reactor and commutating capacitor. The motor rotor is coupled to the main thyristor anode, the electronic regulator output terminal, the second auxiliary thyristor cathode, and the diode of the transfer diode. Its cathode, together with the anode of the second thyristor, is connected to the cathode of the first thyristor and the output terminal of the electronic controller. The main thyristor cathode is connected by the β output terminal of the electronic controller and the negative terminal of the power supply. The control electrodes of the first, second and main thyristors are connected to the output terminals of the electronic controller. The terminals of the control are connected to the input terminals of the electronic controller.

Výhodou tyristorováho pulsního měniče podle vynálezu je vyšší ekonomičnost při provozu i při výrobě. Dochází k efektivnějšímu využití energie stejnosměrného zdroje. Zapojení měniče je jednodušší, odpadá použití rozměrná a drahé tlumivky anulové diody. Dalěí výhodou je možnost použití menšího komutačního kondenzátoru při stejném napájecím napětí.The advantage of the thyristor pulse transducer according to the invention is higher economy in operation and production. DC power is used more efficiently. Wiring the inverter is simpler, eliminating the use of large and expensive inductor diodes. Another advantage is the possibility of using a smaller commutating capacitor at the same supply voltage.

Na připojeném výkresu je znázorněno schéma zapojení tyristorováho pulsního měniče podle vynálezu, kde silové obvody jsou vyznačeny silnou čárou, ovládací obvody slabou čárou a elektronický regulátor je vyznačen blokově.The attached drawing shows a circuit diagram of a thyristor pulse converter according to the invention, wherein the power circuits are indicated by a thick line, the control circuits by a thin line and the electronic controller is indicated in block.

Kladná svorka + napájecího zdroje je připojena ke vstupní svorce budicího vinutí 8 motoru 2, napájecí svorce 10 elektronického regulátoru 9 a anodě prvního pomocného tyristoru 2· Jeho katoda je prostřednictvím sériově spojeného reaktoru £, a komutačního kondenzátoru 2 spojena se zápornou svorkou - napájecího zdroje. Rotor motoru 2 je spojen s anodou hlavního tyristoru 2, výstupní svorkou 13 elektronického regulátoru 2» katodou druhého pomocného tyristoru 2 a anodou převáděcí diody Její katoda je společně s anodou druhého pomocného tyristoru 2 spojena s katodou prvního pomocného tyristoru 2 · výstupní svorkou 15 elektronického regulátoru 2· Katoda hlavního tyristoru.J je spojena s výstupní svorkou 17 elektronického regulátoru 2 θ zápornou svorkou napájecího zdroje. Řídicí elektroda hlavního tyristoru 2 j· spojena β výstupní svorkou 16 elektronického regulátoru 2· Řídicí elektroda druhého pomocného tyristoru 2 je spojena s. výstupní svorkou 12 elektronického regulátoru 2 a řídící elektroda prvního pomocného tyristoru 2 je spojena a výstupní svorkou 14 elektronického regulátoru 2· Ke vstupním svorkám 18. 19. 20 elektronického regulátoru 2 jsou připojeny vývody ovládacího potenciometru 21. Vstupní svorka 11 elektronického regulátoru 2 3· spojena se zábornou. svorlfpu^ napájecího zdroje.The positive terminal + of the power supply is connected to the input terminal of the field winding 8 of the motor 2, the power terminal 10 of the electronic regulator 9 and the anode of the first auxiliary thyristor 2. The rotor of the motor 2 is connected to the main thyristor 2 anode, the output terminal 13 of the electronic regulator 2, the cathode of the second auxiliary thyristor 2, and the anode of the transfer diode. 2 · The main thyristor cathode J is connected to the output terminal 17 of the electronic controller 2 θ by the negative terminal of the power supply. The main thyristor control electrode 2 is connected to the β output terminal 16 of the electronic controller 2 The second auxiliary thyristor control electrode 2 is connected to the output terminal 12 of the electronic regulator 2 and the first auxiliary thyristor 2 control electrode is connected to the electronic regulator 2 output terminal 14 the terminals of the control potentiometer 21 are connected to the input terminals 18. 19. 20 of the electronic regulator 2. power supply terminal.

Elektronický regulátor 2 vytváří zapalovací pulsy pro hlavní tyristor 2, první pomocný tyristor 2 * druhý pomocný tyristor 2, sloužící k vypnutí hlavního tyristoru 2· Po připojení napájecího napětí k elektronickému regulátoru 2 ^ae Přes hlavní tyristor 2 nabije komutační kondenzátor 2· žádaná hodnota proudu je volena ovládacím poteneiometrem 21.The electronic controller 2, an ignition pulses for the main thyristor 2, the first auxiliary thyristor 2 * second auxiliary thyristor 2, used to turn off the main thyristor 2 · When power to the electronic controller 2 ^e through the main thyristor 2 charges the snubber capacitor 2 · setpoint current is selected by the control poteneiometer 21.

V počátečním stavu je hlavní tyristor χ řízen tak, že obvodem prochází malý proud. K vy‘pnutí hlavního tyristoru X stačí komutační kondenzétor 2 nabitý na napětí napájecího zdroje. Se zvyšující se žádanou hodnotou proudu se zvyšuje i vypínací přepětí na motoru J_. Toto přepětí má opačnou polaritu než je napájecí napětí motoru 7, a lze jej přes převáděcí diodu χ přivést na komutační kondenzátor 2· Toto přepětí je tím větší, čím větší je vypínaný proud. Tímto způsobem lze s menším komutačním kondensátorem 2 vypínat větší, proudy.In the initial state, the main thyristor χ is controlled by passing a small current through the circuit. A commutation capacitor 2 charged to the power supply voltage is sufficient to turn off the main thyristor X. As the setpoint current increases, the trip overvoltage on the motor 1 increases. This overvoltage has the opposite polarity to the supply voltage of the motor 7 and can be applied to the commutating capacitor 2 via the diode χ. This overvoltage is the greater the current to be switched off. In this way, larger currents can be switched off with a smaller commutating capacitor 2.

Obvod může být doplněn stykačem, který po dosažení plné žádané hodnoty proudu galvanicky přemostí hlavní tyristor X a tím ho vyřadí z činnosti. Motor potom běží v neregulovaném režimu na maximální otáčky. Sále je elektronický regulátor X doplněn ochranou, která rozpojí obvod motoru χ v případě poruchy hlavního tyristoru χ.The circuit may be supplemented by a contactor which, when the full current setpoint has been reached, galvanically bridges the main thyristor X and disables it. The engine then runs in uncontrolled mode at maximum speed. The electronic controller X is supplemented with a protection that disconnects the motor circuit χ in case of a failure of the main thyristor χ.

Tyristorový měnič podle vynálezu je možno použít ve všech případech, kde je potřeba regulace rychlosti otáčení stejnosměrných trakčních motorů.The thyristor transducer according to the invention can be used in all cases where it is necessary to control the rotation speed of DC traction motors.

Claims

Thyristor pulse converter for DC traction motors, in particular battery trolleys, consisting of a main thyristor, commutation circuit, electronic regulator and controls, characterized in that the positive terminal (+) of the power supply is connected to the input terminal of the excitation coil (8) of the motor (7). ), terminal (10) of the electronic regulator (9) simultaneously to the anode of the first auxiliary thyristor (1), the cathode of which is connected via a series combination of reactor (6) and commutating capacitor (5) to the negative terminal of power supply; (7) is connected to the main thyristor anode (3), terminal (13) of the electronic regulator (9), the cathode of the second auxiliary thyristor (2) and the anode of the diode (4) whose cathode is together with the anode of the second auxiliary thyristor (2) connected to the cathode of the first auxiliary thyristor (1) and the terminal (19) of the electronic controller (9) while the cathode of the main thyristor (3) is connected to the terminal (17) of the el an electronic regulator (9) and a negative terminal (-) of the power supply, wherein the main thyristor control electrode (3) is connected to the electronic regulator (9) terminal (16), the second auxiliary thyristor (2) control electrode is connected to the terminal (12) ) of the electronic regulator (9) and the control electrode of the first auxiliary thyristor (1) is connected to the terminal (14) of the electronic regulator (9) where the terminals of the electronic regulator (9) are connected terminals of the control element (21) and the terminal (11) of the electronic controller (9) is connected to the negative terminal (-) of the power supply.