Zasilanie silnika bocznikowego prądu stałego przeciwrównoległym układem 2 tyrystorów sterowanych niesymetrycznie

ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLI SKI EJ S e r i a : ELEKTRYKA z . 36

________ 1972 Nr k o l . 343

JANUSZ DZIULAK

I n s t y t u t ^ P o d s t a w o w y c h Probl emów E l e k t r o t e c h n i k i i E n e r g o e l e k t r o n i k i

ZASILANIE SILNIKA BOCZNIKOWEGO PRĄDU STAŁEGO PRZEĆIWROWNOLEGŁYM UKŁADEM 2 TYRYSTORÓW STEROWANYCH NIESYMETRYCZNIE

S t r e s z c z e n i e . A r t y k u ł ę a w i e r a k r ó t k ą a n a l i z ę t e o r e t y o z n ą p r z e c i w r ó w n o l e g ł e g o u k ł a d u 2 t y r y s t o r ó w s t e r o w a n y o h n i e s y ­ m e t r y c z n i e i n i e l i n i o w o , ' z a s i l a J ą o e g o s i l n i k fcooznl kowy p r ą ­ du s t a ł e g o .

Omówiono k o r z y ś o l p ł y n ą o e ze s t e r o w a n i a n i e l i n i o w e g o , s t a t y k ę i dyna mi kę u k ł a d u napędowego i poda no J e g o c h a r a k ­ t e r y s t y k i .

1 . Ws t ęp

T y r y s t o r o w y n a p ę d p r ą d u s t a ł e g o w z a k r e s i e ma ł y c h mooy b a r d z o o z ę s t o używany j e s t w n a p ę d a c h n a d ą ż n y c h ( s e r w o n a p ę d a o h ) , u k ł a d a o h s t e r o w a n i a pr og r a mo we g o o r a z w o b r a b i a r k a c h k o p i u j ą o y c h .

Napędy t a k i e p o s i a d a j ą s z e r e g s p e o y f i o z n y o h w ł a s n o ś o l uwar unkowanyoh samymi t y r y s t o r a m i j a k i u k ł a d a m i s t e r o w a n i a br a mkowe go.

Ze w z g l ę d u na t o , że t y r y s t o r o w e p r z e m i e n n i k i p r ą d u s t a ł e g o n a j c z ę ś ­ c i e j w y k o n u j e s i ę z n i e w i e l k ą i l o ś o i ą d i o d s t e r o w a n y c h , s i l n i k w t a k i o h u k ł a d a o h p r a c u j e g ł ó w n i e w w a r u n k a c h impull sowyoh prądiów p r z e r y w a n y c h ,

2 . P r z e c l w r ó w n o l e g ł y u k ł a d 2 t y r y s t o r ó w

W s z y s t k i e z na ne o b e o n i e t y r y s t o r o w e n a p ę d y n a w r o t n e p r ą d u s t a ł e g o , oha- r a k t e r y z u j ą s i ę t y m , że zmi a na k i e r u n k u w i r o w a n i a s i l n i k a odbywa s i ę p r z y p o m o o y :

a ) r e w e r s j i p r ą d u w o b wo d z i e w z b u d z e n i a ( u k ł a d y s t y o z n i k o w e , b ą d ź b e z s t y - kowe)

b ) r e w e r s j i p r ą d u w obwo d z i e t w o r n i k a maszyny ( t a k ż e u k ł a d y s t y c z n i k o w e l u b b e z s t y k o w e ) .

R e w e r s j a w o b w o d z i e w z b u d z e n i a , z e w z g l ę d u na d u ż ą s t a ł ą c z a s o w ą uzwo­

j e n i a w z b u d z e n i a , n i e p o z w a l a na u z y s k a n i e k r ó t k i c h czas ów nawr ot ów i d l a

126 J a n u s z D z i u l a k t e g o t a m , g d z i e wymagany J e s t b a r d z o s z y b k i u k ł a d n a w r o t n y r e w e r s j a po­

w i n n a być u z y s k i w a n a p r z e z zmi anę s k ł a d o w e j s t a ł e j na’p i ę c i a podawanego na t w o r n i k s i l n i k a .

Po wy ż s z e p o s t u l a t y s p e ł n i a u k ł a d , w k t ć r y m t w o r n i k s i l n i k a z a s i l a n y J e s t b e z p o ś r e d n i o z s i e o i p r ą d u p r z e m i e n n e g o p o p r z e z 2 p r o s t o w n i k i p o ł ą - o z o n e w u k ł a d z i e o d w r o t n i e r ó w n o l e g ł y m i s t e r o w a n y m n i e s y m e t r y c z n i e , p r z y s t a ł y m w z b u d z e n i u od t r z e o i e g o p r o s t o w n i k a . S o h e m a t p o ł ą c z e ń p o k a z a n y J e s t na r y s u n k u 1.

W t a k i m u k ł a d z i e można w y r ó ż n i ć z a s a d n i o z o 3 s t a n y p r a o y s i l n i k a : 1° - p r ę d k o ś ć o b r o t o w a s i l n i k a J e s t r ówna z e r o :

K ą t y o p ó ź n i e n i a z a p ł o n u l i c z o n e s ą od o b w i l i p r z e j ś o i a p r z e z z e r o od­

p o w i e d n i e j p o ł ó w k i k r z y w e j n a p i ę c i a z a s i l a j ą c e g o , t z n . t e j c z ę ś c i n a p i ę - o i a s i n u s o i d a l n e g o , p o d o z a s k t ó r e j a n o d a t y r y s t o r a o t r z y m u j e n a p i ę c i e do­

d a t n i e wz gl ę de m k a t o d y .

W p r z y p a d k u , gdy p r ę d k o ś ć o b r o t o w a s i l n i k a w y n o s i z e r o , k ą t y o p ó ź n i e ­ n i a z a p ł o n u obu t y r y s t o r ó w s ą J ednakowe i w y n o s z ą 9 0 ° . Wtedy s i l n i k z a s i ­ l a n y J e s t n a p i ę o i e m , k t ó r e g o p r z e b i e g p o k a z a n o na r y s u n k u 2 .

R y s . 2

P r z y t a k i m w y s t e r o w a n i u t y r y s t o r ó w w a r t o ś ć ś r e d n i a n a p i ę c i a za o k r e s J e s t r ówna z e r o i s i l n i k pomimo p r z e p ł y w a j ą c e g o p r ą d u d z i ę k i b e z w ł a d n o ś o i m e o h a n i o z n e j w i r n i k a ma p r ę d k o ś ć o b r o t o w ą r ó w n ą z e r o . S t a n t a k i podobny J e s t dio s t a n u zWar oi a s i l n i k a .

Z a s i l a n i e s i l n i k a b o c z n ik o w e g o p r ą d u s t a ł e g o . . 127

2° - p r ę d k o ś ć o b r o t o w a s i l n i k a j e s t r ó ż n a od z e r a

P r z y t a k i m z a ł o ż e n i u k ą t y o p ó ź n i e n i a z a p ł o n u obu t y r y s t o r ó w I I I I s ą r ó ż n e i z m i e n i a j ą s i ę wg z a l e ż n o ś o i :

cc d l a t y r y s t o r a I

1 8 0 °-9f d l a t y r y s t o r a I I .

J e ż e l i d l a p r z y k ł a d u p r z y j m i e m y , że n p . <* = 3 0 ° , w t e d y p r z e b i e g n a p i ę ­ c i a na o b c i ą ż e n i u b ę d z i e w y g l ą d a ł j a k na r y s u n k u 3 .

H y s . 3

P r z y t a k i m w y s t e r o w a n i u w a r t o ś ć ś r e d n i a n a p i ę c i a za o k r e s j e s t r ó ż n a od z e r a 1 w t e d y s i l n i k w i r u j e z u s t a l o n ą p r ę d k o ś c i ą o b r o t o w ą n p . w p r a w o . A n a l o g i c z n i e , g dy « = 150° moduł p r ę d k o ś c i o b r o t o w e j s i l n i k a j e s t t a k i s a m , a l e s i l n i k w i r u j e w s t r o n ę p r z e o i w n ą , t j . w l e w o .

W i d a ć , że p o p r z e z zmi anę k ą t a o p ó ź n i e n i a z a p ł o n u - w a r t o ś ć ś r e d n i a ( s k ł a d o w a s t a ł a ) n a p l ę o i a z m i e n i a s i ę w s p o s ó b c i ą g ł y od u j e m n e j p o p r z e z z e r o do d o d a t n i e j , u m o ż l i w l a j ą o o i ą g ł ą r e g u l a o j ę p r ę d k o ś c i o b r o t o w e j w o - bu k i e r u n k a c h . .

P o d s t a w y t e o r e t y c z n e s t e r o w a n i a n i e s y m e t r y c z n e g o p o ł a c z o n y o h p r z e o i w r ó w n o l e g l e

u k ł a d u 2 t y r y s t o r ó w

Dl a u p r o s z o z e n l a a n a l i z y p r z y j m i j m y , że obwód o b o i ą ż e n l a z a w i e r a t y l k o r e z y s t a n o j ę R 1 wy g l ą d a J a k na r y s u n k u A.

N i e b i e r z m y t e ż p od ¡uwagę s p a d k u n a p i ę c i a na t y r y s t o r a o h , k t ó r y J e s t p o m i j a l n i e m a ł y .

Wygodni e b ę d z i e d l a d a l s z e j a n a l i z y s t a n ó w u s t a l o n y c h p r z e s u n ą ć o ś r z ę d n y o h o k ą t p do

R y s . ą

p r z o d u , oo o b r a z u j e r y s u n e k 5 .

P r z y t a k i m z a p i s i e c h w i l o w a w a r t o ś ć p ł y n ą o e g o p r z e z o b c i ą ż e n i e R w y n i e s i e :

Uo oso*

i „ --- ^,

p r ą d u

128 J a n u s z D z i u l a k

R y s . 5

g d z i e

i - w a r t o ś ć ohwi l o wa p r ą d u R — r e z y s t a n o j a o b c i ą ż e n i a

U - w a r t o ś ć s k u t e c z n a s i n u s o i d a l n e g o n a p i ę o i a z a s i l a j ą c e g o .

Wzór t e n o b o w i ą z u j e d l a n a s t ę p u j ą c y o h p r z e d z i a ł ó w k ą t o w y c h p r z e w o d z e n i a

o « i « ’ gą k ą t a m i o p ó ź n i e n i a z a p ł o n u o d p o w i e d n i c h t y r y s t o r ó w I i I I . W a r t o ś ć s k u t e c z n a p r ą d u I w y n o s i :

p r ą d u .

_ | +ce < u t < j-Sf

o r a z

| + cc’ < co t < ,

g d z i e oc’= 3[ — oc.

we w z o r z e tym l j , i j j o z n a o z a j ą w a r t o ś c i ohwi l owe prądów t y r y s t o r ó w I i I I

T - o k r e s z m i e n n o ś c i f u n k o j i

Z a s i l a n i e s i l n i k a b o c z n i k o w e g o p r ą d u s t a ł e g o . . 129

R o z w i j a j ą c d a l e j - ot r zymamy s

1 Ą d t + f f d t =

■jj*

j

- 2 +cc

o o s o> t d ( w t +

r

X

i * i ? (“ t + % s i n 2c c t ) + (<Jt + s i n 2cot ) BI |_

- | -KX ¥

]■

W i d a ć , ż e w a r t o ś ć s k u t e c z n a p r ą d u j e s t s t a ł a 1 n i e z a l e ż y od k ą t a w y s t e ­ r o w a n i a t y r y s t o r ó w .

O b l i c z m y t e r a z s k ł a d o w ą s t a ł ą , o z y l l w a r t o ś ć ś r e d n i ą o a ł o o k r e s o w a p r ą d u I g j_ p ł y n ą c e g o p r z e z o b o i ą ż e n l e R.

t o+T f

I a t - i ( t > d t - ¿ [ / Ł Ł L o o s ę L ! d ( ( J t ) + j f t y „ o o g a,_ t d ( c J t q .

f s r [ 3 l n c J + s i n co t _ i + <x

2

? * -

- a

o o s a

Wynika s t ą d b a r d z o p r o s t y a l g o r y t m s t e r o w a n i a w e d ł u g f u n k c j i o o s i n u s s R y s u n e k 6 p r z e d s t a w i a z mi a n ę s k ł a d o w e j s t a ł e j p r ą d u ( l u b n a p i ę c i a ) w f u n k o j i k ą t a o p ó ź n i e n i a z a p ł o n u ( p r z y R » c o n s t \ A n a l i z u j ą c powyżs zy r y s u n e k n a l e ż y j e d n a k p a ­ m i ę t a ć , ż e <* j e s t k ą t e m o p ó ź n i e n i a z a p ł o n u t y l k o d l a t y r y s t o r a I , n a t o m i a s t t y r y s t o r I I ma k ą t o p ó ź n i e n i a z a p ł o n u oc « 1 8 0 ° - oc , Oba k ą t y z a p ł o n u t y r y s t o r ó w l i c z o n e s ą od o h w i l l p r z e j ś c i a o d p o w i e d n i e j p o ł ó w k i n a p i ę c i a z a s i ­ l a j ą c e g o p r z e z z e r o .

P r ą d ś r e d n i I ś r p r z e p ł y w a j ą o y p r z e z I t y r y ­ s t o r w o z a s l e c a ł e g o o k r e s u n a p l ę o l a z a s i l a j ą c e g o o b l l o z y m y z r e l a o j l na s k ł a d o w ą s t a ł ą p r ą d u o b o l ą ż e n i a - b i o r ą o t y l k o o d p o w i e d n i c z ł o n w y r a ż e n i a d l a j e d n e g o z t y r y s t o r ó w .

R y s . 6

130 J a n u s z D z l u l a k R o z w i j a j ą c t e w y r a ż e n i a o t r z y ma my :

h r i = f e r d ( « n = U ^ | i - S i n ( = ^ 0 0 3 CC -

i ( - i ) a ln o e i = — — [ o o s c c + i i 2 -> y r a iWa" 3C R L J

A n a l o g i c z n i e d l a d r u g i e g o t y r y s t o r a p r z y n i e z m i e n i o n e j n a s t a w i e k ą t a o p ó ź ­ n i e n i a z a p ł o n u o t r z y m a m y :

i * h %

h m ” f t r / o o a u t a ( a , u - i f r d f c c t ) =

| + f ’ £ a r - «

m | | - j p [j-1 - 3 l n | i c O S « + 0 0 3 Śy* S i n c c j = | | o 0 3 C C - i j .

R y s u j ą c w y k r e s prądów I g w s k a l i w z g l ę d n e j ot r zymamy p r z e b i e g p oda ny na r y s u n k u 7 .

Z a s i l a n i e s i l n i k a b o o z n lk o w e g o p r ą d u s t a ł e g o . . 131

4 . U k ł a d napędów?

Cel em s p r a w d z e n i a p o w y ż s z e g o u k ł a d u z o s t a ł wykonany s t e r o w n i k t y r y s t o ­ r o wy z a p e w n l a j ą o y s t e r o w a n i e n i e s y m e t r y c z n e . B a d a n i a z o s t a ł y p r z e p r o w a d z o ­ ne w n a s t ę p u j ą c y m u k ł a d z i e pomi arowym p r z e d s t a w i o n y m na r y s u n k u 8.

W u k ł a d z i e tym badanym s i l n i k i e m (M1 ) b y ł b o o z n l k o w y s i l n i k p r ą d u s t a ­ ł e g o o n a s t ę p u j ą o y o h d a n y o h z n a mi onowyoh:

PN - 0 , 7 kW, UN - 110 V, J K - 9 , 6 A

#N * 1500 o b r / m i n ,

I , U “ ° * 6 7 A *

D r u g i l d e n t y o z n y s i l n i k (M2 ) e t a n o w i h a mu l e o e l e k t r y o z n y , o b c i ą ż a j ą o y s i l n i k p o ł ą c z o n y z nim na wspól nym w a l a . A m p e r o m i e r z j " m i e r z y s k ł a ­ dową s t a ł ą p r ą d u p ł y n ą c e g o p r z e z s i l n i k , n a t o m i a s t a m p e r o m i e r z m i e r z y w a r t o ś ć s k u t e c z n ą p r ą d u .

Ze wzgl ędów t e r m l o z n y o h ( s t r a t y w s i l n i k u ) n a p l ę o l e w t ó r n e a u t o t r a n s ­ f o r m a t o r a U2 z o s t a ł o o g r a n i c z o n e do w a r t o ś o l 85 V.

S t e r o w n i k t y r y s t o r o w y wy p o s a ż o n y J e s t w s k a l ę wyoeohowaną w s t o p n i a c h k ą t a o p ó ź n i e n i a z a p ł o n u J e d n e g o z t y r y s t o r ó w , t a k w l ę o p o ł o ż e n i u « 0 o d p o w i a d a maks ymal na p r ę d k o ś ó o b r o t o w a s i l n i k a w Jednym k i e r u n k u , k ą t cc »

■ 9 0 ° o d p o w i a d a p o s t o j o w i s i l n i k a , a d l a uź »■ 1 8 0 ° s i l n i k w i r u j e z maks y­

m a l n ą p r ę d k o ś o l ą w k i e r u n k u p r z e c i w n y m .

132 J a n u s z D z i u l a k Wz b u d z e n i e s i l n i k a M1 w t r a k c i e p r ó b u t r z y my wa n e b y ł o na p o z i o m i e z n a ­ mionowym. W t r a k c i e p r ó b o k a z a ł o s i ę , że ze w z g l ę d u na p r a c ę z p r ą d a m i p r z e r y w a n y m i i n d u k c y j n o ś ć i s t n i e j ą c a w obwodzi e o b c i ą ż e n i a z m n i e j s z a t e o ­ r e t y c z n y z a k r e s r e g u l a o j i <*= 0° 4 180° do p r z e d z i a ł u : 4 ( 1 8 0 ° - <f ) , g d z i e 4 j e s t k ą t e m fazowym o b c i ą ż e n i a .

P r z y n a s t a w a c h r e g u l a t o r a « poza g r a n i c a m i t e g o z a k r e s u u k ł a d n a p ę ­ dowy s t a w a ł s i ę n i e s t a b i l n y , co w i ą z a ł a - s i ę z wymi aną e n e r g i i mi ędzy obwo­

dem z a s l l a j ą o y m a l n d u k o y j n o ś o i ą s i l n i k a .

P o m i a r y w y k a z a ł y t a k ż e , że p r z y p o s t o j u s i l n i k a p ł y n i e b a r d z o d " ż a ( ™9 A ) s k ł a d o w a \ p r z e mi e n n a p r ą d u s i l n i k a , , powodująo n a d m i e r n e n a g r z e w a n i e s i ę u z w o j e ń . S i l n i k o s i ą g a ł ma ł ą p r ę d k o ś ć o b r o t o w ą - do 400 o b r / m i n , p o - b i e r a j ą o z s i e o l moo o k o ł o 300 W, z o z e g o t y l k o 30 W b y ł o mocą na wa l e s i l n i k a , n a t o m i a s t p o z o s t a ł a o z ę ś ó mooy b y ł a t r a o o n a na c i e p ł o .

O c z y w i ś c i e wobeo t a k z ł y c h w ł a s n o ś c i r u c h o wy o h t e g o u k ł a d u napędowego k o ­ n i e c z n e s t a ł o s i ę p o l e p s z e n i e j e g o c h a r a k t e r y s t y k s t a t y o z n y o h 1 d y n a m l o z - n y o h , p r z y z a c h o w a n i u o e o h pods t a wowyc h t e g o n a p ę d u j a k s z y b k o ś ć r e g u l a ­ o j i i b a r d z o k r ó t k i c z a s n a w r o t u . S t a ł o s i ę t o możl i we d z i ę k i pewnym mo­

d y f i k a c j o m wprowadzonym do u k ł a d u s t e r o w a n i a .

0 i l e p r z e d t e m s t e r o w a n i e p r z e b i e g a ł o w e d ł u g z a l e ż n o ś c i : cc - d l a t y r y s t o r a I

180 - a d l a t y r y s t o r a I I ,

t o o b e o n i e po w p r o w a d z e n i u s t e r o w a n i a a l g o r y t m e m n i e l i n i o w y m k ą t y o p ó ź n i e ­ n i a z a p ł o n u d l a p o s z c z e g ó l n y c h t y r y s t o r ó w z m i e n i a j ą s i ę n a s t ę p u j ą c o :

oc - d l a t y r y s t o r a I 180° - k o c - d l a t y r y s t o r a I I .

P r z e b i e g zmi an n i e l i n i o w e g o w s p ó ł c z y n n i k a k p o k a z a n o na r y s u n k u 9 .

Z a s i l a n i e s i l n i k a b o c z n ik o w e g o p r ą d u s t a ł e g o . « 133

J a k w l d a ó , p r z y n i e s y m e t r y c z n y m n i e l i n i o w y m s t e r o w a n i u w r a z ze w z r o ­ s t e m w a r t o ś c i b e z w z g l ę d n e j p r ę d k o ś o l o b r o t o w e j s i l n i k a z m n i e j s z a s i ę b a r ­ d z o I s t o t n i e u d z i a ł momentu h a m u j ą c e g o p o o h o d z ą c e g o od o z ę ś o i n a p i ę o i a za­

s i l a j ą c e g o s k i e r o w a n e j p r z e o l w n l e do t e j o z ę ś o i n a p i ę o i a , od k t ó r e j pocho­

d z i g ł ó wn y moment napędowy s i l n i k a .

Ma k s y ma l n a p r ę d k o ś ó o b r o t o w a s i l n i k a w z r o s ł a do 1500 o b r / m i n ( t j . do p r ę d ­ k o ś o l z n a mi o n o we j ) , moo p o b i e r a n a z s l e o i p o z o s t a ł a b e z w i ę k s z y c h zmi an ( 150 -f 300 W), n a t o m i a s t moo na w a l e s i l n i k a w z r o s ł a do 100 -f 200 W ( p o ­ p r z e d n i o do 30 W).

O p r ó c z t e g o o e l e m z m n i e j s z e n i a p r ą d u p r z e m i e n n e g o p ł y n ą o e g o p r z e z s i l ­ n i k w o z a s i e p o s t o j u p r z e s u n i ę t o k ą t y o p ó ź n i e n i a z a p ł o n u obu t y r y s t o r ó w 1 o b e o n i e p o s t ó j s i l n i k a j e s t p r z y n a s t ę p u j ą o y o h w a r t o ś c i a c h k ą t a o p ó ź n i e ­ n i a z a p ł o n u :

10 0° — d l a t y r y s t o r a I 10 0° - d l a t y r y s t o r a l l .

Ws k u t e k t e g o p r ą d p r z y p o s t o j u z m a l a ł do w a r t o ś c i 6A, (a s k a l a k ą t a o p ó ź ­ n i e n i a z a p ł o n u « s t a ł a s i ę n i e l i n i o w a i z a g ę s z c z o n a p r z y k o ń o u .

O b e o n i e z a k r e s r e g u l a o j i z n a o z n l e s i ę r o z s z e r z y ł 1 w y n o s i oc = 0 ° - 1 6 0 ° . Dynami ka u k ł a d u p o l e p s z y ł a s i ę : w z a l e ż n o ś o i od p r ę d k o ś o l u s t a l o n e j po n a w r o o l e , o z a s n a w r o t u w y n o s i 0 , 5 t 0 , 8 s e k u n d y a u k ł a d J e s t s t a b i l n y w o a ł y m n i e zawężonym z a k r e s i e r e g u l a o j i .

Na p o d s t a w i e p r z e p r o w a d z o n y c h pomiarów w y k r e ś l o n o n a j b a r d z i e j i n t e r e - s u j ą o e c h a r a k t e r y s t y k i .

P o n i e w a ż moment o b r o t o w y s i l n i k a p o o h o d z i t y l k o od s k ł a d o w e j s t a ł e j p r ą d u , o h a r a k t e r y s t y k i me o h a n l o z n e w y k r e ś l o n o w n a s t ę p u j ą c y m u k ł a d z i e w s p ó ł r z ę d n y o h : n « f ( J = ) . P a r a m e t r a m i s t a ł y m i p o d o z a s t y o h pomi arów b y ł y n a s t ę p u j ą c e w i e l k o ś o i : U2 « 85 V, J j - 0 , 6 7 A# k ą t o p ó ź n i e n i a z a p ł o n u w y s t ę p u j e J a k o p a r a m e t r r o d z i n y o h a r a k t e r y s t y k .

Ze w z g l ę d u na s t a ł e w z b u d z e n i e s i l n i k a M1 p r z e b i e g o h a r a k t e r y s t y k o b - o i ą ż e n i a n - f ( Mo b o ) b ę d z i e i d e n t y o z n y .

C h a r a k t e r y s t y k i m e o h a n l o z n e ze w z g l ę d u na t o , ż e J e s t t o u k ł a d n a w r o t - ny z dej mowa no p a r a m i , t j . d l a o d p o w i a d a j ą o y o h s o b i e w obydwu k i e r u n k a c h p r ę d k o ś o l o b r o t o w y o h s i l n i k a w a r t o ś o i k ą t a '■& .

C h a r a k t e r y s t y k i t e s ą p o k a z a n e na r y s u n k u 1 0 . D l a k ą t a « « 9 5° p r ę d ­ k o ś ó o b r o t o w a s i l n i k a w y n o s i ł a z e r o ( j “ « 0) , n a t o m i a s t p r z e z s i l n i k p ł y ­ n ę ł a s k ł a d o w a p r z e m i e n n a p r ą d u w y n o s z ą o a ■ 5 , 8 A.

Na r y s u n k u t ym d a j e s i ę z a u w a ż y ć , ż e n a s t ę p u j ą c e p a r y o h a r a k t e r y s t y k d l a

<*:

0° i 18 0 ° 2 2 ° 3 0 ’ i 1 5 7 ° 3 0 r 4 5 ° 1 1 3 5 °

6 7 ° 30* i 1 1 2 ° 30*

[^Hł

134 J a n u s z D z i u l a k

Ł

Rys.10

Z a s i l a n i e s i l n i k a b o c z n ik o w e g o p r ą d u s t a ł e g o . . 135

- n i e s ą z u p e ł n i e s y m e t r y c z n e , oo wy n i k a z n i e l i n i o w e g o s t e r o w a n i a o p i s a ­ n e go w c z e ś n i e j . O d o h y l e n i a t e n i e s ą d u ż e i n i e w y w i e r a j ą I s t o t n e g o wpływu na p r a o ę u k ł a d u .

S z t y w n o ś ć c h a r a k t e r y s t y k m e o h a n i o z n y c h j e s t d l a r ó ż n y c h k ą t ć w o p ó ź n i e ­ n i a z a p ł o n u oc w p r z y b l i ż e n i u s t a ł a i waha s i ę w z a k r e s i e od 2216 do 3016.

O c z y w i ś c i e z a s t o s o w a n i e w tym u k ł a d z i e n a j b a r d z i e j o d p o w i e d n i e g o - p r ę d - k o ś o i o w e g o s p r z ę ż e n i a z w r o t n e g o u s z t y w n i ł o b y c h a r a k t e r y s t y k ę m e c h a n i c z n ą do k i l k u p r o c e n t , a l e wobeo wymaganej p r o s t o t y u k ł a d u n i e w y d a j e s i ę t o o e l o w e .

Dl a o k r e ś l e n i a s t r a t i ma k s y ma l n e g o z a k r e s u o b o i ą ż e n i a s i l n i k a na p o d ­ s t a w i e wyników p o mi a r owyoh w y k r e ś l o n o w y k r e s y z a l e ż n o ś c i J ~ * d l a k o l e j n y c h s t a ł y c h w a r t o ś c i d l a r o d z i n y kąt ów .

R y s . 11

C h a r a k t e r y s t y k i pr ądowe p r z e d s t a w i o n e s ą na r y s u n k u 1 1 . P o n i e w a ż uzwo­

j e n i a s i l n i k a s ą n a g r z e w a n e z a r ówno s k ł a d o w ą s t a ł ą J a k 1 z m i e n n ą p r ą d u , d l a t e g o t e ż o s t r a t a o h d e o y d u j e p r ą d s k u t e o z n y J j , n a t o m i a s t moment o b r o ­ towy p o c h o d z i t y l k o od s k ł a d o w e j j “ .

Maj ąo c h a r a k t e r y s t y k i n = f i J g ) i d l a t e g o samego k ą t a można o k r e ś l i ć d o p u s z o z a l n e o b o i ą ż e n i e s i l n i k a p r z y r ó ż n y o h p r ę d k o ś c i a o h o b r o t owyoh.

W o p a r c i u o p o m i a r y wykonane w u k ł a d z i e modelowym o b l i c z o n o spr awność) i w s p ó ł c z y n n i k mooy o o s 4> c a ł e g o u k ł a d u .

W o a ł y m p r z e d z i a l e m i e r z o n y c h w i e l k o ś c i p a r a m e t r y t e p r z y b i e r a ł y o a s t ę p u - j ą o e w a r t o ś c i :

V = 0 , 2 5 t 0 , 6 2 o o s 4> = 0 , 2 3 t 0 , 4 3 .

136 J a n u s z D z l u l a k 5 . W n i o s k i

O p i s a n y u k ł a d napędowy w y k a z u j e s z e r e g s p e o y f i c z n y c h w ł a s n o ś o i d e o y d u - J ą o y o h o J e g o z a s t o s o w a n i u . Ze w z g l ę d u na d u ż ą s z y b k o ś ć r e g u l a c j i , b r a k s t r e f y n i e o z u ł o ś o i , s z y b k i n a w r ć t i p ł y n n ą r e g u l a c j ę p r ę d k o ś c i o b r o t o w e j w obu k i e r u n k a c h u k ł a d t e n p o w i n i e n być s t o s o w a n y w u k ł a d a c h a u t o m a t y c z ­ n e j r e g u l a o j i o b r a b i a r e k a u t o m a t y c z n y c h i w n a p ę d a c h ser womechani zmów . S t o ­ sunkowo n i s k i e w a r t o ś c i s p r a w n o ś c i i w s p ó ł c z y n n i k a mocy n i e s ą z b y t i s t o t ­ ne w p o d a n y c h w y ż e j z a s t o s o w a n i a c h .

LITERATURA

1 . GENTRY F . E . , GUTZWILLER F . W . , MOLONYAK N . f ZASTROW E . E . : " T y r y s t o r y "

WNT War s zawa 1 9 6 9 .

2 . KONOPIŃSKI T . , LUCIŃSKI J . : " E l e k t r o n i c z n e s t e r o w n i k i mocy" WNT Wa r s z a ­ wa 1 9 6 2 .

3 . SCHADE O . H . : " A n a l y s i s o f r e o t i f i e r o p e r a t i o n " . P r o c . IRE - 1 9 5 3 . 4 . SEELY S . ; " Ukł a dy e l e k t r o n i c z n e " WNT Warszawa 1 9 6 3 .

5 . ZAGAJEWSKI T. s "Ukł ady e l e k t r o n i k i p r z e m y s ł o w e j WNT Warszawa 1 9 7 1 .

P r z y j ę t o ao d r u k u w g r u d n i u 1971 r .

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NON-LINEAR FEEDING OF A DC SHUNT MOTOR BY MEANS OF A COUNTERPARALLEL SYSTEM OF TWO UNSYMMETRICALLY CONTROLLED THYRISTORS

S u m m a r y

The a r t i o l e g i v e s a s h o r t t h e o r e t i o a l a n a l y s i s o f a c o u n t e r p a r a l l e l sy­

s t e m o f t wo s y m m e t r i c a l l y c o n t r o l l e d t h y r i s t o r s i n t e n d e d f o r n o n - l i n e a r f e e d i n g DC s h u n t m o t o r . ' A d v a n t a g e s f r o m t h e n o n - l i n e a r c o n t r o l , s t a t i o s a n d d y n a m i c s o f t h e d r i v e u n i t a n d t h e p r e s e n t e d c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e s y s t e m , a r e d l s o u s s e d .