Устройство для управления певерсив-ным электродвигателем постоянного toka
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советснмх
Соцмаимстмческмх
Республмк »832692 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 12.10.78 (21) 2672261/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з
Н 02, P 7/06
Гасударственный кемитет
Опубликовано 23.05.81. Бюллетень № 19
Дата опубликования описания 28.05.81 (53) УДК 621.316. .718.5 (088.8) до делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения
В. К. Куролес и Г. С. Штейнгардт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕВЕРСИВНЫМ
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тиристорных электроприводах постоянного тока.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для управления реверсивным электродвигателем постоянного тока, которое содержит основной источник тока, рабочие тиристоры, соединенные по мостовой схеме, диагональ которой подключена к выводам якорной обмотки электродвигателя постоянного тока, аноды тиристоров одних смежных плеч мостовой схемы подключены к положительному зажиму основного источника постоянного тока, коммутирующую цепь с тиристорами, соединенными по мостовой схеме, и конденсатором, включенным в диагональ мостовой схемы коммутирующей цепи, аноды тиристоров одних смежных плеч которой подключены к выводам якорной обмотки электродвигателя постоянного тока, а аноды тиристоров других смежных плеч мостовой схемы указанной цепи — к отрицатель20 ному зажиму основного источника постоянного тока..
В устройстве имеются два обратных диода, аноды которых подключены к выводам
2 якорной обмотки электродвигателя, а катоды — к положительному зажиму источника постоянного тока (1) .
Однако в этом устройстве после запирания одного рабочего тиристора коммутирующий конденсатор через открытые тиристоры коммутирующей цепи перезаряжается от источника питания через якорь электродвигателя и на время перезаряда к якорю .электродвигателя прикладывается напряжение. Таким образом, минимально-допустимая длительность импульса напряжения на якоре оказывается ограниченной временем перезаряда, что ограничивает диапазон регулирования скорости электропри вода.
В случае использования быстродействующих электродвигателей с малой электрической постоянной времени якорной цели ток через электродвигатель при малых уровня. управляющего сигнала спадает до нуля.
Кроме того, при использовании известного устройства ток через электродвигатель не может изменить полярность в течение периода, и возникает явление «раскачки»
ЭДС, когда скорость электродвигателя не зависит от скважности управляющего сигнала и самопроизвольно возрастает до ве832692
55 личины скорости холостого хода в замкнутом электроприводе, и в замкнутоМ электроприводе возникают автоколебательные процессы, что приводит к ограничению диапазона скорости вращения электродвигателя постоянного тока, входящего в состав электропривода.
Цель изобретения — расширение диапазона регулирования скорости вращения электродвигателя постоянного тока.
Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительным источником питания, соединенным последовательно с основным источником питания и дополнительными тиристорами, аноды двух из которых подключены к отрицательному зажиму основного источника питания, катод каждого из указанных двух тиристоров соединен с анодом соответствующего обратного диода, а конденсатор коммутирующей цепи через два других дополнительных тиристора подключен к положительному зажиму дополнительного источника питания.
На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства для управления электродвигателем постоянного тока.
Устройство содержит рабочие тиристоры 1 — 4, соединенные по мостовой. схеме.
Аноды рабочих тиристоров 1 и 2 подключены к плюсовому зажиму основного источника 5 питания. Катоды рабочих тиристоров 3 и 4 подключены к отрицательному зажиму источника питания. В диагональ мостовой схемы включена якорная обмотка электродвигателя 6 постоянного тока, к выводам которой подключены соответственно аноды обратных диодов 7 и 8, катоды которых подключены к плюсовому зажиму источника 5 питания. К якорной обмотке электродвигателя постоянного тока подключена коммутирующая цепь, выполненная на тиристорах 9 в 12, собранных по мостовой схеме, и конденсаторе 13, включенном в дйагональ мостовой схемы и дополнительно подключенном через тиристоры 14 и 15 к положительному зажиму дополнительного источника 16 питания, соединенного с основным источником 5 питания последовательно.
В устройство введены два других дополнительных тиристора 17 и 18, катоды которых подключены к выводам якорной обмотки электродвигателя постоянного тока, а аноды — к отрицательному зажиму основного источника питания и катодам тиристоров 11 и 12, соответственно.
Устройство работает следующим образом.
Импульсы, сформированные в широтноимпульсном модуляторе, поступают на управляющие электроды тиристоров 14 и 11, открывая их. Конденсатор 13 заряжается по цепи основной источник 5 питания-дополнительный источник 16 питания — тиристор 14 — конденсатор 13 — тиристор 115
4 основной источник 5 питания. Когда напряжение на конденсаторе 13 становится равным сумме напряжений источников питания, тиристоры 11 и 14 закрываются (как только ток заряда конденсатора становится меньше тока удержания тиристоров 14 и 11) .
Затем на управляющие электроды тиристоров 1 и 3 поступают импульсы, задержанные относительно предыдущих импульсов на время (10 — 20 мс), необходимое для перезаряда конденсатора 13. Тиристоры 1 и 3 открываются, и к якорной обмотке электродвигателя 6 постоянного тока прикладывается напряжение источника 5 питания.
Для прерывания напряжения на якорной обмотке электродвигателя 6 постоянного тока в широтно-импульсном модуляторе формируются импульсы, совпадающие с задним фронтом рабочего импульса, длительность которых пропорциональна регулирующему напряжению на электродвигателе. Эти импульсы поступают на управляющие электроды тиристоров 10 и 12 коммутирующей цепи, открывая их. Конденсатор 13 разряжается по цепи конденсатор 13 — тиристор 12 — тиристор 3 — тристор 10 — конденсатор 13. Тиристор 3 закрывается и конденсатор 13 начинает перезаряжаться по цепи источник 5 питания — тиристор 1 якорная обмотка электродвигателя 6 — тиристор 10 — конденсатор 13 — тиристор 12источник 5 питания.
Затем открывается тиристор 5 и конденсатор 13 перезаряжается по форсированной цепи источник 5 питания — дополнительный источник 16 питания — тиристор 15конденсатор 13 — тиристор 12 — источник 5 питания; перезаряд ускоряется, и тиристор 10 закрывается положительным потенциалом конденсатора 13, приложенным к катоду тиристора 10. Этим обрывается импульс напряжения на якорной обмотке электродвигателя.
После того, как тиристор 10 закрывается в якорной обмотке электродвигателя наводится противоЭДС, которая стремится поддержать ток в ее цепи, который, замыкаясь по цепи якорная обмотка — обратный диод 8 — тиристор 1 — якорная обмотка, быстро спадает до нуля. В это же время на конденсаторе 13 заканчивается перезаряд до напряжения, равного сумме напряжений источников 5 и 16 питания. В результате, тиристоры 15 и 12 закрываются.
После того, как ток в якорной цепи э1ектродвигателя 6 постоянного тока спадает до нуля, в широтно-импульсном модуляторе с небольшим загаздыванием формируются импульсы, поступающие на управляющие электроды тиристоров 9, 11 и 18, последние открываются, и конденсатор 13 разряжается по цепи конденсатор 13 — тиристоры ll и 18якорная обмотка †тирист 9 †конденсат
13. При этом ток разряда противоположен
832692
Формула изобретения
Составитель А. Головченко
Техред А. Бойкас Корректор М. Демчик
Тираж 730 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Редактор Г. Кацалап
Заказ 3428 48
5 рабочему току электродвигателя и происходит динамическое торможение электродвигателя 6 постоянного тока.
При реверсе работа устройства происходит аналогично.
Изобретение позволяет уменьшить минимально допустимую ширину импульса в якорной обмотке электродвигателя от 400 до 45 мс, что позволяет увеличить диапазон регулирования напряжения и обеспечивает создание в устройстве цепи динамического торможения разрядным током конденсатора коммутирующей цепи, что позволяет исключить явление «раскачки» ЭДС и повышает управляемость привода при малой скважности (r =-0,5).
Устройство для управления реверсивным электродвигателем постоянного тока, содержащее основной источник питания, рабочие тиристоры, соединенные по мостовой схеме, диагональ которой подключена к выводам якорной обмотки электродвигателя постоянного тока, аноды тиристоров одних смежных плеч мостовой схемы подключены к положительному зажиму основного источника постоянного тока, коммутирующую ,цепь с тиристорами, соединенными по мостовой схеме, и конденсатором, включенным в диагональ мостовой схемы коммутирующей цепи, аноды тиристоров одних смежных плеч которой подключены к выводам якорной обмотки электродвигателя постоянного тока, а катоды тиристоров других смежных плеч мостовой схемы указанной цепи — к отрицательному зажиму основного источника питания, два обратных диода, аноды которых подключены к выводам якорной обмотки электродвигателя постоянного тока, катоды — к положительному зажиму основного источника питания, отличающееся тем, 10 что, с целью расширения диапазона регулирования скорости вращения электродвигателя постоянного тока,,устройство снабжено дополнительным источником питания, соединенным последовательно с. основным источником питания и дополнительными тиристорами, аноды двух из которых подключены к отрицательному зажиму основного источника питания, катод каждого из указанных двух тиристоров соединен с анодом соответствующего обратного диода, а конденсатор коммутирующей цепи через два других дополнительных тиристора подключен к положительному зажиму дополнительного источника питания.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Отчет по НИР«Разработка и исследование быстродействующего преобразователя». Новосибирск, МЭТИ, 1976, УДК 621.314.730.
![Устройство для управления певерсив-ным электродвигателем постоянного toka](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/513/5136182-s.jpg)
![Устройство для управления певерсив-ным электродвигателем постоянного toka](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/513/5136183-s.jpg)
![Устройство для управления певерсив-ным электродвигателем постоянного toka](https://img.poleznayamodel.ru/img_pat/513/5136184-s.jpg)