Устройство для управления электродвигателем постоянного тока

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. санд-ву И 847475 (22)Заявлено 11.08.80 (21) 2971709/24-07 с присоединением заявки №(23 ) Приоритет

Опубликовано 23. 05. 82. бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания 25. 05. 82 (5!)М. Кл.

Н 02 Р 5/06

Зоеударстмнкый кюинтвт

СССР ао делаи изабретений и открытий (S3) ДК 621. З16. .718.5 (088. S) А.С. Бобохидзе, М.И. Гольдбаум, А.В. Пес и И.Т. Рухадзе (72) Авторы изобретения

Грузинский ордена Ленина и ордена Трудов р

Знамени политехнический институт им. В.И=. Ленина. (7l ) Заявитель (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для управления электродвигателями постоянного тока, и может быть использовано для -управления электродвигателем центробежного регулятора тормоза.

По основному авт. св. t 847475 известно устройство для управления электродвигателем постоянного тока, содержащее регулируемый источник питания, подключенный к якорной обмотке электродвигателя, параллельно которой включены последовательно соединенные тормозные тиристор и резистор, блок управления со стабилизированным источником питания, в котором накопительный конденсатор через резистор подключен к положительному полюсу стабилизированного источника питания и к аноду тиристорного переключателя, один управляющий электрод которого через диод соединен с подвижным контактом потенциометра, а два других контакта потенциометра через резистор подключены к зажимам стабилизированного источника питания, другой управляющий электрод тиристорного переключателя через диод и резистор соединен с базой транзистора, эмиттер которого подключен к положительному полюсу стабилизированного источника питания, а коллектор через резистор

1О соединен с отрицательным полюсом этого источника питания, а также с базой транзистора, коллектор которого через резистор подключен к базе

15 транзистора, коллектор которого соединен через оптрон и резистор - с положительным полюсом стабилизированного источника питания, а эмиттер - к базе транзистора, эмиттер которого подключен к отрицательному полюсу стабилизированного источника питания, а коллектор - к регулируе". мому источнику питания, один конец коммутирующего конденсатора через ре930550 зистор соединен с положительным полюсом, а через магнитоуправляющие контакты — к отрицательному полюсу стабилизированного источника питания, а другой - через диод подключен к отрицательному полюсу стабилизированного источника питания, а также - к базе транзистора, эмиттер которого подключен к отрицательному полюсу этого источника питаHHR, а коллектор через диод к накопительному конденсатору, а также через резистор к базе т ранзистора, эмиттер которого яодключен К положительному полюсу стабилизированного источника питания, а коллектор - через резистор к отрицательному полюсу э 1ого источника питания, а также к эмиттеру транзистора и к базе другого транзистора„ эмиттер которого подключен к базе первого транзистора и к резистору, а коллектор через резистор подключен к базе транзистора, эмиттер которого соединен с отрицательным полюсом стабилизированного источника питания, а коллектор через второй оптрон и резисторс положительным полюсом этого источника питания и через диод - с регулируемым источником питания (1 1.

Устройство позволяет значительно повысить быстродействие переходных процессов, однако, в этом случае, возможны колебания в системе управления.

Целью изобретения является увеличение срока службы электролривода.

Эта цель достигается тем, что в блок управления со стабилиэирован46 ным источником питания дополнительно введены две цепочки, каждая из которых состоит из последовательно соединенных накопительного конден" сатора и диода, два транзистора, два резистора и два встречно включенных

4Я катодами диода, аноды которых сое" динены с базами транзисторов, включенных в цепь оптронов, а катоды соединены с коллектором транзисторов, эмиттер которого соединен с кол- в лектором другого транзистора, эмиттер которого соединен с, отрицатель" ным полюсом стабилизированного источника питания, а базы транзисторов соединены через резисторы со сред" ней точкой цепочек из накопительного конденсатора и диода, шунтирующих резисторы в цепи коллекторов транф эисторов, эмиттеры которых подключе ны к положительному полюсу стабилизированного источника питания.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства.

Накопительный конденсатор 1 через резистор 2 подключен к постожительному полюсу стабилизированного источйика питания, а также йепосредственно к аноду тиристорного переключателя 3, один управляющий электрод которого через диод 4 соединен с подвижным контактом потенциометра 5, а два других конца потенциометра g через резистор б подключены к зажимам стабилизированного источника питания, другой управляющий электрод тиристорного пе-, реключателя через диод 7 и резистор 8 соединен с базой транзистора

9, эмиттер .которого непосредственно подключен к положительному полюсу стабилизированного источника питания, а коллектор соедийен через резистор 1О с отрицательным полюсом стабилизированного источника питания, а также с базой транзистора l1, коллектор которого через резистор 12 подключен к базе транзистора 13, коллектор которого соединен через оптрон 14 и резистор.15 с положительным полюсом стабилизированного источника питания, эмиттер транзистора 13 подсоединен к базе транзистора 16, а эмиттер транзистора

16 к отрицательному полюсу стабилизированного источника питания, коллектор транзистора 16 подключен к"-регулируемому источнику питания, один конец коммутирующего конденсатора

17 через резистор 18 соединен с положительным полюсом, а через магнитоуправляемые контакты 19 - с отрицательным полюсом стабилизированного питания, а другой конец коммутирующего конденсатора через диод 20 подключен к отрицательному полюсу стабилизированного источника питания, а также к базе транзистора 21, эмиттер которого непосредственно подключен к отрицательному полюсу стабилизированного источника питания, а коллектор через диод 22 - к накопительному конденсатору 1, а также через резистор 23 к базе транзистора 24, эмиттер которого непосредственно подключен к положительному полюсу стабилизированного источни9305 ка питания, а коллектор через резистор 25 - к отрицательному полюсу стабилизированного источника питания, а также к эмиттеру транзистора 11 и к базе другдго транзистора 26, эмиттер которого соединен с базой транзистора ll и резистора 10, а коллектор через резистор 27 подключен к базе транзистора 28, эмиттер которого соединен с отрицательным полюсом ста- 10 билизированного источника питания, а коллектор через второй оптрон 29 и резистор 30 - к положительному полюсу стабилизированного источника питания, а также через диод 31 с ре- 15 гулируемым источником питания. В блок управления вводится накопительный конденсатор 32, который через диод

33 подключен к резистору 10, а также через резистор 34 - к базе транзисто- го ра 35, эмиттер которого соединен с отрицательным полюсом стабилизированного. источника питания, а коллектор с эмиттером транзистора 36, коллектор которого соединен через диоды 37 и

38 с цепями управления тормозным тиристором 39 и коммутирующим оптроном,. а база через резистор 40 подключается ко второму накопительному конденсатору 41, а также через диод 42 к 36 ,резистору 25.

Устройство работает следующим об" разом.

При подаче напряжения на зажимы стабилизированного источника питания через резистор 2 заряжается накопительный конденсатор l, Напряжение на зажимах конденсатора 1 сравнива-. ется с напряжением на потенциометре 5

Если напряжение на зажимах кон-,. денсатора 1 больше напряжения на потенциометре, на один из управляющих электродов тиристорного переключателя 3 подается напряжение, и пе- 45 реключатель 3 включается. При этом через второй управляющий .электрод переключателя (диод 7 и резистор 8) открывается транзистор 9, и на резистор 10 подается импульс задающего напряжения с длительностью паузы t, Одновременно коммутирующий конденсатор 17 заряжается через резис" тор 18 и база - через эмиттерную цепь транзистора 21, который, вклю55 чаясь, открывает транзистор 24, и на резистор 25 подается импульс напряжения,, соответствующий частоте вращения электродвигателя .с длительностью пау50 6 зы t равной времени одного оборота вала электродвигателя. Происходит. сравнение t и ty, При этом если tp-ty<0, то включа" ется транзистор 26, который через резистор 27 включает транзистор 23. При этом включается оптрон 29 и подготавливает цепь принудительного отключения тормозного тиристора. Одновременно через диод 31 коллектор транзистора

28 подключается к регулируемому источнику питания, благодаря чему осуществляется форсировка разгона электродвигателя: на зажимы якоря электродвигателя подается максимальное напряжение питания, и двигатель быстро разгоняется до заданной скорости, при этом йф уменьшается. Когда йф станет равно t., цепь форсировки отключает-. ся, и электродвигатель работает на новой механической характеристикес заданной скоростью.

Если tg-й,р0, включается транзистор 11, который через резистор 12 включает транзисторы 13 и 16, При этом включается оптрон 14„ и в цепь управления тормозным тиристором подается управляющий импульс, тормозной тиристор включается.

При включении транзистора 16 сни мается напряжение питания на зажимах якоря, и якорь при включении тормозного тиристора подключается на тормозное сопротивление. Электродвигатель переводится в режим динамического торможения и тормозится до тех пор, пока йф не станет равнои

После этого отключаются транзисторы 11, 13, 16. На зажимы якоря подается напряжение питания, и электродвигатель работает на новой механической характеристике с заданной скоростью.

Когда t -t =0, резисторы R 10 и

R 2 обесточиваются, конденсатор

32 разряжается через резистор 34 и открывает транзистор 35, а конденсатор 41 разряжается через резистор 38 и открывает транзистор 36, При этом подача сигнала в цепь управления тормозным тиристором или в цепь форсировки разгона задерживается на некоторый интервал времени.

Чередование импульсов напряжения, соответствующих фактической скорости, осуществляется при помощи магнитоуправляемых контактов 19, включение которых происходит в тот момент, когда они оказываются в зоне действия постоянного магнита, укрепленного на валу двигателя, т.е. в тот момент, когда вал электродвигателя совершит один оборот.

При включении магнитоуправляемых контакторов обесточивается накопительный конденсатор 1, отключается транзистор 9 и снимается импульс задающего напряжения.

Одновременно при включении кон.такторов 19 коммутирующий конденсатор 17 разряжается на диод 20, при этом отключаются транзисторы 2 1 й24 и снимается импульс напряжения, соответствующий фактической скорости электродвигателя.

Таким образом устройство позволяет предотвратить колебания системы управления и обеспечить стабильную работу электропривода. За счет устранения колебаний в кинематической схеме электропривода тормоза уменьшается преждевременный износ силовых узлов и повышается их долговечность. формула изобретения

Устройство для управления электродвигателем постоянного тока по

30550 . 8 авт. св. V 847475, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью увеличения срока службы электропривода, в блок управления со стабилизированным источником питания дополнительно введены две цепочки из последовательно соединенных накопительного конденсатора и диода, два транзистора, два резистора и два о встречно включенных катодами диода, аноды которых соединены с база ми транзисторов, включенных в цепь оптронов, а катоды соединены с коллектором транзистора, эмиттер которого соединен с коллектором другого транзистора, эмйттер"которого соединен с отрицательным полюсом стабилизированного источника питания, а базы транзисторов соединены через резисто- ры со средней точкой цепочек из накопительного конденсатора и диода, шунтирующих резисторы в цепи коллекторов транзисторов, эмиттеры которых подключены к положительному полюсу стабилизированного источника питания.

Источники информации, принятые. во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

К 847475, кл. Н 02 Р 5/00, 08.01.79.