Электропривод

 

ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий электродвигатель, якорная обмотка которого подключена к источнику питания , делитель напряжения, составленный из резисторов и связанньш с якорной обмоткой электродвигателя, магнитный модулятор с рабочей обмоткой , включенной последовательно с первым резистором и направляющей обмоткой, подключенной через переменньм резистор к источнику питания, первый транзистор, эмиттер-коллекторная цепь которого включена в цепь рабочей обмотки, второй транзистор, один из электродов которого соединен с вьтодом дополнительного источника питания, два конденсатора, стабилитроны , силовые тиристоры и диоды, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования , в него дополнительно введены второй переменньй рёзйстор, три резистора, четыре тиристора, два конденсатора и дроссель, причем база rtepBoro транзистора через последовательно соединенные первый стабилитрон и второй переменньп1 резистор соединена с выводом источника питания , общая точка первого стабилитрона и второго переменного резистора через первый конденсатор соединена с эмиттером первого транзистора, а через последовательно соединенные дроссель и первьй тиристор - с другим-выводом источника питания, параллельно первому резистору включена цепь, состоящая из второго конденсатора и первого диода, катод которого соединен с эмиттером второго транзистора и катодами силовых § тиристоров, аноды которых соединены с общими точками резисторов делителя напряжения, база второго транd зистора соединена через -второй стабилитрон с общей точкой первого диода и второго конденсатора и через вторые резистор и тиристор - с выводом рабочей обмотки магнитного модулятора, управляющий электрод второго тиристора связан-с силовыми электродами силовых тиристоров, управляющий электрод одного из силовых тиристоров связан через резистор О9 делителя напряжения с анодом этого силового тиристораj а управляющие электроды других силовых тиристоров через стабилитроны соединены соответственно с третьим и четвертым резисторами , каждьй из которых шунтирован соответственно третьим и четвертым конденсаторами, подключенными через третий и четвертый тиристоры к дополнительному источнику питания, управляющие электроды которых связаны с силовыми электродами силовых тиристоров.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (л> о > (1)4 H 02 P 1/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(ТИЙ (21) 3538366! 24-07 (22) 10.01,83 (46) 23.09.85. Бюл. Р 35 (72) А.П.Кругликов, С.укоков

И С вC ° CTOlIIIOBCKHX (71) Казахский политехнический институт им. В.И.Ленина (53) 621 ° 316.718 5 (088.8) (56) Козин В.М., Марченко Я.Е.

Управляющие устройства тиристорных преобразователей. 1971. с. 22-42.

Авторское свидетельство СССР

Р 785936, кл. H 02 P 5/06, 1980. (54)(57) ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий электродвигатель, якорная обмотка которого подключена к источнику питания, делитель напряжения, составленный из резисторов и связанный с якорной обмоткой электродвигателя, магнитный модулятор с рабочей обмоткой, включенной последовательно с первым резистором и направляющей обмоткой, подключенной через переменный резистор к источнику питания, первый транзистор, эмиттер-коллекторная цепь которого включена в цепь рабочей обмотки, второй транзистор, один из электродов которого соединен с выводом дополнительного источника питания, два конденсатора, стабилитроны, силовые тиристоры и диоды, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования, в него дополнительно введены второй переменный резйстор, три резистора, четыре тиристора, два конденсатора и дроссель, причем база первого транзистора через последовательно соединенные первый стабилитрон и второй переменный резистор соединена с выводом источника питания, общая точка первого стабилитрона и второго переменного резистора через первый конденсатор соединена с эмиттером первого транзистора, а через последовательно соединенные дроссель и первый тиристор — с другим.выводом источника питания, параллельно первому резистору включена цепь, состоящая из второго конденсатора и первого диода, катод которого соединен с эмиттером второго транзистора и катодами силовых тиристоров, аноды которых соединены с общими точками резисторов делителя напряжения, база второго транзистора соединена через -второй стабилитрон с общей точкой первого дио" да и второго конденсатора и через вторые резистор и тиристор — с вы" водам рабочей обмотки магнитного модулятора, управляющий электрод второго тиристора связан с силовыми электродами силовых тиристоров, управляющий электрод одного из сило" вых тиристоров связан через резистор делителя напряжения с анодом этого силового тиристора; а управляющие электроды других силовых тиристоров через стабилитроны соединены соответственно с третьим и четвертым резисторами, каждый из которых шунтирован соответственно третьим и чет" вертым конденсаторами, подключенными через третий и четвертый тиристоры

l к дополнительному источнику питания, управляющие электроды которых связаны с силовыми электродами силовых тиристоров.

1181103

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электродвигателем постоянного тока.

Целью изобретения является повыше- 5 ние качества регулирования.

На фиг. 1 представлена схема электропривода," на фиг, 2 — диаграмма, поясняющая работу электропривода.

Электропривод содержит электродвигатель 1, якорная обмотка которого подключена к источнику питания U< делитель напряжения, составленныч из резисторов 2-4, связанный с якорной обмоткой электродвигателя 1, магнитный модулятор с рабочей обмоткой 5, включенной последовательно с первым резистором 6, и управляющей обмоткой

7, подключенной через переменный резистор 8 к источнику питания U, транзистор 9, эмиттер-коллекторная цепь которого включена в цепь рабочей обмотки 5, второй транзистор 10, коллектор которого соединен с выводом дополнительного источника питания U . База транзистора 9 через по1 следовательно соединенные первый стабилитрон 11 и второй переменный резистор 12. соединена с выводом источника питания Ud. Общая точка первого З0 стабилитрона 11 и второго переменного резистора 12 через первый конденсатор 13 соединена с эмиттером транзистора 9, а через последовательно соединенные дроссель 14 и первый ти- З5 ристор 15 — с другим выводом источника питания Ug. Параллельно первому резистору 6 включена цепь, состоя.щая из второго конденсатора 16 и первого диода 17, катод которого соеди- ЯО нен с эмиттером второго транзистора

10 и с катодами силовых тиристоров

18-20, аноды которых соединены с общими точками резисторов 2-4 делителя напряжения. База второго транзистора Я5

10 соединена через стабилитрон 21 с общей точкой первого диода 17 и вто- oro конденсатора 16 и через вторые резистор 22 и тиристор 23 — с выводом рабочей обмотки 5 магнитного модулятора. Управляющий электрод второго тиристора 23 связан с силовыми электродами силовых тиристоров

18-20, Управляющий электрод силового тиристора 20 связан через резистор 55

4 делителя напряжения и кнопку "Пуск" 24 с анодом этого же силового тиристора 20, а управляющие электро ды силовых тиристоров 18 и 19 через стабилитроны 25 и 26 соединены соответственно с третьим и четвертым резисторами 27 и 28, каждый из которых шунтирован соответственно третьим и четвертым конденсаторами 29 и

30, подключенными через третьи и четвертые тиристоры 3 1 и 32 к дополнительному источнику питания U

Управляющие электроды тиристоров 31 и 32 связаны с силовыми электродами силовых тиристоров 18-20 через вторичные обмотки трансформаторов 33 и 34.

Кроме того, управляющий электрод второго тиристора 10 связан с силовыми электродами силовых тиристоров через вторые вторичные обмотки трансформаторов 33 и 34.

Электропривод содержит также обмотку 35, один вывод которой соединен с эмиттером транзистора 36 и ис.точником питания U а другой — через стабилитрон 37 с базой транзистора

36, коллектор которого соединен с катушкой 38 выключателя, имеющего контакт 39, включенного в якорную цепь электродвигателя 1. Ключ 39, включен между минусами источников питания П,1 и П1.

Электропривод работает следующим образом.

В исходное состояние схема приводится подключением схемы под напряжения Ud, U Ïðè этом начинает работать релаксационный генератор, состоящий из резистора 12, дросселя 14, конденсатора 13 и тиристора 15. Выходное напряжение генератора подводится через стабилитрон 11 к базе транзистора 9. Этим напряжением транзистор 9 переводится периодически иэ закрытого состояния в открытое и в обратное положение, чем формируется рабочее (импульсное) напряжение для рабочей цепи обмотка 5резистор 6. При периодическом открывании и закрывании транзистора 9 к рабочей цепи магнитного модулятора подводится импульсное напряжение, называемое рабочим.

Ток, протекающий по обмоткам магнитного модулятора, вызывает леремагничивание сердечника.

Обмотки 5 и 7 включены встречно.

При этом токи, протекающие в них,намагничивают сердечник в противоположных направлениях. Примем, что

1181 током от рабочего импульса в обмотке

5 сердечник намагничивается в направлении от -В к +В а током в обмотг

Ф ке 7 сердечник размагничивается в направлении от +В к -В . Ло момента ю поступления первого рабочего импульса индукция в сердечнике может быть в пределах от -В до +В . Примем за г- г начальное состояние намагниченности сердечника индукцию В

С момента поступления первого рабочего импульса сердечник намагничивается от В в направлении В . Пока

1 tYI будет намагничиваться сердечник, сопротивление обмотки 5 очень велико 15 и через резистор 6 будет протекать небольшой ток. Таким будет и падение напряжения на резисторе б, За время длительности первого импульса, как правило, сердечник ненамагничивается 20 до насыщения,, а только намагничивается, например, до В, Одновременно протекает ток и по размагничивающей обмотке 7. Количество витков в этой обмотке значительно меньше количест- 25 ва витков в обмотке 5. Поэтому практически процесс перемагничивания определяется током в обмотке 5. В паузе до поступления второго рабочего импульса в обмотках магнитного щ модулятора нет тока и остаточная индукция в сердечнике принимает значение В .

Затем к рабочей цепи прикладывается второй рабочий импульс, перемагничивающий сердечник от В> к

+В . В момент насыщения сердечника сопротивление обмотки 5 резко уменьшается и почти все напряжение рабочего импульса прикладывается к резистору б. Когда к резистору,б прикладываются импульсы рабочего напряжения, этими импульсами заряжается конденсатор 16. Так как. конденсатор

16 и резистор б включены параллельно, напряжение на конденсаторе 16 и падение напряжения на резисторе 6 имеют одинаковую величину.

Относительно входной цепи транзистора 10 эмиттер транзистора 10, 5О анод стабилитрона 21, цепочка конденсатор 16 — резистор 6 включены последовательно. Точка соединения анода диода 17 и конденсатора 16 подключена к аноду стабилитрона 21. . Резистор 6 подключен одним выводом к эмиттеру транзистора 10.Напряжение на резисторе 6 уравновешивает напря103 4 жение на конденсаторе 16. При этом напряжение на входе транзистора 10 практически равно нулю. В последующей паузе напряжение с рабочей цепи снимается, а напряжение конденсатора 16 прикладывается через резистор 6 и стабилитрон 21 к переходу эмиттербаза транзистора 10 (величина напря" жения на конденсаторе 16 больше пробивного напряжения стабилитрона 21).

Открытый транзистор 10 переходом эмиттер-коллектор подключает источники управляющих сигналов к управляющим электродам тиристоров 18 и 19.

Пуск электродвигателя 1 начинается с нажатия кнопки "Пуск" 24. В этот момент происходит бросок тока в якорной цепи. Наводимая ЭДС вторичной обмотки трансформатора 33 через диод открывает тиристор 32. По мере разгона электродвигателя 1 ток в якоре уменьшается по экспоненте. Соответственно уменьшается напряженность, создаваемая обмоткой 7 ° Поэтому глубина размагничивания сердечника в паузах также уменьшается, а величина намаг-. ничивания в период импульсов увеличиваЬтся.

При снижении тока в якоре до определенной величины индукция в сердечнике достигает области насыщения, падением напряжения на резисторе 6 конденсатор 16 заряжается, в последующей паузе напряжением конденсатора 16 открывается транзистор 10 и подключает цепь управления тиристора 19 к источнику управляющего сигнала (резистор 28). Открытый тиристор 19 выводит резистор 3 из якорной цепи, одновременно в последней происходит бросок тока. Далее процесс повторяется, что приводит к открыванию тиристора 18 и выводу резистора

2 из якорной цепи.

Схемы в аварийном режиме работают следующим образом.

При намагничивании и размагничивании сердечника на обмотке 35 наводится ЭДС. При нормальной работе схемы максимальный бросок тока равен

Х . В период броска тока индукция в сердечнике изменяется на величину аВ, при которой ЭДС несколько меньше пробивного напряжения стабилитрона 37. При нарушении работы схемы (повреждении тиристора 19 или 18) ток якоря может значительно превышать установившееся значение и ЭДС, 1181103 наводимая в обмотке 35, будет больше

U т,, транзистор 36 откроется,,по-. лучйт питание катушка 38 автоматического выключателя и разомкнется контакт 39.

При замыкании ключа 40 пуск двигателя осуществляется в функции времени, т.е. пусковые резисторы 2 и 3 выключаются из якорной цепи через заданные промежутки времени.

Пуск электродвигателя 1 начинается после нажатия кнопки "Пуск" .24. При этом открывается тиристор 20 и замыкает силовую цепь. электродвигателя 1.

Током якоря, протекающим через вторичную обмотку трансформатора 33, наводится ЭДС, которая подводится к управляющей цепи тиристора 32. Через открытый тиристор 32 и резистор заряжается конденсатор 30. Напряжение на резисторе 28 изменяется также, как и напряжение на конденсаторе 30. Падение напряжения на части резистора 28 подводится через стабилитрон 26 к тиристору 19. После превышения падения напряжения на части резистора

1О 28, к которой подключена управляющая цепь тиристора 19, величины напряжения стабилизации стабилитрона

26 открывается тиристор 19 и выключается резистор 3 из якорной цепи.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает работу как в функции тока, так и в функции времени °

1181103

Составитель М.Кряхтунова

Редактор А.йишкина Техред И.Асталош

Корректор М.IIoao

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä. ул.Проектная,4

Заказ 5946/58 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5