Электропривод

 

Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано в системах стабилизации частоты вращения электродвигателей постоянного тока. Целью изобретения является упрощение и расширение функциональных возможностей электропривода. Электропривод содержит электродвигатель 1 с параллельной 6 и последовательной 13 об-, мотками возбуждения. В установившемся режиме и при нормальной полярности источника питания 2 устройство управляется изменением тока в обмотке 6 возбуждения, величина которого зависит от сигнала управления широтно-импульсного усилителя 4. В переходных режимах устройство надежно защищено от воздействия трансформаторной ЭДС, наводимой в обмотке 6 от бросков пускового тока. При ошибочной полярности источника питания 2 отключается усилитель 4 и сохраняется проводимость цепи обмотки якоря, что обеспечивает безопасный режим работы электродвигателя с пониженной частотой вращения. 1 ил. i (Л ./C/ /3 О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1I) (5g) 4 Н 02 P 5/162

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /ц

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ТЧ .- 3 (21 ) 38951 36/24-07 (22) 16,05. 85 (46) 30.05. 87. Бюл. К- 20 (75) А. П. Инешин (53) 621,316,718,5(088.8) (56) Бунаков В. А., Гаспаров Р. Г

Полупроводниковые регуляторы напряже— ния и частоты электрических машин.—

М. — JI. Энергия, 1966, с. 115.

Авторское свидетельство СССР

М .1246311, кл. Н 02 P 5/06, 1985. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано в систе— мах стабилизации частоты вращения электродвигателей постоянного тока.

Белью изобретения является упрощение и расширение функциональных возможностей электропривода. Электропривод содержит электродвигатель 1 с параллельной 6 и последовательной 13 об-, мотками возбуждения, В установившемся режиме и при нормальной полярности источника питания 2 устройство управляется изменением тока в обмотке 6 возбуждения, величина которого зависит от сигнала управления широтно †импульсно усилителя 4, В переходных режимах устройство надежно за— щищено от воздействия трансформатор— ной ЭДС, наводимой в обмотке 6 от бросков пускового тока. При ошибочной полярности источника питания 2 отключается усилитель 4 и сохраняет— ся проводимость цепи обмотки якоря, что обеспечивает безопасный режим работы электродвигателя с пониженной частотой вращения. 1 ил.! l3l44?l

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано н системах стабилизации частоты вращения электродвигателя постоянного така, управляемых па цепи возбуждения через транзисторный регулятор.

Цель изобретения — упрощение и расширение функциональных возможностей устройства.

На чертеже представлена схема fO электрапривода.

Электропринод содержит электродвигатель 1 постоянного тока смещенного возбуждения, якорной обмоткой подключенный к источнику 2 питания, 15 последовательно соединенные датчик 3 частоты вращения, широтно †импульсн корректирующий усилитель 4, выходом подключенный к базе выходного ключевого транзистора 5 и-р-и — пронодимас- 20 ти. Коллектор транзистора 5 соединен с выводом параллельной обмотки 6 возбуждения электродвигателя и анодом разрядного вентиля 7. Анод нспамагательного вентиля в виде диода 8 подключен к эмиттеру транзистора 5, Кроме того, электропривад содержит защитный тиристор 9, последовательна соединенные стабилитроны 10 и 11 и балластный резистор 12. Палажитель — 30 ная клемма источника 2 питания соединена с началом последовательной обмотки 13 возбуждения электродвигателя, катодом первого стабилитрона, началом параллельной обмотки 6 возбуждения и управляющим электродом защитного тиристора 9, катод которого соединен с анодом первого стабилитрана

10, катод второго стабилитрона 11 подключен к одному выводу широтно-им- 4а пульснога корректирующего усилителя

4, другой вывод которого соединен с анодом второго стабилитрона 11, отри— цательной клеммой источника 2 питания и эмиттеру выходного ключевага 45 транзистора 5.

Выход датчика 3 частоты вращения подключен к первому входу 14 широтноимпульсного корректирующего усилите-ля 4, а его второй вход 15 связан при необходимости с задатчиком номинальной уставки частоты вращения электродвигателя 1.

Электропривод работает следующим образом.

В установившемся режиме работы и нормальной рабочей полярности напряжения источника 2 питания н электраприводе возникает режим широтна-импульсной модуляции, при котором выходной ключевой транзистор 5, управляемый ат широтна-импульсного корректирующего усилителя 4, связанного с датчиком 3 частоты вращения выходного вала электродвигателя, периодически подключает с регулируемой величиной скважнасти управляющую параллельную обмотку 6 возбуждения электродвигателя к источнику питания 2 постоянного тока и обусловливает тем самым протекание па ней тока возбуждения с величиной, необходимой для поддержания с заданной степенью точности номинальной частоты вращения двигателя, Одновременное протекание тока ат источника 2 па последовательной цепочке из первого стабилитрана 10, токоаграничинающега балластного резистора 12 и второго стабилитрана 11 обеспечивает при этом подачу сигнала атпирающей полярности на управляющий электрод защитного тчристара 9, а также подачу напряжения питания на широтно-импульсный корректирующий усилитель 4.

Устойчивость и необходимое качество протекания переходных процессов регулятора частоты вращения днигате— ля как замкнутой системы антомати— ческаго регулирования осуществляется правильным выбором параметров внут— ренней цепи коррекции широтно-им— пульснага усилителя 4, придающей всему устройству требуемые динамические свойства ПИ- или ПИД-регулятора, Протекание основной доли тока от источника 2 па последовательно соединенным обмоткам якоря 1 и последовательной обмотке 13 возбуждения, приводит к созданию на выходном валу двигателя вращающего момента с величиной, достаточной для преодоления и уравновешивания момента сопротивления механически связанной с ним нагрузки, В переходном режиме работы, например, при начальном запуске электродвигателя, производится надежная защита полупроводниковых элементов электропривада от воздействия трансформаторной ЗДС„ наводимой в управ— ляющей параллельной атмотке 6 возбуждения электродвигателя от бросков пускового якорного тока, замыкающегося в контуре: источник 2 — якорная обмотка электродвигателя 1 †последовательная обмотка 13, магнитнб и

1314426

ВНИИПИ Заказ 2217/54 Тираж 661

Подписное

Произв.-палигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 согласно связанная с параллельной обмоткой 6 возбуждения двигателя. Такая защита обеспечивается с помощью схемы подключения вспомогательного диода 8, который включается парал— лельно переходу коллектор — эмиттер ключевого транзистора 5 в обратном по отношению к рабочей полярности электродов транзистора 5 направлении, При этом для наведенной на обмотке 6 10 трансформаторной ЭДС образуется контур замыкания тока (обмотка 6, источник 2 и вентиль 8), протекающего по источнику 2 в обратном по отношении к его рабочей полярности направлении 15 (кратковременный режим рекуперяции); причем величины напряжения и тока не превосходят их безопасных номиналь— ных величин.

Аналогичная защита элементов электропривода происходит и при ошибочной подаче на устройство напряжения питания источника 2 нерабочей полярности. При этом изменяется направле- 25 ние тока в цепочке последовательно включенных первого стабилитрона 10, балластного резистора 12 и второго стабилитрона 11, приводящее к изменению полярности и величины напряже- 30 ний, подаваемых со стабилитронов 10 и 11 соответственно на переход катод — управляющий электрод защитного тиристора 9 и на выводы цепи питания широтно-импульсного корректирующего усилителя 4. Защитный тиристор 9 и ключевой транзистор 5 остаются при этом в закрытом состоянии и размыкают пути рабочего протекания тока параллельной обмотки возбуждения 6 дви-40 гателя. Однако при такой ошибочной по полярности подаче напряжения источника 2 питания сохраняет проводимость как цепь обмотка 1 якоря — последовательная обмотка 13, так и цепь параллельной обмотки 6 возбуждения двигателя, ввиду подключения вспома— гательного диода 8, через который в обмотку 6 протекает ток возбуждения повышенной величины, определяющейся в статическом режиме величинами напряжения источника 2 и сопротивления обмотки 6. Электропривод переходит в безопасный для него режим работы с пониженной по сравнению с нам иняль— най величиной частоты вращения.

Таким образам, данный электропри— вад упрощен, ввиду отсутствия неаб— хадимости в выводе средней точки параллельной обмотки возбуждения или специальном двухсекционном ее выпал— ненни и создании отдельного источника питания для широтна — импульсного

KopppKTHpvNL усилителя, а также позволяет обеспечить безопасную работу при ошибачнай подаче напряжения и источника питания нерабочей полярности.

Фа р мул а и з о б р е т е ни я

Электрапривад, содержащий электродвигатель постояннага тока смешянна— го возбуждения, якорной обмоткой подключенный к источнику питания, Ioc ледовательно соединенные датчик частоты вращения, широтно-импульсный корректирующий усилитель, выходом подключенный к базе выходного кличевого транзистора n-p-n-проводимости, коллектором соединенного с выводом параллельной обмотки возбуждения электродвигателя, анодом разрядного вентиля и катодом вспомогательного вентиля, анодом подключенный к эмиттеру выходного ключевого транзистора, отличающийся тем, чта, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей, в него введены защитный тиристор, последовательна соединенные два стабилитроня и балластный резистор, причем положительная клемма источника питания соединена с началом последовательной обмотки возбуждения электродвигателя, катодом стабилитрона, началом параллельной обмотки возбуждения электродвигателя и управляющим электродом защитного тиристара, катодом подключенного к аноду первого стабилитрона, катод второго стабипитрана соединен с одним выводом широтно-импульсного корректирующего усилителя, другой вывод которого подключен к аноду второго стабилитрона, отрицательная клемма источника питания — к эмиттеру выходного ключевого транзистора.