Устройство для управления электромагнитным двигателем возвратно-поступательного движения

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к управлению электрическими машинами, и может быть использовано в приводах колебательного движения, например вибромешалках . Цель состоит в расширении функциональных возможностей путем совме .щения возвратно-поступательного и колебательных движений с более высокой частотой. Устройство содержит силовую цепь, состоящую из трех тиристоров 1-3, посредством которых резистор 4 и обмотки 5 и 6 двигателя соединяются с источником питания, пгунтирующкх диодов 7 и 8,коммутируюш их конденсаторов 9 и 10 и цепи управления , обеспечивающей последовательное подключение к источнику питания сначала резистора 4 и обмотки 5, а затем - резистора 4 и обмотки 6. В результате на обмотки 5 и 6 поочередно подаются пачки импульсов напряжения. Во время коммутации обмотки 5 коммутирующий конденсатор -9 перезаряжается при каждой коммутации, а конденсатор 10 периодически заряжается и разряжается. Во время коммутации обмотки 6 перезаряжается коммутирующий конденсатор 10, а периодически заряжается и разряжается конденсатор 9. Частота работы двигателя регулируется резистором 25, а длительность импульсов и пауз - резисторами 26 и 27. 2 ил. Ff РТ Vf AJ I/CJAJ с (Л (Л со оа со 00 о: ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1339865 А1

Ш 4 Н 02 Р 7/62

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOIVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ. (21) 3992107/24-07 (22.) 19. 12. 85 (46) 23,09.87. Вюл. y- 35 (71) Новосибирский электротехнический институт (72) А,И.Смелягин, А,Р,Райс, В.P.Ðàéñ и Ю.П.Мисюк (53),62 1.3 13 . 17 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1103338, кл. Н 02 P 7/62, 1984, Авторское свидетельство СССР

Ф 1136293, кл, Н 02 P 7/62, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ ВОЗВРАТНОПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДВИЖЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к управлению электрическими машинами, и может быть использовано в приводах колебательного движения, например вибромешалках. Цель состоит в расширении функциональных возможностей путем совме.щения возвратно-поступательного и колебательных движений с более высокой частотой. Устройство содержит силовую цепь, состоящую из трех тиристо ров 1 — 3, посредством которых резистор 4 и обмотки 5 и 6 двигателя соединяются с источником питания, шунтирующих диодов 7 и 8,коммутирующих конденсаторов 9 и 10 и цепи управления, обеспечивающей последовательное подключение к источнику питания сначала резистора 4 и обмотки 5, а за" тем — резистора 4 и обмотки 6, В результате на обмотки 5 и 6 поочередно подаются пачки импульсов напряжения, Во время коммутации обмотки 5 коммутирующий конденсатор .9 перезаряжается при каждой коммутации, а конденсатор 10 периодически заряжается и разряжается. Во время коммутации обмотки 6 перезаряжается коммутирующий конденсатор 10, а периодически заряжается и разряжается конденсатор 9 °

Частота работы двигателя регулируется резистором 25, а длительность импульсов и пауз — резисторами 26 и

27. 2 ил.

1339865

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может использоваться в приводах колебательного движения, например вибромешалках, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем совмещения возвратно-поступательного и колебательного движений с более высокой частотой, На фиг, 1 приведена электрическая схема устройства, на фиг. 2 — времен-, ные диаграммы, иллюстрирующие его работу, 15

Устройство (фиг. 1) содержит силовую цепь, состоящую из трех тиристоров 1-3, посредством которых резистор

4 и обмотки 5 и 6 двигателя соединяются с источником питания, шунтирую- 20 щих диодов 7 и 8, коммутирующих кон денсаторов 9 и 10, и цепь управления, включающую в себя распределитель импульсов, состоящий из тиристорного триггера с емкостной коммутацией, 25 ! включающий два резистора 11 и 12, два тиристора 13 и 14, коммутирую— щую емкость (конденсатор) 15, два подключающих устройства (ПУ) 16 и

17, два тиристора 18 и 19 и два ре- 30 эистора 20 и 21, генератор 22 управляющих импульсов низкой частоты, два генератора 23 и 24 управляющих импульсов высокой частоты, содержащие регулируемые резисторы 25 — 27, зарядные емкости (конденсаторы) 2830 и динисторы 31-33 два диода 34 и

35. Резисторы 20 и 21 и тиристоры 18 и 19 выбираются таким образом, чтобы ток управления через них был доста— точен для открытия тиристоров 18 и

19, но недостаточен для открытия тиристоров 1 и 3. В качестве тиристоров 18 и 19 можно использовать оптроны. Д

Напряжение пробоя динистора 32 выбирается меньше напряжения пробоя динистора 31, но больше напряжения пробоя динистора 33.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения конденсатора 28-30 заряжаются до напряжения пробоя соответствующих динисторов (фиг, 2, U 31, U 32, U 33).

Конденсатор 30 заряжается раньше и импульс поступает на управляющий электрод тиристора 2, который подключает к источнику питания резистор

4. В это время коммутирующие конденсаторы 9 и 10 заряжаются с полярностью„ показанной на фиг. 1. Конденсатор 30 вновь заряжается до про— боя динистора 32, который произойдет в результате заряда конденсатора 29 и через диод 35 конденсатор 30 разряжается вместе с конденсатором

26, управляющий импульс через тиристор 19, на управляющий электрод которого подано постоянное напряжение через резисторы 12 и 21, поступает на управляющий электрод тиристора 1, открывая его.

В момент открывания тиристора 1 образуется контур коммутации, в котором коммутационный ток направлен встречно току тиристора 2 и согласно с током тиристора, в результате чего тиристор 2 запирается и резистор

4 отключается от источника питания, а тиристор 1 переходит в проводящее состояние и обмотка 5 двигателя подключается к источнику питания (фиг.2, 5), В это время конденсатор 9 перезаряжается с обратной полярностью, а конденсатор 10 разряжается.

Конденсаторы 29 и 30 вновь заряжаются до напряжения пробоя динисторов 32 и 33 соответственно. Конденсатор 30 разряжается раньше и импульс поступает на управляющий электрод тиристора 2, открывая его. В момент открывания тиристора 2 образуется контур коммутации, в котором коммутационный ток направлен встречно току тиристора 1 и согласно с током тиристора 2. В результате чего тиристор 1 запирается и обмотка

5 отключается от источника питания, запасенная в обмотке 5, электромагнитная энергия рассеивается на шунтирующем диоде 7, а тиристор 2 подключает резистор 4 к источнику питания, конденсатор 9 перезаряжается с обратной полярностью, конденсатор

10 заряжается до величины напряжения источника питания, Конденсатор 30 вновь заряжается до пробоя динистора 32, который произойдет в результате заряда конденсатора 29 и через диод 35 конденсатор 30 разряжается вместе с конденсатором 29, и управляющий импульс через тиристор 19 поступает на управляющий электрод тиристора 1, открывая его, обмотка 5 двигателя подключается к источнику питания, а ре1339865 эистор 4 отключается от источника питания.

Конденсаторы 29 и 30 вновь заряжаются и в дальнейшем (до разряда конденсатора 28 через динистор 31 на управляющий электрод тиристора

14) обмотка 5 и резистор 4 поочередно подключаются к источнику питания.

При пробое динистора 31 конден- 10 сатор 28 разряжается (конденсаторы

29 и 30 через диоды 34 и 35 также разряжаются) и импульс поступает на управляющий электрод тиристора 14, открывая его. Коммутирующий конден- 15 сатор 15 заряжается с полярностью, показанной на фиг. 1, резистор 12 подключается к источнику питания, а тиристор 14 шунтирует резистор 21, в результате чего с управляющего 20 электрода тиристора 19 снимается постоянное напряжение °

В это время подключающие устройства 16 и 17 срабатывают и подключающее устройство 16 соединяет управляю- 25 щие электроды тиристоров 13 и 14, а подключающее устройство 17 соединяет резисторы 11 и 20, в результате чего на управляющий электрод тиристора 18 подается постоянное напряжение, 30 поддерживающее его в открытом состоянии.

Конденсаторы 28-30 заряжаются до напряжения пробоя соответствующих динисторов (фиг. 2, Б 31, U 32, U 33).

Конденсатор 30 разряжается раньше и импульс поступает на управляющий электрод тиристора 2, который подключает к источнику питания резистор

4, коммутирующий конденсатор 9 пере- 40 заряжается, а конденсатор 10 заряжается с полярностями, показанными на фиг. 1, тиристор 1 закрывается и обмотка 5 двигателя отключается от источника питания. 45

Конденсатор 30 вновь заряжается до пробоя динистора 32 и через диод

35 конденсатор 30 разряжается вместе с конденсатором 29 и управляющий импульс через тиристор 18 (тиристор 19 50 зашунтирован в это время тиристором

14) поступает на управляющий электрод тиристора 3, открывая его. Аналогично описанному обмотка 6 двигателя подключается к источнику питания, резистор 4 отключается, конденсатор 9 разряжается, а конденсатор

10 перезаряжается с обратной полярностью, Конденсаторы 29 и 30 вновь заряжаются до напряжения пробоя динисторов 32 и 33 соответственно. Конденсатор 30 разряжается раньше и импульс поступает на управляющий электрод тиристора 2, открывая его. Резистор 4 подключается к источнику питания, обмотка 6 отключается, конденсатор

10 перезаряжается, а конденсатор 9 заряжается с полярностью, показанной на фиг. 1.

Конденсатор 30 вновь заряжается и в дальнейшем (до очередного разряда конденсатора 28 через динистор 31 на управляющие электроды тиристоров

13 и 14) обмотка 6 и резистор 4 по- < очередно подключаются к источнику питания.

При пробое динистора 31 конденсатор 28 разряжается (конденсаторы

29 и 30 через диоды 34 и 35 также разряжаются) и импульс поступает на управляющий электрод тиристора 14 и через подключающее устройство на управляющий электрод тиристора 13.

В момент подачи импульса на запертый тиристор 13 образуется контур коммутации, в котором коммутационный ток направлен встречно току тиристора 14 и согласно с током тиристора

13, в результате чего тиристор 14 запирается несмотря на то, что на его управляющий электрод также подан импульс, и резистор 12 отключается от источника питания, а тиристор 13 переходит в проводящее состояние, подключая резистор 11 к источнику питания и шунтируя резистор

20, в результате чего с управляющего электрода тиристора 17 снимается постоянное напряжение.

В дальнейшем устройство работает аналогичным образом, последующие импульсы с первого генератора управляющих импульсов поступают на оба тиристора 13 и 14 (фиг, 2, UY 13, UY 14), которые коммутируются и в дальнейшем по очереди шунтируют управляющие сигналы тиристоров 18 и

19 соответственно (фиг,2, UY 18, UY 19), которые по очереди закрываются и не пропускают управляющие импульсы с второго генератора управляющих импульсов на управляющие электроды тиристоров 3 и 1 (фиг. 2,UY 3, П 1). В результате на управляющие электроды силовых тиристоров 1 — 3

1339865 формула и э о б р е т е н и я

20

Во время подключений обмоток 5 и

6 в них нарастает ток, во время пауз он снижается (электромагнитная энергия обмоток рассеивается на шунтирую- 25 щих диодах 7 и 8 соответственно), Во время подключений обмоток 5 и 6 в них нарастает ток, во время пауз он снижается (электромагнитная энергия обмоток рассеивается на шунтирующих диодах 7 и 8 соответственно), Частота раббты двигателя регулируется с помощью резистора 26, а длительности импульсов и пауз — с помощью резисторов 26 и 27.

Эффективно применение этого устройства в вибромешалках химической промышленности, где наряду со снижением потребляемой мощности применение данного устройства увеличивает эффективность перемешивания компонентов.

Это объясняется высокочастотным колебанием электромагнитной силы, 45 которая достигается за счет устройства управления, подающего на обмотки двигателя пачки импульсов напряжения. В результате этого рабочие органы имеют переменную скорость пе- 50 управляющие импульсы поступают в следующей последовательности: сначала по очереди на 2 и 1, затем по очереди на 2 и 3, в результате чего к источнику питания подключаются последовательно резистор 4 и обмотка

5, затем последовательно резистор 4 и обмотка 6, в результате чего на обмотки 5 и 6 поочередно подаются пачки импульсов напряжения.

Во время коммутаций обмотки 5 коммутирующий конденсатор 9 переэаряжается при каждой коммутации, а конденсатор 10 периодически заряжается и разряжается, Во время коммутации обмотки 6 коммутирующий конденсатор 10 перезаряжается, а конденсатор 9 периодически заряжается и разряжается. ремещения, что обеспечивает лучшее перемешивание.

Устройство для управления электромагнитным двигателем возвратно-поступательного движения, содержащее два силовых тиристора, соединяющих обмотки двигателя с источником питания, два- коммутационных конденсатора, общая точка которых соединена через резистор и вспомогательный тиристор с полюсами источника питания, и блок управления, включающий в себя тиристорный триггер с емкостной коммутацией, в плечи которого включены резисторы, а управляющие электроды тиристоров соединены первым подключающим устройством, второе подключающее устройство и три релаксационных генератора импульсов, каждый из которых состоит иэ переменного резистора, конденсатора и динистора, точки сое— динения резистора, конденсатора и динистора соединены последовательно че— рез два диода, генераторы импульсов подключены к источнику питания двигатели, выход первого генератора импульсов соединен с управляющим электродом одного из тиристоров триггера, выход третьего генератора импульсов присоединен к управляющему электроду вспомогательного тиристора, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем совмещения возвратнопоступательного и колебательного движений с более высокой частотой, блок управления снабжен. двумя тиристорами с двумя резисторами, соединяющими управляющие генераторы этих тирнсторов с обкладками конденсатора триггера, причем с одной — через второе подключающее устройство, катоды этих тиристоров соединены с управляющими электродами силовых тиристоров, а их аноды — с выходом второго генератора импульсов.

033

1/УГ

llg lg 1У

ПУ14 У/5

ОК1У /У/В

ПУ1

УУ5

04

l/5

Ы

Составитель В.Алфимов

Редактор Н.Рогулич Техред Л.Сердюкова Корректор А.Обручар

Заказ 4243/54 Тираж 659 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r Ужгород, ул. Проектная, 4