Электропривод

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в металлорежущих станках. Целью изобретения является улучшение использования электродвигателя и повышение равномерности вращения. Указанная цель достигается выполнением управляемых ключей коммутатора 3 двунаправленными , введением в первую группу коммутатора (т-1) двунаправленных ключей, а в блок управления - датчиков 8, 9 состояния ключей коммутатора 3, логического блока 7 распределения импульсов, компараторов 6, тахогенератора 4, установленного на валу синхронного двигателя 1, и вычислителя 5 модуля. В электроприводе обеспечивается улучшение энергетических характеристик и уменьшение пульсаций вращающегося момента за счет возможности работы при двуполярном токе одновременно во всех фазных обмотках синхронного двигателя 1. 2 ил. $ сл со со ел оо ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 P 6/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 3581177/24-07 (22) 20.04.83 . (46) 07 . 10. 87 . Бюл . N - 37 (71) Новосибирский электротехнический институт (72) Б.И.Боченков, С.Н.Быков, В.Г.Каган, Я.Ф.Лиденгольц, С.Л.Рояк, А.И.Шор и С.Г.Шраменко (53) 62-83:621.313.392 .(088.8) (56) Чиликин M.Ã., Общий курс электропривода. — M. Энергия, 1971, с.96.

Авторское свидетельство СССР.

Р 577614, кл. Н 02 К 29/08, 197i. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в металлорежущих станках..Целью изобретения является улучшение исполь„„SU„„1343535 А 1 зования электродвигателя и повышение равномерности вращения. Укаэанная цель достигается выполнением управляемых ключей коммутатора 3 двунаправленными, введением в первую группу коммутатора (m-1) двунаправленных ключей, а в блок управления — датчиков 8, 9 состояния ключей коммутатора 3, логического блока 7 распределения импульсов, компараторов 6, тахогенератора 4, установленного на валу синхронного двигателя 1, и вычислителя 5 модуля. В электроприводе обеспечивается улучшение энергетических характеристик и уменьшение пульсаций вращающегося момента за счет возможности работы при двуполярном токе одновременно во всех фазных обмотках синхронного двигателя 1. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах, где требуется регулирование частоты вращения электродви5 гателя при постоянстве мощности на нагрузке, например в электроприводах главного движения металлорежущих станков.

Целью изобретения является улучшение использования синхронного электродвигателя и повышение равномерности вращения путем уменьшения пульсаций вращающего момента.

На фиг.1 пРиведена функциональная схема электропривода главного движения металлорежущего станка; на фиг.2реализация логического блока распределения импульсов.

Электропривод содержит синхронный электродвигатель 1 с трехфазной якорной обмоткой (фиг.1), каждая фаза которого выполнена из двух последовательно соединенных частей, причем начала первых частей каждой фазы под- 25 ключены к источинку 2 питания, коммутатор 3, выполненный в виде двух групп управляемых ключей., каждая из которых составлена из трех ключей, механически связанный с валом двигателя тахогенератор 4, выделитель 5 модуля, компаратор 6, логический блок 7 распределения импульсов и два датчика 8 и 9 состояния ключей. Один силовой вывод каждого ключа первой

35 группы подключен к началу соответствующей фазной обмотки, один силовой вывод каждого ключа второй группы подключен к началу второй части одной из фазных обмоток, а другие силовые выводы ключей обеих групп коммутатора объединены в общую точку.

Тахогенератор 4, выделитель 5 модуля и компаратор 6 соединены последовательно, а выход компаратора 6 подключен к одному из входов логического блока 7 распределения импульсов, два других вхоца которого подключены к выходам датчиков 8 и 9 состояния ключей имеющих по три входа подклюУ

50 ченных к началам соответствующих частей фазных обмоток синхронного электродвигателя 1. Управляющие входы ключей каждой группы коммутатора соединены между собой и подключены к

55 соответствующим выходам логического блока 7 распределения импульсов.

Логический блок 7 распределения импульсов может быть составлен из

35 2 одного логического инвертора 10 (фиг. 2) и двух трехвходовых логических ключей H-НЕ 11 и 12, причем сигнал 1 поступает на вход инвертора

10 и один из вхоцов элемента И-HE 11.

Выход инвертора 10 соединен с одним из входов элемента И-НЕ 12, на другой вход этого элемента подается сигнал р 1, а третий вход элемента И-НЕ 12 подключен к выходу элемента И-НЕ 11, на второй вход которого подключен сигнал р 2, а третий вход этого элемента подключен к выходу элемента

И-НЕ 12, причем выход элемента И-НЕ 11 у1, а выход элемента И вЂ” НЕ 12 — 2.

Электропривод работает следующим образом.

Предположим, что частота вращения двигателя мала, при этом источник

2 питания вырабатывает трехфазный синусоидальный ток, а у коммутатора

3 включена первая группа ключей и управляющий сигнал подается по каналу 1"1. При этом к источнику 2 питания подключены полные обмотки синхронного электродвигателя 1 и он развивает максимальный момент. В таком состоянии коммутатора 3 вращения электродвигателя 1 регулируют, изменяя напряжение источника 2 питания до тех пор, пока это напряжение не достигнет своего максимального значения.

При увеличении скорости сигнал с тахогенератора 4 увеличивается, и независимо от направления вращения увеличивается сигнал с выхода выделителя 5 модуля. Когда сигнал с выхода выделителя 5 модуля достигнет величины порога срабатывания компаратора 6, последний переключается в другое состояние и отключает с выхода логического блока 7 распределения импульсов 5 управляющий сигнал 1,подготовив выдачу управляющего сигнала 2. Логический блок 7 распределения импульсов задерживает подачу сигнала 2 до момента прихода сигнала с выхода датчика 8 состояния ключей о запирании силовых симисторных ключей первой группы коммутатора 3. После прихода разрешающего сигнала с выхода датчика 8 состояния ключей на выходе логического блока 7 распределения импульсов появляется управляющий сигнал 1 2, включающий вторую группу коммутатора 3. При этом к источнику

2 питания подключается только часть

= с 1 у2 р2 о(1. 2 ф

45

3 134353 обмотки электродвигателя 1, и он развивает большую частоту вращения, но меньший момент. Происходит ступенчатое регулирование скорости электрод5 вигателя 1 с постоянством мощности.

При снижении скорости устройство работает аналогичным образом, только управляющий сигнал 1 появляется после разрешающего сигнала с выхода датчика 9 состояния ключей.

Плавное регулирование частоты вращения электродвигателя 1 ведут путем изменения напряжения источника

2 питания в пределах работы одной группы ключей коммутатора 3.

На фиг.2 приведена, как пример, электрическая схема логического блока 7 распределения импульсов двухступенчатого коммутатора 3.

Логические управления, связывающие входные и выходные величины записываются следующим образом:

По этим уравнениям легко синтезировать устройство, приведенное на фиг.2.

Таким образом, в электроприводе главного движения металлорежущего станка осуществляется улучшение использования синхронного электродвигателя и уменьшение пульсаций вращающе"5 го момента за счет обеспечения возможности работы при двуполярном токе одновременно во всех .фазных обмотках двигателя.

Формула изобретения

Электропривод, содержащий синхронный электродвигатель c, m-фазной якорной обмоткой, каждая фаза которой выполнена в виде и последовательно соединенных частей, концы фазных обмоток подключены к источнику питания, коммутатор, выполненный в виде п групп управляемых ключей, первая из которых имеет один управляемый ключ, а другие составлены из m управляемых ключей, один силовой вывод каждого из ключей соединен с началом соответствующей части одной из фазных обмоток, блок управления, выходы которого подключены к управляющим входам ключей коммутатора, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью улучшения использования синхронного электродвигателя и повышения равномерности вращения путем уменьшения пульсаций вращающего момента, управляемые ключи коммутатора выполнены двунаправленными, первая группа коммутатора снабжена дополнительно (m-1) двунаправленными ключами, один силовой вывод каждого ключа этой группы подключен к началу соответствующей фазной обмотки, другие силовые выводы ключей всех групп коммутатора объединены в общую точку, управляющие входы ключей каждой группы соединены между собой, а блок управления снабжен и датчиками состояния ключей, каждый из которых имеет m входов, подключенных к началам соответствующих частей фазных обмоток, логическим блоком распределения импульсов с (2п-1) входами и и выходами, образующими выходы блока управления, (п-1) компараторами и последовательно соединенными тахогенератором, механически связанным с валом синхронного двигателя, и выделителем модуля, выход которого подключен к входам компараторов, выходы датчиков состояния ключей и выходы компараторов подключены соответственно к входам логического блока распределения импульсов.

1343535

Составитель А.Головченко

Техред Л.Сердюкова Корректор M.Шароши

Редактор И.Николайчук

Заказ 4835/55 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.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4