Электропривод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизированному aneiaponpHBOjr, и может быть использовано в регулируемом злекфоприводе постоянного тока с широтно-импульсным регулированием. Цель изобрете 1Я - повышение КПД и расашрение диалазона регулирования скорости . -Электропривод содержит электродвигатель 1, генератор 11 пилообразного сигнала низкочастотный низковольтный генератор 26, блок 27 согласования , реле 29 знака, управляемый вьпрямитель 28, мостовой усилитель мощности на транзиаорных ключах 2 - 5,8 одну диагональ которого включен электродвигатель {ЭД) 1. а к другой диагонали подводится напряжение питания Управление ЭД 1 осуществляется высокочасготнынли (от генфатора 11) и низкочастотными (от генератора 26) имлульсами напряжения т.е. по принципу двойной широтно-ишульсной модуляции. Логическая чааь схемы , состоящая из двух элементов И - НЕ 20, 21, двух линий задержек 22, 23, позволяет управлять ЭД 1 по симметричному и несимметричному законам коммутации транзисторных ключей Высокочастотная составляющая образует постоянный ток якоря ЭД 1 и постоянный электромагнитный момент, 1фавновешенный с средним значением момента статического согфотивления. Низкочастотная состааляюи ая создает броски электромагнитного момента, преодолевающие максимальные броски мо/лентов аатжеского сопротивления 1 иа

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (21) 4289176/07 . (22) 27.07.87 (46) 15.10.93 Бюа Иа 37-38 (71) Казанский авиационный институт имАН.Туполева (72) Мастюков Ч,И.; Салимов P.È. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизированному эпектроприводу и может быть использовано в регулируемом электро-. приводе постоянного тока с широтно-импульсным регулированием. Цель изобретения — повышение

КПД и расширение диапазона регулирования скорости. -Эпектропривод содержит электродвигатель

1, генератор 11 пилообразного сигнала, низкочастотный низковольтный генератор 26, блок 27 согласования, реле 29 знака, управляемый выпрямитель

28, мостовой усилитель мощности на транзисторных ключах 2 — 5, в одну диагональ которого включен (19) Я (11) 1470155 А1 (Я) НmР5 Еб электродвигатель {ЭД) 1. а к другой диагона))и подводится напряжение питания Управление ЭД 1 осуществляется высокочастотными (от генератора

11) и низкочастотными (от генератора 26) импульсами напряжений, т.е. по принципу двойной широтно-импульсной модуляции. Логическая часть схемы, состоящая из двух элементов И вЂ” НЕ 20, 21, двух линий задержек 22, 23, позволяет управлять

ЭД 1 по симметричному и несимметричному законам коммутации транзисторных кпючей Высокочастотная составляющая импульсов образует постоянный ток якоря ЭД 1 и постоянный электромагнитный момент, уравновешенный с средним значением момента статического сопротивления. Низкочастотная составлякх),"ая создает броски электромагнитного момента, преодолевающие максимальные броски моментов статического сопротивления.

1 ип.

1470155

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизированному электроприводу, и может быть использовано в регулируемом электроприводе постоянного тока с широтно-импульсным регулированием.

Целью изобретения является повышение КПД и расширение диапазона регулирования скорости.

На чертеже приведена схема электро- 10 привода постоянного тока.

Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1, включенный в одну диагональ моста. образованного транзисторными ключами 2, 3,.4, 5, шунтированными обратными диодами 6, 7, 8, 9, вторая диагональ моста подключена к шинам 10 питания, генератор 11 пилообразного напряжения, подключенный через первый и второй резисторы 12, 13 соответственно к 20 инверсному входу первого компаратора 14 ° и прямому входу второго компаратора 15, к этим же входам через третий и четвертый резисторы 16, 17 подключена шина 18 уп; равления, прямой вход первого компара- 25 тора 14 и инверсный вход второго компаратора 15 соединены с общей виной .

19, а выходы компараторов 14; 15 черезэлементы И-Н Е 20, 21, линии 22, 23 соединены с управляющими входами двух транзистор- 30 ных ключей 2, 4, уйравляющие входы двух других транзисторных ключей 3, 5 соедине, ны с выходами и вторыми входами элемен. тов И-HE 20, 21, первые входы которых

, соединены с вторыми входами противопо- 35 ложных элементов И 25. 24, последова тельно соединенные низкочастотный

l низковольтный генератор 26 импульсов, блок 27 согласования, управляемый выпря митель 28, а также реле 29 знака, пятый и 40 шестой резисторы 30, 31. Шина 18 управле, ния через реле 29 знака соединена с управляющим входом управляемого выпрямителя 28 и вторым входом блока 27 согласования, третий вход которого соединен с шиной 18 45 управления, а выход управляемого выпрямителя 28 через пятый и шестой резисторы

,30, 31 соединен соответственно с инверсным входом первого компаратора 14 и прямым входом второго компаратора 15.

Управляющее напряжение с шины 18 через резисторы 16 и 17 подаегся на входы компараторов 14, 15. На эти же входы компараторов 14, 15 через резисторы 12, 13 55 пОступает напряжение с генератора 11 и через резисторы 30, 31 — напряжение с управляемого выпрямителя 28. Режим работы управляемого выпрямителя 28 и блока 27 задает реле 29.

Форма напряжения генератора 26 треугольная (такая же, как и генератора 11) с максимумом напряжения, меньшим максимума напряжения генератора 1, а частота генератора 26 меньше частоты генератора

11.

Для того, чтобы уменьшить пульсации тока якорной цепи по мере увеличения скорости двигателя и сохранить неизменным

КПД в области средних и больших скоростей, максимумы импульсов напряжения низковол ьтного низкочастотного генератора 26 должны уменьшаться, Поэтому по мере увеличения абсолютного значения уп равляющего напряжения (что соответствует увеличению скорости двигателя 1) пропорционально уменьшается абсолютное значение выходного напряжения блока согласования 26 и становится равным кулю при достижении управляющим напряжением значения, соответствующего достижению двигателем 1 средних скоростей.

Выходное напряжение управляемого выпрямителя 28 является положительной полуволной выходного напряжения блока

27 при положительном. управляющем напряжении иа шине 18, равно нулю при нулевом управляющем напряжении и является отрицательной полуволнай напряжения блока 27 при отрицательном управляющем напряжении на шине 18. Это обеспечивается с помощью реле 29, Выходными сигналами компараторов 15, 14 являются широтномодулированные импульсы напряжения, изменяющиеся в противофазе, которые поступают на триггерную схему, образованную элементами И-НЕ 20 и 21, а затем,на входы элементов И 24, 25. Выходные импульсы напряжения элементов И—

HE 20 и 21 управляют транзисторными ключами 3 и 5, а также поступают через линии 22,23 задержки на вторые входы элементов И 24, 25. Or выбора длительности задержки зависит закон коммутации транзисторных ключей 2, 3, 4, 5. При длительности задержки выходных импульсов напряжений линий задержек 22 и 23, несколько большей полонины периода импульсов (на 5-10 мкс при частоте следования импульсов, равной нескольким килогерцам), реализуется несимметричный закон коммутации. Придлительности задержки, несколько меньшей длительности периода импульсов (на 5 — 10 мкс при частоте импульсов, равной нескольким килогерцам), реализуется симметричный закон коммутации. Импульсы напряжений, вы рабатываемые элементами И 24 и 25, управляют транзисторными ключами 2 и 4 соответст- венно. Введение в сх му линии 22, 23 задер1470155

Составитель T.Ðîæêîàà

Техред М.Моргентау Коррвктер A.Ìîòûëü

Редактор H,Êoëÿäà

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

Заказ 3185

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 жек позволяет исключить сквозные токи через транзисторные ключи 2, 3, 4, 5. управляя транзисторными ключами 2, 3, 4 и 5 соответственно. формируют на зажимах двигателя 1 напряжение. вызываю- 5 щее вращение двигателя в ту или иную сторону в зависимости от знака управляющего напряжения.

Наличие высокочастотной и низкочастотной составляющих импульсов напряже- 10 ния питания двигателя дает следующий положительный эффект по сравнению с питанием двигателя лишь низкочастотными или высокочастотными импульсами напряжения, высокочастотная составляющая им- 15 пульсов образует постоянный ток якоря и постоянный электромагнитный момент, уравновешиваемый со средним значением

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, включенный в одну диагональ моста, образованного транзисторными ключами, шунтированными обратными диодами, вторая диагональ моста 25 подключена к шинам питания, генератор пилообразного напряжения, подключенный через первый и второй резисторы соответственно к инверсному входу первого компаратора и прямому входу второго 30 компаратора, к этим жв входам через третий и четвертый резисторы подключена шина управления, прямой вход первого компаратора и инверсный вход второго компаратора соединены с общей шиной, а выходы компа- 35 раторов через элементы И-НЕ, линии задержки и элементы И соединены с управляющими входами двух транзисторных ключей, управляющие входы двух других транзисторных ключей соединены с 40 момента статического сопротивления, низкочастотная жв составляющая создает броски электромагнитного момента. преодолевающие максимальные броски моментов статического сопротивления.

Таким образом, питаниг двигателя высокочастотными и низкочастотными импульсами напряжения, т.е. управление двигателя способом двойной широтно-импульсной модуляции, позволяет расширить диапазон регулирования скорости двигателя без снижения КПД в области средних и больших скоростей. (56) Авторское свидетельство СССР

hk 1267574, кл. Н 02 P 5/05. 1984.

Патент CUlA N . 4514666, кл. Н 02 P 1/22, 1985, выходами элементов И-НЕ и вторыми входами противоположных элементов И НС, первые входы которых соединены с вторыми входами противоположных элементов И, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и расширения диапазона регулирования скорости, в него введены последовательно соединенные низкочастотный низковольтный генератор импульсов, блок согласования, управляемый выпрямитель, а также реле знака, пятый и шестой резисторы. при этом шина управления через реле знака соединена с управляющим входом управляемого выпрямителя и вторым входом блока согласования, третий вход которого соединен с шиной управления, а выход управляемого выпрямителя через пятый и шестой резисторы соединен соответственно с инверсным входом первого компаратора и прямым входом второго компаратора.