Устройство для управления двухобмоточным электромагнитным двигателем

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использоваться в линейном электроприводе переменного тока. Цель изобретения состоит в стабилизации амплитуды колебаний при изменении напряжения питания. Это достигается подключением обмоток 1 и 2 двигателя к источнику через силовые цепи тиристоров 3 и 4, управляемых с помощью формирователя импульсов, включающего стабилизатор напряжения, выполненный в виде цепочки из последовательно соединенных резистора 6 и стабилитрона 7, зарядную цепь, выполненную в виде цепочки из последовательно соединенного регулируемого резистора 8, ограничивающего резистора 10 и конденсатора 9, разрядную цепь, включающую однопереходный транзистор 11, нагрузочный резистор 12 и светодиоды оптронов 13 и 14, и делитель напряжения, выполненный на резисторах 15 и 16. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4266423/24-07 (22) 22.06.87 (46) 23.07.89. Ъюл. Р 21 (71) Курганский машиностроительный институт (72) Ю.П.Arафонов, Э.Ф.Маер, В.И.Мошкин и Г.Г.Угаров (53) 621.313.17 (088.8) (56) Ряшенцев Н.Н. и др. Электропривод с линейными электромагнитными двигателями. — Новосибирск: Наука, 1981, с.18-21 °

Авторское свидетельство СССР

М 464058, кл. Н 02 P 7/62, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХОБМОТОЧНЪМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может использоваться к линейном электроприводе переменного

„„SU„„1495974 A 1

2 тока. Цель изобретения состоит в ста. билизации амплитуды колебаний при изменении напряжения питания. Это достигается подключением обмоток 1 и 2 двигателя к источнику питания U через силовые цепи тиристоров 3 и 4, управляемых с помощью формирователя импульсов, включающего стабилизатор напряжения, выполненный в виде цепочки из последовательно соединенных резистора 6 и стабилитрона 7, зарядную цепь, выполненную в виде цепочки из последовательно соединенного регулируемого резистора 8, ограничивающего резистора 10 и конденсатора 9, разрядную цепь, включающую однопере" ходный транзистор 11, нагрузочный резистор 12 и светодиоды оптронов

13 и 14 и делитель напряжения, выполненный на резисторах 15 и 16.

1 ил.

3 149597

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано в линейном электроприводе возвратно-поступательного

5 движения с питанием от сети переменного тока.

Цель изобретения — стабилизация амплитуды колебаний при изменении напряжения питания. 10

На чертеже показана функциональ ная схема устройства.

Обмотки 1 и 2 двигателя подключены через силовые цепи тиристоров 3 и

4 к источнику переменного напряжения

Выпрямитель 5 мостовой подключен к этому же источнику, формирователь управляющих импульсов содержит зарядную цепь, выполненную из последовательно соединенных балластного резис- 20 тора 6, один вывод которого соединен с положительным зажимом выпрямителя

5, стабилитрона 7, анод последнего связан с отрицательным зажимом выпрямителя 5, регулируемого резистора

8, один из выводов которого подключен к катоду стабилитрона 7, конденсатор 9, одна из обкладок последнего связана с анодом стабилитрона 7, а другая через ограничивающий резистор 30

10 — с другим выводом регулируемого резистора 8, разрядную цепь, включающую однопереходный транзистор 11, эмиттер которого связан с точкой соединения конденсатора 9 и ограничивающего резистора 10, первая база подключена к одному из зажимов цепочки, выполненной в виде последовательно соединенных нагрузочного резистора 12 и двух последовательно 40 и согласно включенных светодиодов оптронов 13 и 14, катод второго из которых связан с анодом стабилитрона

7, и делитель напряжения, выполненный из двух последовательно соединен- 45 ных резисторов 15 и 16, общая точка которых соединена с второй базой однопереходного транзистора 11 и через резистор 17 — с катодом стабилитрона 7, свободный вывод резистора

15 подключен к аноду стабилитрона 7, а резистора 16 - к положительному зажиму выпрямителя 5, аноды фототиристоров оптронов 13 и 14 подключены через токоограничивающие резисторы 18 и 19 к анодам тиристоров 3 и

4, управляющие электроды которых сое, динены соответственно с катодами фототиристоров оптронов 13 и 14.

4

Устройство работает следующим образом.

После подключения устройства к источнику переменного напряжения формирователь импульсов начинает генерировать периодическую последовательность импульсов. Фаза этих импульсов относительно начал периодов напряжения источника питания определяется параметрами зарядной цепи формирователя импульсов, которые устанавливают путем изменения регулируемого резистора 8 в зависимости от требуемой амплитуды колебаний вибратора или тягового усилия электромагнитного двигателя возвратно-поступательного движения. Зависимость фазы импульсов от сопротивления зарядной цепи обусловлена тем, что при его изменении изменяется скорость нарастания напряжения на конденсаторе 9„ а вместе с этим и момент пробоя перехода эмиттера — первая база однопереходного транзистора 11, включающего цепь разряда конденсатора 9 на нагрузочный резистор 12 через свето- диоды оптронов 13 и 14. Вследствие этого тот из фототиристоров оптронов, анод которого находится под по» ложительным потенциалом по отношению к потенциалу своего катода, открывается и подключает через токоограничивающий резистор 18 или 19 к источнику питания Ус цепь управления тиристора

3 или 4.

Тиристор 3 или 4 открывается и подключает к источнику напряжения U< одну из обмоток 1 или 2. Под воздействием магнитного поля этой обмотки подвижная часть вибратора или электромагнитного двигателя перемещается в одну из сторон. В следующем очередном полупериоде меняется полярность напряжения источника U и открытый тиристор 3 или 4 в результате естественной коммутации закрывается.

Одновременно в этом полупериоде происходит следующий очередной разряд конденсатора 9 через светодиоды оптронов 13 и 14 и открывается другой из фототиристоров оптронов и другой из тиристоров 3 или 4, подключающий другую из обмоток 1 или 2. Под воздействием магнитного поля этой обмотки

l подвижная часть вибратора или электромагнитного двигателя перемещается в другую из сторон. В следующем очередном полупериоде вновь меняется

1495974

55 полярность напряжения источника U открытый тиристор 3 или 4 в результате естественной коммутации закрывается и описанный процесс работы устройства повторяется. При этом паряметры зарядной и разрядной цепи формирователя импульсов подобраны .так, что при максимальном значении регулируемого резистора 8 за один полупериод напряжения источника проходит один полный цикл заряда и разряда конденсатора 9.

Изменяя сопротивление зарядной цепи формирователя импульсов путем изменения сопротивления регулируемого резистора 8, осуществляют изменение фазы генерируемой последовательности импульсов относительно начал положительных полупериодов источника питания, а, следовательно, среднее значение тока в обмотке вибратора и амплитуду его колебаний .

Независимо от момента подключения устройства к источнику питания фаза первого импульса на нагрузочном резисторе 12 в каждом полупериоде напряжения источника питания U однозначно определяется сопротивлением зарядной цепи. Это достигается тем, что в качестве порогового элемента разрядной цепи использован однопереходный транзистор 11, уровень напря,жения пробоя перехода эмиттер — первая база которого зависит от уровня напряжения между его базами, в частности при нулевом уровне напряжения между базами транзистора 11 напряжение пробоя равно нулю. Следовательно, в конце каждого полупериода напряжения источника питания конденсатор 9 разряжается и его заряд в каждом следующем полупериоде начинается с нулевого уровня.

Использование формирователя импульсов с управляемым напряжением пробоя порогового перехода позволяет уменьшить отрицательное влияние колебаний уровня напряжения источника питания на работу вибратора. Это достигается тем, что с помощью делителя напряжения, выполненного на резисторах 15 и 16 и подключенного через выпрямитель 5 к источнику питанчя

Uс, часть напряжения источника, снятая с резистора 15, подается на базы однопереходного транзистора 11.

Указанная особенность порогового элемента в сочетании со схемой его подключения к источнику питания U обеспечивает стабилизацию заданной амплитуды колебаний вибратора или тягового усилия электромагнитного двигателя возвратно-поступательного движения путем параметрической коррекции фазы формируемой последовательности импульсов от возмущения, вызванного изменением уровня напря жения источника питания U<. Например, при уменьшении уровня напряжения источника питания U временной интервал между началом периода напряжения источника и моментом появления импульса на входе управляющей цепи тиристора 3 уменьшается. При этом путем подбора соотношений сопротивлений плеч делителя можно получить полную независимость заданной амплитуды колебаний вибратора от возмущения, вызванного изменением уровня напряжения источника питания в определенном диапазоне наиболее вероятных изменений заданных значений амплитуд колебаний.

Формула изобретения

Устройство для управления двухобмоточным электромагнитным двигателем, содержащее два тиристора, соединенные с источником переменного тока, и формирователь импульсов управления, включающий конденсатор с зарядной и разрядной цепями, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью стабилизации амплитуды колебаний при изменении напряжения питания, введен мостовой выпрямитель, в формирователь импульсов введен делитель напряжения, зарядная цепь включает в себя балластный резистор, стабилитрон и переменный резистор, а разрядная цепь — однопереходный транзистор, дополнительный и нагрузочный резисторы и два тиристорных оптрона, входы которых соединены последователь" но с нагрузочным резистором.между первой базой однопереходного транзистора и общей точкой делителя напряже.— ния, стабилитрона, конденсатора и выхода мостового выпрямителя, выходы связывают управляющие электроды тиристоров с их анодами, эмиттер однопереходного транзистора соединен с выводом конденсатора и выходом зарядной цепи, вход которой вместе с делителем напряжения подключен к выходу мостового выпрямителя, вторая база

1495974

Составитель В.Алфимов

Техред М.Ходанич Корректор Н.Гунько

Редактор М.Бланар

Заказ 4285/55 Тираж 550 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 однопереходного транзистора подключена через резистор к общей точке балластного резистора, переменного резистора и стабилитрона и непосредст5 венно к средней точке делителя напряжения, а вход мостового выпрямителя подключен к источнику переменного тока.