Устройство для регулирования тока электродвигателя
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для дискретного регулирования тока электродвигателя. Целью изобретения является повышение качества потребляемого тока за счет уменьшения диапазона изменения частоты регулирования. Устройство содержит управляемый ключ 1 и измерительный преобразователь 2 тока, предназначенные для подключения в якорную цепь электродвигателя. На компараторе 5 происходит сравнение опорного напряжения, пропорционального току уставки, с выходным сигналом формирователя 4 пилообразного напряжения, частота которого зависит от измеренного тока двигателя. С увеличением частоты регулирования тока якоря выходное напряжение частотно-аналогового преобразователя 11 увеличивается и пропорционально возрастает длительность задержки управляющего сигнала за счет введения узла 12 задержки. При этом обеспечивается практически постоянная частота коммутации ключа 1 при сохранении преимуществ релейного способа регулирования. 2 ил.
COIO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„.1 534729 (51) 5 Н 02 F 5/16
g. с,..;.гав; i-:
ы" ..Ufi?t»jlftig
11A и ° .. . . 1.с!.Ф.
Е. Р;, i: ;:.А
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (57) Изобретение относится к электроI технике и может быть использовано длядискретногб регулирования тока электродвигателя, Целью изобретения является повышение качества потребляемого тока за счет уменьшения диапазона изменения частоты регулирования.
Устройство содержит управляемый ключ
1 и измерительный преобразователь 2 тока, предназначенные для подключения в якорную цепь электродвигателя.
На компараторе 5 происходит сравне-..:. ние опорного напряжения, пропорцио" нального току уставки, с выходным
° Ф
° Ю
ГОСУДАРСТ61=ННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4298644/24-07 (22) 31.08,87 (46) 07.01.90. Бюл. Р 1 (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при
Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (72) В. Г.Букреев., Ю.В.Колоколов и С.К,Соснин (53) 621,316.718.5 (088.8) (56) Бунаков В.Л ., Мелихов Н.Н., Noрозов В,А, <Усовершенствование схем ограничения и регулирования тока в электроприводах.-Электричество, Ф 3, 1975.
Авторское свидетельство СССР
11 773882, кл. Н 02 Р 5/16, 1979.
{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ
ТОКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
1534729 длительность задержки управляющего сиг- нала за счет введения узла 12 задержки ° При этом обеспечивается практически постоянная Частота коммутации ключа 1 при сохранении преимуществ релейного способа регулирования, 2 ил. сигналдм.формирователя 4 пилообразного ,Напряжения, частота которого зависит бт измеренного тока двигателя. С увеЛичением частоты регулирования тока якоря выходное напряжение частотно- аналогового преобразователя 11 увеличивается и пропорционально возрастает
Устройство работает следующим образом.
Изоб етение относится к электроP В начальный момент пуска ток двиехнике и может быть использовано Гателя равен нулю и измерительный ля дискретного регулирования тока преобразователь 2 тока генерирует им— пульсное напряжение 14 (фиг. 2) прямоугольной формы с начальной частотой
Мества потребляемого тока за счет колебаний f О, 1 меньшения диапазона измерения часто- Импульсное напряжение 14 поступает гы ре гул иро в а ни я, на входы формирователя 4 пилообразноНа фиг. 1 представлена структур- го напряжения, одновибратора 13, ло ная схема устройства; на фиг. 2 — гического элемента И 7, временные диаграммы работы устройст- 3а полупериод напряжения 14 формируется пилообразное напряжение 15, Устройство содержит ключ 1 и иэ- которое поступает на вход комп р т
25 а аомерительный преобразователь 2 тока, ра 5, где происходит сравнение с опорПредназначенные для включения в якор- ным напряжением Uon,, соответствую, ную цепь электродвигателя 3, Выход щим току уставки. При напряжении 15 > измерительного преобразователя 2 тока,)U „, на выходе компаратора 5 форми(30
И Ч1 через последовательно соединенные фор- . Руется логическая 1 напряжения 16, мирователь:4 пилообразного напряжения, которая, поступая на входы триггеров компаратор 5 и триггер 6 соединен с 6 и 10 устанавливает их в одно успервым входом логического элемента П тойчивое состояние. 17-напряжение с . 7 второй вход которого подключен к выхода одновибратора 13, 18 — напря1 выходу измерительного преобразовате- 35 жение с выхода триггера 6, лЯ 2 тока. к втоРомУ;-"одУ компар т как следует из временной диаграм-.. ра 5 подключен источник 8 опорного, (2 19 напряжения, а вход управления кл ч а ления ключа 1 де элемента 7 соответствует логичессоединен с выходом УсилителЯ 9 мощ- кому "0, напряжение 20 на выходе ности. Кроме того, устройство содеросо е- 40 триггера 10 устанавливается равньк жит последовательно соединенные второой триггер 10,,ч стотно-аналоговый пРеобРазователь 11 и Узел 12 регули- н руемой задержки. Одновибратор 13 вхоительножение 21 на выходе частотно-аналогого преобразователя.2 тока, а выходомс вторым входом первого триггера 6, первый вход которого. подключен первому входу второго триггера 10. ВтоРой вход втОРого тРиггеРа 10 соеди- 50 гулирования на вход преобразователя нен с выходом логического элемента 2 не поступает, I
И 7, а выход триггера 10 подключен
Выходное напряжение 22 узла 12 Рек второму входУ Узла 12 РегулирУемои гулируемой задержки, равное логичесэадеРжки, Выходом соединенньм с вх кой я! 1 через усилитель 9 поступает дом усилителя 9 мощности. на управляемый ключ 1 и открывает его, Первый импульс напряжения 22 идентичен инвертированному импульсу напряжения 20.
729
При применении предлагаемого уст3О ройства, в частности для регулирования тока двигателя электроподвижного . состава, уменьшается воздействие мощной импульсной нагрузки на устройства сигнализации и связи.
Ток 23 якоря и частота импульсов напряжения 4 уменьшаются, амплитуда напряжения 15 увеличивается и при
15)11 „ на выходе компаратора 5 фор35 мируется импульс напряжения 16, ус- формула изобретения танавливающий триггеры б и 10 в первоначальное состояние °
Таким образом, на первоначальную частоту коммутации управляемого клю- 4О ча 1 последовательно включенные частотно-аналоговый преобразователь 11 и узел 12 регулируемой задержки влияния не оказывают импульсы напряжения 22 на выходе узла 12 идут без задержки относительно импульсов напряжения 20. Первоначальная частота ком- мутации ключа 1 определяется шириной зоны гистерезиса компаратора 5 и запаздыванием управляющих сигналов на 50 включение и выключение ключа 1, которое зависит от взаиМного расположения импульсов 14 измерительного пре
: образователя 2 тока и момента достижения регулируемым током 23 уровня тока уставки 1, Как это следует из времен ных диаграмм (фиг. 2), для импульсов напряжения 14 и регулируемого тока 23 величина запаздывания может Изменять-.
5 1534
После пуска двигателя 3 иэ непод=„ вижного состояния ток 23 двигателя
3 и частота импульсов напряжения 14 увеличиваются. Амплитуда пилообразного напряжения 15 уменьшается и при
15 U « компаратор 5 прекращает формирование импульсов напряжения 16 и оно равно "1", Импульсами напряжения 14 запуска- ц) ется одновибратор 13, напряжение 17 с выхода одновибратора 13 устанавливает триггер 6 в другое устойчивое положение, при котором напряжение
18 равно "1". На вход триггера 10 пос-35 тупают импульсы напряжения 14 измерительного преобразователя 2 тока через логический элемент И 7 (напряжения
14, 18 и 19).
Триггер 10 устанавливается в дру- 20 гое устойчивое состояние с логическим напряжением 20 на выходе, равным "l", Величина выходного напряжения 21 частотно-аналогового преобразователя 11 остается неизменной, как 26 следует иэ временной диаграммы (фиг. 2), Напряжение 22 становится равным "0" совпадает во времени с инвертированным напряжением 20 и через усилитель 9 закрывает ключ 1. ся от полупериода до периода следования импульсов напряжения 14.
С увеличением частоты регулирования тока якоря двигателя 3 выходное напряжение 21 частотно-аналогового преобразователя 11 увеличивается и пропорционально возрастает длительность задержки управляющего сигнала
22 относительно 20 на промежуток вре" мени t > (фиг. 2). При этом частота регулирования тока якоря будет незначительно отличаться от значения частоты в установившемся режиме работы.
Устройство обеспечивает повышение качества потребляемого тока, что достигается обеспечением практическиси постоянной частоты коммутации полупроводникового ключа, которая ограничивается на уровне, допустимом коммутационными свойствами управляемого ключа и энергетикой системы, при co"" хранении положительных свойств релейного способа регулирования, В резульJ тате улучшаются условия работы фильт- ров, снижаются их масаогабаритные показатели.
Устройство для регулирования тока электродвигателя, содержащее управляемый ключ и измерительный преобразователь тока, предназначенные для включения в якорную цепь электродвигателя, выход измерительного преобразователя тока через последовательно соединенные формирователь пилообразного напряжения, компаратор и триггер соединен с первым входом логического элемента И, второй вход которого подключен к выходу измерительного преобразователя тока, к второму входу компаратора подключен источник опорного напряжения, а вход управления ключа соединен с выходом усилителя мощности, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения качества потребляемого тока за счет уменьшения диапазона изменения частоты регулирования, в него введены последовательно соединенные второй триггер, частотно-ана1534729! б
Составитель Т .Рожкова
Техред М,Дидык
Корректор И.Муска
Редактор Н.Тупица
Заказ 55 Тираж 450 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина, 101 логовый преобразователь и узел регуЛируемой задержки, а также однонибратор, входом соединенный с выходом измерительного преобразователя тока, а выходом — с вторым входом первого триггера, первый вход которого подf5
17
18 хлх чен к первому входу второго триггера, второй вход которого соединен с выходом логического элемента И, а выход подключен к второму входу узла регулируемой задержки, выходом соединенным с входом усилителя мощности.
