Электропривод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизированному электроприводу постоянного тока. Цель изобретения - повышение точности регулирования. Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель, якорная обмотка 1 которого через управляемый вентиль 3 подключена к выпрямителю. Датчик 8 и задатчик 7 скорости через схему 9 сравнения, промежуточный усилитель 11, фазосдвигающую цепь 5 и пороговый элемент 4 соединены с управляющим электродом управляемого вентиля 3. В фазосдвигающей цепи 5 имеется терморезистор 14, а пороговый элемент 4 шунтирован транзистором 12 с RC-цепью 13 в цепи базы. В электроприводе обеспечивается защита от перегрузки и перегрева электродвигателя. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СООЕТСЙИХ

СОЦИАЛИСТКИ ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН щ) Н 02 Р 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯЦ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4483716/24-07 (22) 13,06.88 (46) 15.06,90. Бюл, N 22 (7 1) Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электромашиностроения (72) И.К.Татаренков (53) .621.316.718.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 991567, кл. Н 02 P 5/06, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 986283, кл. Н 02 P 5/06, 1981. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизированному электроприводу постоянного тока.

„.80„„1571742 А 1 2

Цель изобретения — повьппение точности регулирования. Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель, якорная обмотка 1 которого через управляемый вентиль 3 подключена к выпрямителю. Датчик 8 и задатчик 7 скорости через схему 9 сравнения, промежуточный усилитель 11, фазосдвигающую цепь 5 и пороговый элемент 4 соединены с управляющим электродом управляемого вентиля 3. В фазосдвигающей цепи

5 имеется терморезистор 14, а пороговый элемент 4 шунтирован транзистором

12 с RC-цепью 13 в цепи базы. В элект- роприводе обеспечивается защита от перегрузки и перегрева электродвигателя. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1571742

Изобретение относится к электрогехнике, а именно к автоматизирован ному электроприводу постоянного тока, Цель изобретения « повышение точ.5 ности регулирования скорости.

На фиг. 1 приведена схема электропривода; на фиг.2 — зависимость угла отпирания управляемого вентиля и найряжения на электродвигателе при 1О изменении нагрузки.

Злектропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1, якорная обмотка которого подключена к выпрямителю 2 через управляемый вентиль 3, управляющий электрод которого под ключен через пороговый элемент 4 и фазосдвигающую цепь 5 к выходу эмиттерного повторителя 6, задатчик 7 и датчик .8 скорости, подключенные к входам схемы 9 сравнения, конденсато

10, промежуточный усилитель 11 и транзистор 12. Выход схемы 9 сравнения соединен с входом промежуточного усилителя 11, выход которого шунтирован конденсатором 10 и соединен с входом эмиттерного повторителя 6 и базой транзистора 12, коллектор-эмиттерный переход которого шунтирует выход порого о элемента 4 ЗО

Электропривод постоянного тока содержит также RC-цепь. 13 с пороговым элементом, шунтирующим резистор, которая включена между выходом промежу точного усилителя 11 и базой транзистора 12. Фазосдвигающая цепь 5 содер- 35 жит терморезистор 14, включенный на входе фазосдвигающей цепи 5.

Электропривод работает следующим образом, 4О

При включении злектропривода транзистор схемы 9 сравнения закрыт, так как электродвигатель не вращается, и сигнал датчика 8 отсутствует, транзистор промежуточного усилителя 11 закрыт, конденсатор 10 начинает заря= жаться. Напряжение на базе транзистора эмиттерного повторителя 6 возрастает, этот транзистор открывается и уменьшает сопротивление в фазосдви- gO гающей цепи 5, Напряжение на конденсаторе фазосдвигающей цепи 5 достигает напряжения срабатывания порогового элемента 4, которое определяется состоянием транзистора 12.Пороговый элемент 4 срабатывает и выдает импульс на управляющий электрод управляемого вентиля 3. На электродвигатель подается напряжение. Транзистор 1?, шунтирующий пороговый элемент 4,. приоткрывается с запаздыванием, так как на его базу сигнал с выхода промежуточного усилителя поступает через RCце1ть 13. С началом вращения электродвигателя 1, датчик 8 начинает работать, и его напряжение отпирает транзистор схемы 9 сравнения. На базе транзистора промежуточного усилителя

11 появляется напряжение, этот транзистор открывается и шунтирует конденсатор 10. Напряжение на конденсаторе 10 уменьшается. При этом напряжение на выходе эмиттерного повторитепя 6 снижается, а напряжение срабатывания порогового элемента 4 возрастает, так как транзистор. 12 прикрывается, угол отпирания управляемого вентиля при этом увеличивается, что уменьшает частоту вращения.

Транзистор схемы 9 сравнения уменьшает свою проводимость и вызывает увеличение напряжения на конденсаторе 10. Напряжение на выходе эмиттерного повторителя 6 возрастает, что приводит к уменьшению угла отпирания вентиля 3.

Далее процесс повторяется, обеспечивая плавный разгон электродвигателя до заданной частоты вращения.

В установившемся режиме работы электродвигателя напряжение срабатывания порогового элемента 4 равно

U, определяемое состоянием транср зистора 12. Напряжение на конденсаторе фазосдвигающей цепи 5 возрастает с.постоянной времени, определяемой состоянием транзистора эмиттерного повторителя 6,. Указанные напряжения на фиг,2 изображены сплошными линиями. Угол отпирания управляемого вентеля 3 в этом случае равен р, а напряжение на электродвигателе пропорционально площади фигуры ОВВ .

В случае увеличения нагрузки частота вращения уменьшается, транзистор схемы 9 сравнения прикрывается, прикрывая транзистор промежуточного усилителя 11. Напряжение на конденсаторе

10 возрастает, что вызывает уменьшение постоянной времени заряда конденсатора фазосдвигающей пепи 5, так как проводимость транзистора эмиттерного повторителя 6 увеличивается. Одновременно напряжение срабатывания порогового элемента 4 уменьшается до U q так как проводимость транзистора 12 также увеличивается. Угол отпирания

15717

5 управляемого вентиля 3 уменьшается до g,, а напряжение на электродвигателе возрастает пропорционально площади фигуры ОСС . При этом частота

f вращения якоря электродвигателя поддерживается на заданном уровне. Укаэанное состояние электропривода на фиг.2 изображено пунктирными линиями.

При уменьшении нагрузки процесс происходит в обратной последовательности, Напряжение срабатывания порогового элемента 4 увеличивается до U,посбу 9 тоянная времени заряда конденсатора фазосдвигающей цепи 5 возрастает

Ф

15 угол отпирания управляемого вентиля

3 возрастает цо о, а напряжение на электродвигателе уменьшается пропор( ционально площади фигуры ОАА . Это состояние электропривода на фиг.2 изображено штрихпунктирными линиями, В случае заклинивания проводимого механизма или электродвигателя во время работы электропривода частора вращения резко уменьшается. Транзистор схемы 9 сравнения закрывается, так как сигнал с датчика 8 резко уменьшается. Транзистор промежуточного усилителя 11 закрывается, напряжение на конденсаторе 10 увеличивается до напряжения пробоя стабилитрона

RC-цепи 13. Это приводит к полному открытию транзистора 12.

Напряжение срабатывания пороговогО элемента 4 уменьшается до значения, при котором происходит срыв генера- 35 ции импульсов управления вентиля 3, Управляемый вентиль 3 не открывается, и напряжение на электродвигателе становится равным нулю. Так как на Вход схемы 9 не поступают сигналы от дат- 40 чика 8, электродвигатель будет находиться в обесточенном состоянии.

Таким образом электродвигатель отключается от сети, причем, подбирая сопротивление резистора RC-цепи 13, 45 можно задавать величину. нагрузки электродвигателя, при превышении которой электродвигатель будет также отключаться.

Электропривод может быть повторно 50 включен лишь только после отключения

его от сети. При работе электродвигателя с перегрузкой или с ухудшенными условиями охлаждения терморезистор 14, установленный в электродвигателе, 55 увеличивает свое сопротивление. Это вызывает увеличение постоянного времени заряда конденсатора фаэосдвигающей цепи 5 независимо от состояния

42 6 транзистора эмиттерного повторителя.

При определенной величине этого сопротивления конденсатор фазосдвигающей цепи 5 не успевает зарядиться до напряжения срабатывания порогового элемента 4 в течение нескольких полупериодов напряжения питания ° Управляе< мьп вентиль 3 не открывается, что вызывает резкое снижение частоты вращения. Далее процесс протекает аналогично описанному для случая заклинивания. Причем при охлаждении электродвигателя и уменьшении сопротивления транзистора 14 электродвигатель остается отключенным от сети, так как транзистор 12 находится в открытом состоянии, т.е. осуществляется теплоВая защита без. самовозврата, Для включения электропривода после охлаждения его несбходимо Отключить от сеTH И ВНОВЬ ВКЛЮЧИТЬ, Таким образом, злектропривод обеспечивает повышение устойчивости к воздействию дестабилизирующих факторов и точности регулирования частоты вращения, Обеспечивает защиту электродвигателя От перегрузок и заклиниВания, защиту От нагрева сверх допустимой температуры, что повышает надежность электропривода, Формула изобретения

1. Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, якорная обмотка которого подключена к выпрямителю через управляемый вентиль, управляющий электрод которого подклкчен через пороговый элемент и фазосдвигающую цепь к выходу эмиттерного повторителя, задатчик и датчик скорости, подключенные к входам схемы сравнения, конденсатор, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыше.ния точности регулирования, в него введены промежуточный усилитель и транзистор, при этом выход схемы

I сравнения соединен с входом промежуточного усилителя, выход которого шунтирован конденсатором и соединен с входом эмиттерного повторителя и базой транзистора, коллектор-эмиттерный переход которого шунтирует выход порогового элемента.

2. Электропривод по п,1, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения защиты электродвигателя от перегрузки, в него введена RC-цепь с пороговым элементом, шунтирующим резистор, 1571742

Составитель Ю.Воробьев

Редактор М.Бандура Техред N,ходанич- Корректор Н. Король

Заказ 1520

Тираж 454

Подписное

ВЯИИПИ 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 которая включена между выходом промежуточного усилителя. и базой транзистора, 3. Электропривод по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью ,5

8 повышения надежности путем защиты злектродвигателя от перегрева, фа о сдвигающая цепь содержит терМорезистор, включенный на входе фазосдвигак щей цепи,