Импульсный регулятор частоты вращения электродвигателя постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к автоматизированному электроприводу постоянного тока. Сущность изобретения: для упрощения и повышения надежности в устройство в первую фазосдвигающую цепочку введен позистор, что позволяет автоматически регулировать частоту вращения электродвигателя в зависимости от температуры обмоток статора электродвигателя. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (I l) (я)э Н 02 P 5/16

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4829206/07 (22) 24.05.90 (46) 07.04.92. Бюл. KL 13 (71) Украинская сельскохозяйственная академия (72) В,И,Мишин, B.M.Óðýèêîâ, В.В.Зырянов и А.А. Квицинский (53) 621.316.718,5(088.8) (56) Справочник по преобразовательной технике/Под ред. И.M.×èæåíêî. Киев: Техника, 1978, с. 182.

Авторское свидетельство СССР

М 997220, кл. Н 02 P 7/28, 15.05.81.

Изобретение относится к силовой полупроводниковой технике, в частности к тиристорным широтно-импульсным преобразователям (ШИП), и может быть использовано для регулирования частоты вращения электродвигателя постоянного тока, работающего в качестве привода— дозатора.

Известны независимые ШИП с параллельной емкостной коммутацией, основанн ые на том, что коммутирующий конденсатор, предварительно заряженный по цепи, не зависящей от нагрузки, в нужные моменты времени разряжается через вспомогательный вентиль, запирая при этом основной тиристор.

Известно устройство для импульсного регулирования частоты вращения электродвигателя постоянного тока, содержащее управляющую тиристорную цепь переменного тока с коммутирующим конденсатором, включающую зарядный, рабочий и коммутирующий тиристоры, импульсный трансформатор с обмотками управления и (54) ИМПУЛЬСНЫЙ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ

ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизированному электроприводу постоянного тока. Сущность изобретения: для упрощения и повышения надежности в устройство в первую фазосдвигающую цепочку введен позистор, что позволяет автоматически регулировать частоту вращения электродвигателя в зависимости от температуры обмоток статора электродвигателя. 1 ил. обратный диод, включенный параллельно выводам для подключения электродвигателя.

Недостатками этого устройства являются возможность коротких замыканий источника питания при повышении выходного напряжения, недостаточный диапазон регулирования выходных частот при значительных изменениях величины нагрузки, невысокая надежность и сложность управления.

Наиболее близким к изобретению является широтно-импульсный преобразователь, содержащий управляемую тиристорную цепь переменного тока с KQMмутирующим конденсатором, включающую зарядный, эашунтированный диодом рабочий, коммутирующий и зарядный тиристоры, дроссель, импульсный трансформатор с обмотками управления и обратный диод, включенный параллельно выводам для подключения электродвигателя.

Недостатками этого устройства являются неудобство регулирования частоты вра1725359

55 щения электродвигателя в процессе эксплуатации, так как изменение скважности импульсов напряжения производится двумя потенциометрами в два этапа, отсутствие автоматического регулирования частоты вращения в зависимости от загрузки основного рабочего электродвигателя.

Цель изобретения — повышение надежности, облегчение регулирования частоты вращения электродвигателя при эксплуатации, упрощение схемы и обеспечение автоматического регулирования частоты вращения двигателя постоя нного тока (ДПТ) в зависимости от загрузки основного рабочего двигателя, Указанная цель достигается тем, что в импульсный регулятор частоты вращения электродвигателя постоянного тока, содержащий подключенные к выводам питания постоянного тока последовательно соединенные тиристор, шунтированный первым диодом, дроссель с двумя последовательно соединенными обмотками, обратный диод, выводы которого предназначены для подключения электродвигателя, трансформатор с первичной обмоткой, подключенной к выводам питания переменного тока, к двум вторичным обмоткам трансформатора подключены фазосдвигающие RC-цепочки с разделительными диодами, переменные резисторы которых выполнены спаренными, первая фазосдвигающая RC-цепочка подключена к управляющему входу тиристора, вторая — к управляющему входу коммутирующего тиристора, катод которого соединен с общей точкой соединения обмоток дросселя, третья вторичная обмотка трансформатора одним выводом подключена к аноду тиристора, а вторым выводом — к аноду второго диода, коммутирующий .конденсатор, подключенный к анодам тиристора и коммутирующего тиристора, дополнительно введены второй дроссель, третий переменный резистор и поэистор, при этом катод второго диода через второй дроссель и третий переменный резистор соединен с анодом коммутирующего тиристора, а позистор включен между одним выводом первой вторичной обмотки трансформатора и анодом разделительного диода первой фазосдвигающей RC-цепочки.

На фиг.1 представлена принципиальная схема импульсного регулятора частоты вращения электродвигателя постоянного тока.

Регулятор содержит подключенные к выводам питания постоянного тока последовательно соединенные тиристор 1, шунтированный первым диодом 2, дроссель 3 с двумя последовательно соединенными об5

40 мотками 4 и 5, обратный диод 6, выводы которого подключены к якоою электродвигателя 7, трансформатор 8 с первичной обмоткой 9, подключенной к выводам питания переменного тока. К двум вторичным обмоткам 10 и 11 трансформатора 8 подключены фазосдвигающие RC-цепочки 12 и 13 с разделительными диодами 14 и 15, переменные резисторы 16 и 17 которых выполнены спаренными. Первая фазосдвигающая RC-цепочка 12 подключена к управляющему входу тиристора 1, вторая фазосдвигающая цепочка 13 подключена к управляющему входу коммутирующего тиристора 18, катод которого соединен с общей точкой соединения обмоток 4 и 5 дросселя 3. Третья вторичная обмотка 19 трансформатора 8 одним выводом подключена к аноду тиристора 1, а вторым выводом — к аноду второго диода 20, Коммутирующий конденсатор 21 подключен к анодам тиристора 1 и коммутирующего тиристора 18. Катод второго диода 20 через второй дроссель 22 и третий переменный резистор 23 соединен с анодом коммутирующего тиристора 18, а позистор 24 включен между одним выводом первой вторичной обмотки 10 трансформатора 8 и анодом разделительного диода 14 первой фазосдвигающей RC-цепочки 12.

При этом дополнительно введенный позистор 24 установлен на тепловом реле магнитного пускателя основного рабочего электродвигателя 25, а также может быть использован позистор, расположенный в лобовых частях обмотки статора. Переменные резисторы 16 и 17 включены так, чтобы при повороте ручки спаренного потенциометра сопротивление одного из них увеличивалось, а другого уменьшалось, Регулятор работает следующим образом.

В последовательном колебательном контуре диод 20 включен так, что коммутирующий конденсатор 21 всегда заряжается в начале тех полупериодов напряжения трансформатора 8, в которых включается рабочий тиристор 1 и выключен коммутирующий тиристор 18. Конденсатор 21 разряжается только в последующие полупериоды по цепи: открытый коммутирующий тиристор 18 — обмотка 4 дросселя 3 — первый диод 2. При этом запирается тиристор 1, а коммутирующий тиристор 18 запирается естественной коммутацией. В следующий период процессы повторяются.

Последовательный колебательный контур обеспечивает заряд конденсатора 21 до удвоенного значения среднего выпрямленного диодом 20 напряжения за время

1725359 (<—

2 эзар

45

55 намного меньше полупериода напряжения третьей вторичной обмотки 19 трансформатора 8, что позволяет выключать тиристор 1 практически при любых скважностях его работы и повышает надежность при одновременном упрощении устройства.

Применение спаренного потенциометра в фазосдвигающих цепочках 12 и 13 облегчает регулирование частоты вращения электродвигателя. Введение в первую фазосдвигающую цепочку позистора 24 позволяет автоматически регулировать частоту вращения электродвигателя 7 в зависимости от температуры обмотки статора основного рабочего электродвигателя 25, которая зависит от степени его загрузки.

По сравнению с известным устройством предлагаемое устройство обеспечивает более надежное регулирование частоты вра-. щения электродвигателя во всем диапазоне регулирования за счет последовательного колебательного контура, обеспечивающего заряд конденсатора 21 до удвоенного значения среднего выпрямленного диодом 20 напряжения за время, намного меньше полупериода напряжения обмотки 19. Введение спаренного потенциометра в фазосдвигающие цепочки 12 и 13 облегчает регулирование частоты вращения электродвигателя, а применение позистора

24 позволяет автоматически регулировать частоту вращения электродвигателя 7 в зависимости от режима работы основного рабочего электродвигателя 25.

Формула изобретения

Импульсный регулятор частоты вращения электродвигателя постоянного тока, содержащий подключенные к выводам

5 питания постоянного тока последовательно соединенные тиристор, шунтированный первым диодом, дроссель с двумя последовательно соединенными обмотками, обратный диод, выводы которого предназначены

10 для подключения электродвигателя, трансформатор с первичной обмоткой, подключенной к выводам питания переменного тока, к двум вторичным обмоткам трансформатора подключены фазосдвигающие RC15 цепочки с разделительными диодами, переменные резисторы которых выполнены спаренными, первая фазосдвигающая RCцепочка подключена к управляющему входу тиристора, вторая — к управляющему входу

20 коммутирующего тиристора, катод которого соединен с общей точкой соединения обмоток дросселя, третья вторичная обмотка трансформатора одним выводом подключена к аноду тиристора, а вторым выводом — к

25 аноду второго диода, коммутирующий конденсатор, подключенный к анодам тиристора и коммутирующего тиристора, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, в него дополни30 тельно введены второй дроссель, третий переменный резистор и позистор, при этом катод второго диода через второй дроссель и третий переменный резистор соединен с анодом коммутирующего тиристора, а пози35 стор включен между одним выводом первой вторичной обмотки трансформатора и анодом разделительного диода первой фазосдвигающей RC-цепочки, 1725359

50

Составитель В.Урзиков

Техред М.Моргентал Корректор И,Муска

Редактор Н,Химчук

Заказ 1184 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101