Электропривод переменного тока

 

Использование: в электроприводах общепромышленных механизмов. Сущность изобретения: заключается в том, что частота тока в фазах обмотки электродвигателя 10 будет определяться частотой разомкнутого (замкнутого) состояния коммутирующих элементов, т.е. частотой сигналов, поступающих с блока управления 9. В свою очередь частота тока в фазах обмотки электродвигателя 11 будет определяться его скорость вращения, т.е. изменяя частоту питания фаз обмоток электродвигателя, можно изменять его скорость вращения. Данное устройство позволяет также осуществлять режим динамического торможения. Это будет иметь место в том случае, если с блока управления 9 будет поступать однополярный сигнал, приводящий к замыканию коммутирующего элемента 7 (или 8), что обеспечит постоянный ток в одной фазе и отсутствие тока в другой фазе обмотки электродвигателя. 1 ил. сл С

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (()) (я)з Н 02 Р 1/42

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4904444/07 (22) 22.01.91 (46) 15.11.92. Бюл. N 42 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) В,Г.Дрючин, Н.В,Жиляков и И.А.Коцемир (56) Патент Японии М 18682, кл. 55 С 221, 1971.

Авторское свидетельство СССР

N 646409, кл, Н 03 P 1/42, 1979. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА (57) Использование: в электроприводах общепромышленных механизмов. Сущность изобретения: закл ючается в том, что частота тока в фазах обмотки электродвигателя 10 будет определяться частотой разомкнутого (замкнутого) состояния коммутирующих элементов, т.е. частотой сигналов, поступающих с блока управления 9. В свою очередь частота тока в фазах обмотки электродвигателя 11 будет определяться его скорость вращения, т.е. изменяя частоту питания фаз обмоток электродвигателя, можно изменять. его скорость вращения. Данное устройство позволяет также осуществлять режим динамического торможения. Это будет иметь место в том случае, если с блока управления 9 будет поступать однополярный сигнал, приводящий к замыканию коммутирующего элемента 7 (или 8), что обеспечит постоянный ток в одной фазе и отсутствие тока в другой фазе обмотки электродвигателя. 1

1775831 конденсатором, два диода, первыи транзистор, эмиттерный и базовый выводы которого подключены к первой паре выводов блока 50 управления, один вывод первой фазы обмотки подключен к одному выводу фазосдвигающего конденсатора, другой вывод которого подключен к аноду первого диода и к коллекторному выводу первого транзистора, эмиттерный вывод которого подключен к одному выводу второй фазы обмотки и к катоду второго диода, анод которого соединен с катодом первого диода и снабжен первым зажимом для подключения к

Изобретение оп осится к электротехнике и может быпгь использовано в качестве злектропривода с двухфазным асинхронным двигателем, Известно устройство для управления двух >азным асинхронныM:электродвигателем, содер>кащее управляемый выпрямитель, цепочку последоват.ельно соединенных диодов и конде и втор, Недостатком известнсн о устрс йст >а 5laляется сложность его и ограниченность диапазона регулирования скорости, ибо регулирование осуществляется изменением тока в фазных обмотках электродвигателяя, которое ограничено статическим моментом на валу электродвигателя, Наиболее близким по техни ческой сущности и достигаемым результатам является устройство для управления двухфазным асинхронным электродвигателем, содержащее цепочки последовательно соединенных диодов, конденсатор и управляемый выпрямитель, который подключен параллельно цепочке согласно соединенных диодов, один конец параллельного соединения подключен к одному зажиму фазосдвигающего конденсатора, другой зажим которого служит для подключения одной фазы обмотки электродвигателя, второй конец параллельного соединения снабжен выводом для подключения второй фазы обмотки электродвигателя, а общая точка соединения диодов снабжена выводом для подключения к сети переменного тока.

Недостатком известного устройства является ограниченность диапазона регулирования скорости электродвигателя, т,к, изменение тока в фазных обмотках двигателя ограничено статическим моментом нагрузки, Цель изобретения расширение диапазона регулирования частоты вращения электродвигателя, Поставленная цель достигается тем, что в электропривод переменного тока, содержащий двухфазный асинхронный электродвигатель с фазосдвигающим

40 источнику питания, введены третий и четвертый диоды, второй транзистор, два конденсатора, одни выводы которых подключены соответственно к аноду первого диода и к катоду второго диода, эмиттерный вывод второго транзистора подключен к другому выводу второй фазы обмотки, к катоду третьего диода и к другому выводу первого конденсатора, анод третьего диода соединен с катодом четвертого диода и снабжен вторым зажимом для подключения к источнику питания, анод четвертого диода подключен к другому выводу второго конденсатора, к другому выводу первой фазы обмотки и к коллекторному выводу второго транзистора, эмиттерный и базовый выводы которого подключен»;о второй паре выводов блока управления.

На чертеже приведена структурная схема электропривода переменного тока, Электропривод переменного тока содержит двухфазный асинхронный электродвигатель 1 с фазосдвигающим конденсатором 2, два диода 3 и 4, первый транзистор 5, aMèòòåpíûé и базовый Bblaoды которого подключены к первой паре выводов блока управления 6, один вывод первой фазы обмотки подключен к одному выводу фазосдвигающего конденсатора 2, другой вывод которого подключен к аноду диода 3 и к коллекторному выводу транзистора 5, змиттерный вывод которого подключен K одному выводу второй фазы обмотки и к катоду диода 4, анод которого соединен с катодом диода 3 и снабжен первым за>кимом для подключения к источнику питания, дополнительные два диода 7 и 8, транзистор 9, два конденсатора 10 и 11, одни выводы которых подключены соответственно к аноду диода 3 и катоду диода 4, эмиттерный вывод транзистора 9 подключен к другому выводу второй фазы обмотки, к катоду диода 7 и другому выводу конденсатора 10, а анод диода 7 соединен с катодом диода 8 и снабжен вторым зажимом для подключения к источнику питания, кроме того анод диода 7 подключен к другому выводу конденсатора i1, к другому выводу первой фазы обмотки и к коллекторному выводу транзистора 9, эмиттерный и базовый выводы которого подключены ко второй паре выводов блока управления 6.

Электропривод переменного тока paGoтает следующим образом, В исходном состоянии с блока управления 6 на управляющие входы транзисторов

5 и 9 сигналы не поступают. Транзисторы 5 и 9 закрыты и фазы обмотки электродвигателя 1 обесточены. При этом конденсаторы

10 и 11 заряжаются через диоды 7 и 3, 4 и 8

1775831

10

20

50 соответственно от сети переменного напряжения (полярность указана на фиг. 1). Для пуска двигателя 1 необходимо с выхода блока управления 6 (управляемый генератор частоты) на управляющие входы транзисторов

5 и 9 подать периферические (например, прямоугольной формы) сигналы. При этом в течение "положительно о" полупериода, например, открывается транзистор 9, а в течение "отрицательного" полупериода открывается транзистор 5. Открытое состояние транзистора 9 обеспечивает протекание токов в фазах обмотки по цепям: "+" конденсатора 10, транзистор 9, фаза обмотки эл е ктр одви га тел я фазосдвигающий конденсатор 2, "-" конденсатора 10; "+" конденсатора 11, фаза обмотки электродвигателя 1, транзистор 9, "-" конденсатора 11. При открытом транзисторе 5 направление токов в фазах обмотки электродвигателя 1 изменяется, ибо они протекают по цепям: "+" конденсатора 10, фаза обмотки электродвигателя 1, транзистор 5, "-" конденсатора 10; "+" конденсатора 11, транзистор 5, фаэосдвигающий конденсатор 2, фаза обмотки электродвигателя 1, "-" конденсатора 11. Частота тока в фазах обмотки электродвигателя 1 будет определяться частотой открытого (эакрытого) состояния транзисторов 5 и 9, т.е, частотой сигналов, поступающих с блока управления

6. В свою очередь частота тока в фазах обмотки электродвигателя 1 будет определять его скорость вращения, т.е. изменяя частоту питания фаэ обмотки электродвигателя 1, мо>кно изменять его скорость вращения.

Данное устройство позволяет также осуществлять режим динамического торможения, Это будет иметь место в том случае, если с блока управления б будет поступать однополярный сигнал, приводящий к открытию транзисторов 5 (или 9), что обеспечит постоянный ток в одной фазе и отсутствие тока в другой фазе обмотки электродвигателя 1.

Следует отметить, что фазосдвигающий конденсатор 2 выполняют в некоторых случаях (в зависимости от требуемого диапазона регулирования скорости вращения электродвигателя) наборным (из отдельных конденсаторов) с целью обеспечения кругового поля во всем диапазоне регулирования (коммутация отдельных конденсаторов в единое целое синхронизирована с задатчиком частоты блока управления). Кроме того, при необходимости регулирования тока в фазах обмотки (поддержание постоянства момента при изменении) диоды 3, 4 (или 7,8) выполняются управляемыми, что позволяет (изменением угла управления) регулировать напряжение на конденсаторах 10 и 11, а следовательно, и ток в фазах обмотки электродвигателя 1.

Таким образом, предлагаемый электропривод переменного тока позволяет обеспечить широкий диапазон регулирования скорости вращения, при этом он проще в своем построении по сравнению с известными.

Формула изобретения

Злектропривод переменного тока, содержащий двухфазный асинхронный электродвигатель с фазосдвигающим конденсатором, два диода, первый транзистор, эмиттерный и базовый выводы которого подключены к первой паре выводов блока управления, один вывод первой фазы обмотки подключен к одному выводу фазосдвигающего конденсатора, другой вывод которого подключен к аноду первого диода и к коллекторному выводу первого транзистора, эмиттерный вывод которого подключен к одному выводу второй фазы обмоткии к катоду второго диода, анод которого соединен с катодом первого диода и снабжен первым зажимом для подключения к источнику питания, отл ича ю щи и ся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования частоты вращения, в него введены третий и четвертый диоды, второй транзистор, два конденсатора, одни выводы которых подключены соответственно к аноду первого и к катоду второго диода, эмиттерный вывод второго транзистора подключен к другому выводу второй фазы обмотки, к катоду третьего диода и другому выводу первого конденсатора, анод третьего диода соединен с катодом четвертого диода и снабжен вторым зажимом для подключения к источнику питания, анод четвертого диода подключен к другому выводу второго конденсатора, к другому выводу первой фазы обмотки и к коллекторному выводу второго транзистора, эмиттерный и базовый выводы которого подключены к второй паре выводов блока управления.