Электропривод с частотно-импульсным управлением

 

Использование: для управления частотой вращения двухфазных асинхронных электродвигателей. Сущность изобретения: при введении в состав электропривода, содержащего задающий генератор 1, управляемый делитель частоты 2, счетчик 3. дешифратор 4. коммутатор 8 и два формирователя выходных напряжений 6 и 9, двух распределителей импульсов 5 и 7 и выполнении формирователей 6 и 9 по схеме многозонных преобразователей достигается повышение КПД электропривода за счет уменьшения нечётных гармоник в напряжении питания электродвигателя, повышается его надежность. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э Н 02 P 7/42

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Еьйй

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4729126/07 (22) Ъ 1.08.89 (46) 23.06.93. Бюль 23 (72) В.И.Гостев. А.Г.Стрижнев и В.Л.Кривонос (56) Авторское свидетельство СССР

hk 1277348. кл. Н 02 P 7/42, 1985.

Авторское свидетельство СССР

f4 1403325, кл. Н 02 P 7/42, 1986. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ДЛЯ ЧАСТОТНОИМПУЛЬСНОГО УПРАВЛЕНИЯ (57) Использование: для управления частотой вращения двухфазных асинхронных. . Ж 1823124А1 электродвигателей, Сущность изобретения: при введении в состав электропривода, содержащего задающий генератор 1, управляемый делитель частоты 2, счетчик 3. дешифратор 4. коммутатор 8 и два формирователя выходных напряжений 6 и 9, двух .распределителей импульсов 5 и 7 и выполнении формирователей 6 и 9 по схеме многозонных преобразователей достигается повышение КПД электропривода за счет уменьшения нечетных гармоник в напряжении питания электродвигателя, повышается .его надежность. 3 ил.

1823124

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для частотно-импульсного управления электроприводами с асинхронным двухфазным электродвигателем.

Целью настоящего изобретения является повышение КПД устройства при регулировании частоты вращения асинхронного двухфазного электродвигателя.

На фиг.1 приведена функциональная схема электропривода; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства; на фиг.3 — электронная схема электро привода.

Злектропривод для частотно-импульсного 15 управления асинхронным двухфазным электродвигателем содержит последовательно соединенные задающий генератор 1, управляемый делитель 2 частоты, формирователь импульсов управления, включающий 20 счетчик 3, дешифратор 4, первый распределитель 5 импульсов и первый формирователь выходных напряжений 6, последовательно соединенные второй распределитель 7 импульсов. управляемый коммутатор 8 и второй 25 формирователь выходных напряжений 9. Выходы формирователей выходных напряжений

6 и 9 подключены соответственно к обмотке возбуждения и обмотке управления асинхронного двухфазного электродвигателя 10, кроме 30 того, выходы дешифратора 4 подкл1очены vo входам второго распределителя 7 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

Задающий генератор 1, вырабатывает 3"-> импульсы прял1оугольной формы (фиг.2а), частота следования которых равна: гг зг = К И макс й) ракс где К вЂ” коэффициент деления счетчика 3: Ммакс — максимальное значение переменного коэффициента 40 деления делителя 2; йЪ акс — максимальная частота напряжения нэ обмотках асинхронного электродвигателя 10.

Эти импульсы поступают на счетнь.и вход упрэвляел1ого делителя 2 частоты, ко- 45 эффициент деления которого зависит от значения цифрового кода нэ его управля1ощих входах 11. При наличии нэ всех разрядах кода управления логических "0" коэффициент деления упрэвляел1ого делителя 2 частоты является максимальным, а частота напряжения на обмотках электродвигателя 10 — ми IMM3nbll0L1 и равна .

® мин = Оэ зг/К (2 " — 1 ), где n — количест55 во разрядов кода управления делителя 2 частоты.

Импульсы (фиг,2б) с выхода делителя 2 частоты подсчитываются счетчиком 3. состояние которого контролируется дешифратором 4, Обьем счетчика 3 и дешифратора

4 определяется количеством и дискретностью элементарных участков напряжений, питающих обмотки электродвигателя 10.

Импульсы, снимаемые выходы дешифратора 4 разделяются распределителем 5 и 7 ил1пульсов (фиг.20 3, к-п) íà i групп (число! задается выбором схемы формирователей выходных напряжений 6 и 9), Каждая i-я группа импульсов образованная распределителями 5 и 7 импульсов управляет соответствующими транзисторными ключами, входящими в состав-формирователя выходного напряжения 6 непосредственно. а формирователя вьведкого нэпрлжв .".я 9 через управляемый коммутатор 8. Формирователи выходного напряжения 6 и 9 в соответствии с заданным алгоритмом работы формируют ступенчатые выходные напряжения (фиг.2и, р), аппроксимирующие синусоиды. Сдвиг фазы напряжения, питающего обмотку управления электродвигателя 10 (фиг.2, р), устанавливается равным о /2 и зависит от порядка подключения выходов дешифратора 4 к входам распределителя 7 импульсов, а знак фазового сдвига выбирается коммутатором 8. работой которого уп- равляет сигнал 12 в виде логического "0" или

II 1

Состав и работа дешифратора 4, распределителей 5.и 7 импульсов, управляемого коммутатора 8 зависят от класса используемых формирователей выходных напряжений 6 и 9.

Для примера на фиг.3 представлена функциональная схема формирователя выходных напряжений 6 и 9 с переключением секций первичной обмотки выходного трансформатора 15.

В процессе работы электропривада (фиг.3) нэ выходах дешифратора 4 последовательно появляется сигнал логический "1", который поступает на входы схем ИЛИ 13 распределителей 5 и 7 импульсов. Для обеспечения фазового сдвига между напряжениями, питающими обмотки электродвигателя

10, входы схем ИЛИ 13 распределителя 7 импульсов подключены к выходам дешифратора 4 со сл1ещением относительно подключенных входов схем ИЛИ 13 распределителя 5 импульсов. Схемы ИЛИ

13 каждого распределителя 5, 7 импульсов разделяют эти импульсы соответственно на шесть групп (i =- 6) в канале обмотки возбуждения (фиг,2 в-з) и в канале обмотки управления (фиг.2 к-г1), Каждая группа импульсов управляет своим транзисторным кл1очом 14 формирователя выходных напряжений 6 и 9.

При действии сигналов логической "1" транзисторные ключи 14 открываются и на выхо1823124 де трансформаторов 15 формирователей выходных напряжений 6 и 9 формируются ступенчатые напряжения (фиг,2и, р).

Управляемый коммутатор 8 по сигналу

12 производит перекрестное переключение 5 выходов распределителя 7 ко входам формирователя выходных напряжений 9 и тем самым обеспечивает реверс асинхронного двухфазного электродвигателя 10.

Таким образом, устройство позволяет 10 обеспечить заданную точность управления путем увеличения количества разрядов кода управления, простоту осуществления реверса, высокую надежность за счет применения только цифровых элементов, 15 а также высокий КПД за счет выбора параметров многозонных преобразователей, Кроме того, возможно микроминиатюрное исполнение устройства управления в виде одной БИС, 20

Для практической реализации основных функциональных блоков описанного устрс,йства могут быть рекомендованы следующие элеме ты.

Задающий ге -.ератор 1 может быть реализован на микр,схеме К155ЛАЗ.

Управляемый делитель 2 частоты может быть реализован применением микросхем 30

К155И Е8.

Счетчик . жет быть реализован на микрс схеме К155ИЕ4.

Дешифратор 4 может быть выполнен на микросхеме К155ИДЗ.

Пример реализации распределителя импульсов 5, 7 изображен на фиг.2 на элементах ИЛИ К155ЛЕ4.

Пример реализации формирователя выходных напряжений 6 и 9 приведен на фиг.2.

Формула изобретения

Электропривод с частотно-импульсным управлением, содержащий асинхронный двухфазный электродвигатель, обмотка возбуждения и обмотка управления которого подключены к выходам первого и второго формирователей напряжения, последовательно соединенные задающий генератор и управляемый делитель частоты, последовательно соединенные счетчик и дешифратор и управляемый коммутатор, выходы которого соединены с входами второго формирователя напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД при регулировании частоты вращения электродвигателя, в него введены первый и второй распределители импульсов, входы которых ,соединены с соо ветствующими выходами кашиф . тора, выход управляемого делителя частоты — с сходом счетчика, выходы первого распределителя импульсов — с входами первого формирователя напряжений. выходы второго распредели;еля импульсов — с входами .„авляемого коммутатора, а первый и ropoA формирователи напряжения выполнс ны по схеме многозонных преобразователей.

182S129

Фиг. 2.

1823124

ФЕР 3е.

Редактор

Заказ 2186 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Составитель В.Гостев

Техред М.Моргентал Корректор В.Петраш!

/5 }