Электропривод одноключевой

 

Изобретение относится к управляемым электроприводам. Электропривод одноключевой содержит один источник постоянного или пульсирующего напряжения, два конденсатора, полупроводниковый ключ, работающий от системы управления, диод, обмотку электродвигателя, разделенную на две части. Изобретение предназначено для использования в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте для привода механизмов, требующих регулирование скорости, позволяет сократить число источников питания в схеме управления. 1 ил.

Изобретение относится к управляемым электроприводам и может быть использовано в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте для привода механизмов, требующих регулирование скорости.

Известен электропривод, получивший наиболее широкое распространение (Штелтинг Г. , Байссе А. Электрические микромашины: Пер. с нем.: - М.: Энергоатомиздат, 1991, с. 203, рис. 7.14), у которого схема управления электродвигателем, содержит два транзисторных ключа и два возвратных диода для питания обмотки двигателя по требуемому закону управления. Однако схема содержит два ключевых элемента на фазу двигателя.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому электроприводу (прототипом) является электропривод (Леонхард В. Регулируемые электроприводы переменного тока. ТИИЭР, 1988, т. 76, N 4, с. 171 - 191), у которого одноключевая схема управления электродвигателем содержит два источника питания.

Целью изобретения является сокращение числа источников питания в схеме управления электродвигателем.

Указанная цель достигается тем, что обмотка электродвигателя разделена на две части с числами витков W1 и W2, соединенные между собой через конденсатор. Одна часть обмотки через последовательно включенный диод подсоединена к источнику, а другая часть обмотки через последовательно включенный полупроводниковый ключ подсоединена к тому же источнику.

Синхронный электропривод (см. чертеж) содержит источник постоянного или пульсирующего напряжения ИПН, конденсатор C1 и C2, полупроводниковый ключ ПК, работающий от системы управления СУ, диод VD, полуобмотки электродвигателя W1 и W2.

Электропривод работает следующим образом.

В исходном состоянии, когда ПК разомкнут, конденсатор C2 заряжен полярностью, показанной на фиг. 1. Ток в обмотках не протекает. При замыкании ключа ПК начинает нарастать ток в полуобмотке W2, равный сумме токов, протекающих по цепи ИПН-W2-ПК-ИПН и по цепи C1-W2-ПК-С1. В это же время, в полуобмотке W1 протекает ток разряда конденсатора по цепи W1-C2-ПК-W1. При размыкании ключа ПК, энергия, накопленная в индуктивности W2, заряжает конденсатор C2 по цепи W2-C2-VD-W2, а энергия, накопленная в индуктивности W1 возвращается в источник и в C1 через диод VD. Далее цикл повторяется.

Амплитуда тока в обмотке двигателя зависит от времени открытого состояния ключа ПК и может быть ограничена либо датчиком времени, либо датчиком тока, входящими в состав СУ.

Если ИПН допускает протекание тока в прямом и в обратном направлениях, то конденсатор C1 не требуется, т.к. его функцию выполняет ИПН.

На фиг. 1 показана одна фаза, число фаз может быть n, где n = 1, 2, ... . Ротор показан без обмотки (реактивный синхронный), тип ротора может быть любой: с электромагнитным возбуждением, с возбуждением от постоянных магнитов и т.п.

По сравнению с прототипом заявляемый электропривод имеет только один источник.

Формула изобретения

Электропривод, содержащий источник постоянного или пульсирующего напряжения, отличающийся тем, что обмотка электродвигателя разделена на две части, соединенные между собой через конденсатор, одна часть обмотки через последовательно включенный диод подсоединена к источнику, а вторая часть обмотки через последовательно включенный полупроводниковый ключ подсоединена к тому же источнику, источник допускает протекание тока в прямом и обратном направлениях.

РИСУНКИ

Рисунок 1