Устройство для питания электромеханических преобразователей

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

283362

Coioa Советскик

Социалистических

Рворублив

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 06.VI.1969 (№ 1336992/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 06.Х.1970. Бюллетень ¹ 31

Дата опубликования описания 11.XII.1970

Кл. 2 1с, 46 54

Комитет оо делам

МПК Н 02р 7 62

УД1(6:21.314.58 (088.8) изооретеиий и открытий ори Совете Министров

Грр

Авторы изобретения

В. П. Рубцов, В. А. Ратмиров, Л. А. Садовский, А. И. Турпитко и

А. С. Филатов

Московский ордена Ленина энергетический институт

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

Известны устройства для питания электромеханических преобр азователей, например шаговых двигателей, содержащие импульсный регулятор напряжения, подключенный к нерегулируемому источнику питания постоянного тока и выполненный на управляемом полупроводниковом приборе, работающем в ключевом режиме., к выходу которого подключены соединенные между собой параллельно диод, включенный встречно полупроводниковому 1р прибору, и обмотки двигателя.

В описываемом устройстве с целью упрощения его, повышения быстродействия и к.п.д. шагового двигателя применены дополнительные диоды, связывающие каждую обмотку 15 двигателя с источником питания, и блокинггенератор с управляемой частотой, подключенный к входной цепи полупроводникового прибора и работающий в автоколебательном режиме. В выходную цепь импульсного регу- 2р лятора напряжения последовательно с обмотками двигателя включен резистор, напряжение с которого подается на вход блокинг-генератора, изменяя его частоту обратно пропорционально величине тока, потребляемого 25 двигателем.

На чертеже приведена принципиальная схема описываемого устройства.

Она содержит нерегулируемый выпрямитель

1 с емкостным фильтром 2, широтно-импульс- 30 ный регулятор 8 напряжения, нагруженный на многоканальный усилитель 4 мощности (число каналов может быть произвольным и соответствовать числу фаз шагового двигателя). В каждый канал усилителя 4 мощности включается фаза 5 шагового двигателя, связанная разделительным диодом б с плюсом выпрямителя 1. Усилитель 4 мощности управляется от распределителя 7 импульсов, на вход которого поступают импульсы с частотой /, вырабатываемые внешним программным устройством (на чертеже не показано).

Усилитель 4 мош ности и фазы 5 шаговогодвигателя шунтированы диодом 8.

Широтно-импульсный регулятор напряжения состоит из тиристора 9, шунтированного встречно направленным диодом 10, и колебательного контура, состоящего из конденсатора

11 и дросселя 12. Управление тиристором 9 осуществляется от блокинг-генератора 13, работающего в автоколебательном режиме, Усилитель 14 обеспечивает регулирование частоты блокинг-генератора. Вход усилителя 14 подключен к задающему потенциометру 15 и резистору lб. Напряжение U«,, снимаемое с резистора lo, направлено встречно задающему напряжению на потенциометре 15 и создает отрицательную обратную связь IIO току.

Рассмотрим принцип действия широтно-импульсного регулятора. В исходном состоянии

283362

Составитель 3. Горний

Редактор В. В. Фельдман Техред А. А. Камышникова Коррекгор А. П. Васильева

Заказ 358572 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Я(-35, Раушская наб., д. 415

Типография, пр. Сапунова, 2 при включении переменного напряжения сети конденсатор 11 заряжается до величины выпрямленного напряжения с полярностью, íоказанной на чертеже. Напряжение на нагрузке регулятора равно нулю. Импульс управления, поступающий от блокинг-генератора 1о на тиристор 9, включает последний, вследствие чего начинается колебательный процесс перезаряда конденсатора 11. Процесс перезаряда конденсатора 11 определяется только параметрами колебательного контура и не зависит от характера и величины нагрузки. В первый полупериод перезаряда конденсатора 11 коммутиру,ощий ток проходит по цепи: конденсатор 11, тиристор 9 и дроссель 12. Во второй полупериод коммутационный ток меняет знак и проходит по цвпи: конденсатор 11, дооссель 12, встречный диод 10. Во втором полупериоде тиристор 9 восстанавливает свои у!Iравляю7щие свойства, поскольку на его управляющем электроде отсутствует сигнал, а к силовым электродам приложено отрицательное напряжение. Длительность управляющего сигнала на тиристоре 9 не должна превышать одного полупериода колебательного процесса перезаряда в колебательном контуре 11, 12.

По истечении одного периода:перезаряд конденсатора 11 црекращается до следующего управляющего импульса, с приходом котороr0 описанный процесс повторяется.

Поскольку нагрузка широтно-импульсного ,регулятора имеет индуктивный характер, в схеме предуомотрен диод 8, создающий цепь для протекания тока нагрузки при отключении широтно-импульсного регулятора.

Усилитель 14 изменяет частоту блокинг-генератора И и соответственно напряжение на выходе широтно-импульсного регулятора пропорционально разности задающего напряжения с1„снимаемого с потенциометра 15, и напряжения обратной связи U„, пропорцио5 нального току в фазах шагового двигателя и выделяемого на резисторе lб, вследствие чего поддерживается заданное среднее значение тока в фазах.

10 Предмет изобретения

1. Устройство для питания электромеханических преобразователей, например шаговых двигателей, содержащее импульсный регуля15 тор напряжения, 7подключенный к нерегулируемому источнику питания постоянного тока и выполненный на управляемом полупроводниковом приборе, работающем в ключевом режиме, к выходу которого подключены соединенные между собою параллельно диод, включенный встречно полупроводниковому прибору, и обмотки двигателя, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, повышения быстродействия и к.п.д. шагового двигателя, применены дополнительные диоды, связывающие каждую обмотку двигателя с источником питания, и блокинг-генератор с управляемой частотой, подключенный к входной цепи полупроводникового прибора и работающий в автоколебательном режиме.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в выходную цепь иипульсного,регулятора напряжения последовательно с обмотками двигателя включен резистор, напряжение с которого подается на вход блокинг-генератора, изменяя его частоту обратно пропорционально величине тока, 7потребляемого двигателем.