Устройство для регулирования скорости электродвигателя постоянного тока

 

О П И СЛ-Н-И Е

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 529536

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено О5. 10.73 (21) 1963474/07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.09.76.Бюллетень № 35 (45) Дата опубликования описания 02.12.76 (51) М. Кл.

Н О2 Р S/16//

z/ В 65 Н 23/22

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (532 УДК 621.313.. 2 (O88. 8) Л, Г. Певунов, А. И. Тихонов, Б. П. Осипов и Г, А. Гэлубихин (72) Авторы изобретения

Ивановский филиал Всесоюзного научно-исследэвательскэго и проектно-конструкторского института пэ автоматизированному электрэприводу(71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТИ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение касается системы питания двигателя постояннэгэ тэка, имеющего в качестве источника сеть переменнэгэ тока. Онэ мэжет быть применено на перемоточных машинах при переработке синтетических волокон, где требуется,плавт!ы!1

ПУСК И IIO- еРжаНИЕ ПОСтОЯННЭГЭ НатЯжЕния нити в течение всего цикла перемотки, а также на других машинах и механизмах. !О

Известна система питания -электродвигателя постоянного тэка, имеющая в качестве источника переменный тэк, содержащая двухполупериодный выпрямитель, нагрузкой которого является двигатель Doc- j$ тояннэго тока.

Однако для этой системы характерны сложность и недостаточная стабильность частоты вращения электродвигателя из-за изменения параметров транзисторов, pa- gp ботающих в усилительнэм режиме, при колебаниях температуры.

Такими же недостатками обладает и система питания электродвигателя постоянного тока, имеющая в качестве источ- б ника переменный тэк, содержащая двухполупериодный пэлууправляемый выпрямитель, нагрузкой кэтэрэгэ является двигатель пэстэяннэгэ тока и TIIpBcTop, включенный последовательно между двухпо:!упериэдным вь!прямителем и одним из полюсов IIKOp нэй обмотки двигателя.

Система содержи! узлы заряда и разряда конденсатора, управляющего тиристэро,I, узел регул!прэвания постоянной времени заряда конденсатора, обеспечивающего

;:.!авный пуск !! сэстэящегэ пз транзистора со средствам!! для с;.1ещения. Для компенсации кэлеэан!!й напряжен!!я В сети между катодом т11pIIcTopQ и минус;ъ! Дву хполупериэднэго выпрямителя включена об— р=тная связь, представляющая сэбэй делитель напряжения с фпльтруюшим конденсаторэм. ! делью изэоретенпя является упрощение, повышен!!с надежIIocTII и стабильности устройства в работе в режиме и. авнэгэ пуска.

Это достигается тем, чтэ между подвижным и одним из неподвижных кэчтактэв

529536 переменного резистэра включен переход коллектор ->миттер транзистора с базовым смещением ;,-С, получающим выпрямленное напряжение с одной из обмоток трансформатора. Ь

От этой >ке обмотки трансформатора

IIHTàåòcÿ и узел компенсации колебаний напряжения сети, представляющий собой последовательно соединенные стабилитрэн и резистор, включенный в общую цепь за- р ряда конденсаторов формирователя.

Lf ерез стабилитрон на резистор подается выпрямленное напряжение, пропорциональное напряжению сети и включенное встречно синхронизирующему.

На чертеже представлена электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит входные клеммы

1 и 2, к которым подключены выпрямители

3 и 4 и первичная обмотка 5 трансформа- щ

T îðà 6. К диагонали выпрямителя 4 подключена обмотка возбу>кдения 7 двигателя 8, а в диагональ выпрямителя 3 включена якорная обмотка двигателя 8 и обратный диод

9. Для регулирования напряжения на якоре 25 двигателя 8 выпрямитель 3 содержит тиристоры 10, 1 1. Схема управления тиристэрами содержит фазэсдвигающее устройство, питаемое от синхрэнизирующей обмотки 12 трансформатора 6 через токэограничитель- ЗО ный резистор 13, и узлы плавного пуска и компенсации колебаний напряжения сети, питаемые от обмотки 14 через выпрямительный мост 15.

Фазосдвигающее устрэйствэ состоит из 35 зарядных цепей конденсаторов 16, 17, содержащих диоды 18, 19, стабилитрэны 20, 21, резисторы 22, 23, — разрядных цепей в которые вхэдят динистэры 24, 25 и управляющие переходы тиристэров 10, 1 1. 4О

Стабилитрэны 20, 21 неэбходимы дпя стабилизации напря>кения, подаваемого с обмотки 12 HQ заряд конденсаторов 16, 17, а также для пэлучения искусственной нулевой точки. 45

Узел плавного пуска сэстоит из резисторов 26, 27, конденсатора 28 и транзистора 29, включенного своим переходом эмиттер-коллектор в разрыв прэвода, соединяющего подвижный контакт задающегэ я резистора 22 с неподвижным.

Переход база-змиттер транзистора через резистор 27 пэдк>почек к конденсатору 28.

Узел компенсации напрякения сети вь>пэлнен в виде последовательно сэединенных стабилитрона 30 H резистора 23, которые через переход эмиттер-коллектор подключены к выпрямительнэму,Lacту 15, При подаче переменного напряжения на клеммы 1, 2 от выпрямителя 4 питается обмотка возбуждения 7, а через трансформатор 6 питается фазосдвигающее устройство и узлы плавного пуска и компенсации напряжения сети и через полууправляемый выпрямитель 3 получит питание якорная обмотка двигателя 8. Скорость электродвигателя регулируется изменением напряжения, прикладываемого к якорю двигателя 8 с помощью тиристоров 10 и 11 фазосдвигающего устройства, Рассмотрим работу устройства в течение одного пэлупериода переменного напряжения, так как во второй пэлупериод схема работает аналогичным образом, тэлькэ в другом плече формирователя, Одновременно с ростом нацряжения:a тиристоре 10 возрастает напрякение на обмотке 12 и конденсатор зарякается пэ цепи: резистор 13, диод 18, конденсатор

16, резисторы 22, 23, стабилитрон 21, обмотка 12.

Время заряда конденсатора до напряжения переключения динистора определяется постоячнэй времени:.àðÿäà и величиной напри>кения. При переключении динистора 24 ток разряда конденсатора 16, протекая пэ цепи — динистор 24, управляющий переход тиристора 10, конденсатор 16 — включает тиристэр 10 и тем самым подает на якорь двигателя часть пэлуволны сетевэгэ напряжения.

При изменении величины сопротиьления резистэра 22 изменяется постоянная времени заряда конденсатора и пэзтэму изменяется,гэл открытия тиристора. Этэ привэдиз к изменению напряжения на выходе выпрямителя 3 и скорости электродвигателя.

Плавный пуск двигателя обеспечивается медленным открытием транзистора 29, colLрэтивпение участка эмиттер-коллектор кторэго постепенно уменьшаеTcR и шунтируется часть резистора 22, вследствие чего уменьшается угол регулирования фазэсдвигающего устройства.

Плавное открытие транзистора достигается за счет базового смещения эт обмотки трансфор:латэра 14- через выпрямитель

15 н интегрирующую цепочку резистор

26, конденсатор 28.

При дальнеи пей работе устройства тран-. зист0p остается полностью эткрытым, пр зтэм влияние темпер. туры на проводимость транзистора и, спедэватепьнэ, на скорость электродвигателя практически отсутствует.

Уменьшение влияния колебаний напряжения сети на час-оту вращения злектродвигате;,я постигется за счет введения э>рицатепьной ээратной связи пэ напряжению.

529536

ЦНИИПИ Зака= 5:25i93

1иг 82

Подписное

Фи..иал,!П i . !атон", I, Ужгород, ул, Ппэектгая 4

Ток >протекая IIo цепи — выпрямительный мост 15, транзистор 29, резистор 23, стабилитрон 30, выпрямительный мэст 15, — создает падение налряжения на резисторе 23, направленное встречно напряжению заряда конденсатэрэв 16, 17, При увеличе нии напряжения сети растет напряжение на резистэре 23, которое, противодействуя заряду конденсатэрэв, увеличивает угол зажигания тиристэров 10, 1 1, тем самым пэддерживая постоянной скорость электродвигателя.

Формула изобретения 35

Устройство для регулирования скорэсти электродвигателя пэстэяннэго тэка, питающегося оТ истэчника переменного тока, содержащее двухпэлупериэдный пэлууправляемый выпрямитель, фазэсдвигающее устpoHctBo co схемами плавного пуска, компенсации колебания tIGll;.iHÿåíèÿ сети и двухтактнэгэ формирователя импу LbcDB, питае— мого от обмэтки трансформатора, и с переменным резистором в общей цепи заряда конденсаторэв формирователя, э т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения егэ надежности и стабильности егэ рабэты в режиме плавного пуска, переход эм ттер-коллектор транзистора схемы плавнэгэ пуска, база которого соединена с отделы: и эб:- эткэй трансформатора через выпрямитель и интегрирующую П 5— цепь, включен между неподвижным и подвижным контактами переменного резистора, а схема компенсации колебаний напряжения сети содержит резистор, включенный в общую цепь заряда конденсаторов формирователя импульсов и соединенный через стабилитрэн и выпрямитель с обмоткой трансформатора.

Источники информации, принятые BD внимание llp1! зкспертизе:

1. Патент ГДР № 74056, кл. 21с

59/50 (НО2р), 20.06.70.

2. Патент Великобритании ¹ 1 1528 1 1, кл. Н2 Х, С ЗВ 1969 (прототип),