Устройство для импульсного регулирования скорости двигателя постоянного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< ц 53570!

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.07.73 (21) 1940788/07 с присоединением заявки _#_ (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.76. Бюллетень Хе 42

Дата опубликования описания 02.12.76 (51) М. Кл. Н 02Р 5/12

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.313.2 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Л. Анхимюк, Э. К. Домарод, Г. П. Шейна и Э. Ф, Яковицкий

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

СКОРОСТИ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится главным образом к электроприводу и может использоваться для управления электродвигателем постоянного тока, питаемого от сети переменного тока через |выпрямитель. Возможно также использование изобретения в качестве управляемого источника постоянного тока и для других целей.

Известны устройспва для импульсного регули рования скорости двигателя постоянного тока с питанием от переходного управляемого вентильного преобразователя (1).

Регулирование среднего значения напряжения на якоре двигателя осуществляется изменением частоты импульсов, длительность которых неизменна. Из-за плохого,гармонического соста|ва выходного напряжения такие электроприводы имеют пониженные энергетические и регулировочные показатели.

В регулируемых электроприводах постоянного тока с ти ристорным преобразователем и широтно-импульсной модуляцией, питаемых от сети переменного тока (2), удается существенно повысить коэффициент мощности. Однако прочие энергетические показатели и регулиравочные,возможности электропривода остаются невысокими, Цель изобретения — улучшение качества регулирования.

Это достигается тем, что в схему управления силовым вентильным выпрямителем включен вспомогательный неуправляемый вентильный выпрямитель, собранный по схеме силового выпрямителя, при этом выход вспо5 могательного выпрямителя подключен к узлу суммирования на входе схемы управления.

Этим достигается изменение скважности импульсов ШИМ в пределах, пульса выпрямленного напряжения вспомогательного выпрями10 теля, при котором обеспечивается постоянство средних значений импульсов выходного напряжения, и, следовательно, улучшение гармонического состава напряжения и качества регулирования последнего.

15 На фиг. 1 изображена схема управления двигателем с трехфазным нулевым управляемым вентильным выпрямителем и принудительной трансформаторной коммутацией; на фиг. 2 — диаграмма напряжений на выходе

20 такой схемы; на фиг. 3 — схема с трехфазным мостовым управляемым вентильным выпрямителем и конденсаторной коммутацией.

Напряжение от сети АВСО переменного тока подается через управляемый вентильный

25 выпрямитель 1 на электродвигатель 2. Управление вентилями осуществляется с помощью широтно-импульсного модулятора 3, который выдает сигналы на формирователь 4 открывающих импульсов и формирователь 5 запи30 рающих импульсов, Открывающие импульсы

535701 подаются на соединенные в одну потенциальную точку управляющие электроды вентилей

6, а запирающие импульсы поступают на вентиль узла гашения 7.

Управляющее напряжение U a получается после узла сравнения 8, на который подается напряжение задания Uaag и напряжение, равное или пропорциональное мгновенному значению выпрямленного напряжения сети U„ получаемое на;выходе вспомогательного ма- 10 ломощного неуправляемого выпрямителя 9.

Сюда же могут подаваться сигналы и других обратных связей, например, сигнал обратной связи по скорости U,. осуществляемой тахогенератором 10. 15

Устройство работает следующим образом.

Открывающие импульсы от формирователя 4 подаются на общую потенциальную точку управляющих электродов 6. При этом открывается тот вентиль, на аноде которого в данный 20 момент наибольшее мгновенное напряжение сети. Через некоторое время, значительно меньшее длительности пульса выпрямленного напряжения, от формирователя 5 на узел гашения 7 поступает запирающий импульс, кото- 25 рый вызывает запирание открытого вентиля выпрямителя 1.

Время, в течение которого напряжение сети подается на д вигатель через открытый вентиль силового выпрямителя, определяется Ç0 величиной управляющего сигнала. В,результате на двигатель подаются импульсы напряжения, частота которых значительно выше частоты пульсаций выпрямленного напряжения сети, а средние значения которых опре- 55 деляются моментами поступления запирающих импульсов. Управляющие электроды силового выпрямителя соединены в одну потенциальную точку, поэтому открывающие импульсы подаются по одному ка налу при лю- 40 бом числе фаз силового выпрямителя, что значительно упрощает схему управления.

Поскольку мгновенное значение напряжения сети меняется по синусоидальному закону, то при постоянной длительности импульсов 45 среднее напряжение на двигателе пульсирует с частотой, кратной частоте напряжения сети и определяемой схемой силового выпрямителя. Для устранения этого недостатка в схеме управления используется вспомогательный неуправляемый выпрямитель 9, собранный по той же схеме, что и силовой управляемый выпрямитель 6. На выходе выпрямителя 9 напряжение имеет ту же форму, что и напряжение на выходе силового выпрямителя 1 при открытых, вентилях. Напряжение с выхода вспомогательного неупра влявмого выпрямителя подается на узел сравнения 8, где оно вычитается из задающего напряжения У„д.

Полученное управляющее напряжение подается на вход широтно-импульсного модулятора. При этом увеличение мгновенного напряжения сети приводит к уменьшению длительности иипульса напряжения на двигателе (t>(t (t ), так, что,площадь каждого импульса на двигателе в квазистационарном режиме остается неизменной, а среднее напряжение на двигателе U,ð — постоянным.

Формула изобретения

Устройство для импульсного регулирования скорости двигателя постоянного тока, содержащее силовой управляемый выпрямитель с принудительной коммутацией и схему управления им, включающую в себя широтно-импульсный модулятор и общий для всех управляемых вентилей выпрямителя формирователь управляющих импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества регулирования, в схему управления включен неуправляемый:выпрямитель, собранный по схеме силового, выпрямителя, при этом выход неуправляемого выпрямителя подключен к узлу суммирования на входе схемы управления, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. А вт..свид. СССР № 161803 М. Кл.

Н 02р 5/12, 14.04.62.

2. Статья Зайцева А. И. и др, «Импульсное регулирование скорости привода постоянного тока с улучшенными энергетическими показателями» в сборнике «Автоматизированный электропривод производственных механизмов», ч. 1, «Энергия», 1965 r.

535701 в с стиг,,у

Составитель В. Харатьян

Техред А. Камышникова

Корректор Л. Денискнна

Редактор Н. Каменская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2356/11 Изд. Мз 1746 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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