Устройство для управления двухфазным асинхронным электродвигателем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 551787

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.01.69(21) 1301962107 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.03.77.Бюллетень № 11 (45) Дата опубликования описания16.06.77 (51) М. Кл.

Н02 P 7/58

Государственный комитет

Сооета Иинистров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621 316 .718. 5 (088. 8) (72) Автор изобретения

С. А. Соколов (71) Заявитель Московский ордена Ленина авиационный институт им Серго Орджоникидзе (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХФАЗНЫМ

АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

Изобретение относится к усилительнопреобразовательным устройствам автоматики и предназначено для реверсивного управления асинхронным двухфазным двигателем в следящих приводах переменного тока радиотехнических установок и приборов различного назначения.

Известно устройство с симметричным управлением двухфазных асинхронных двигателей, содержащее усилитель мощности, 10

HB вход которого подается напряжение раосогласования, а выход соединен со входом широтно-импульсного модулятора, формирующего сигнал управления для ключевых усилителей обмотки управления и обмотки 15 возбуждения двухфазного асинхронного электродвигателя.

Недостатком этого устройства является плохая регулируемость двигателя на холостом ходу и сравнительная сложность устройства, так как для регулирования напряжения в каждой фазе обмоток двигателя требуются два разделительных канала управленияя.

Из устройств наиболее близких по технической сущности является тиристорный усилитель мощности, описанный в литературее.

Известно также устройство управления двухфазным асинхронным двигателем, содержащим блок питания и реверсивный тиристорный усилитель мощности, выход которого связан с обмоткой управления двухфазного асинхр онного двигателя, а вход — с широтно-импульсным модулятором. Это устройство является наиболее близким по технической сущности к предлс жени ому.

Оно относится к устройствам, реализующим несимметричное упр авление двухфазным асинхронным двигателем, и обладает хорошими регулировочными характеристиками. Характерным признаком несимметричного управления является только один канал управления и, следовательно, простота таких устройств.

Однако устройства, реализующие несимметричное управление, имеют существенные недостатки.

551787

Энергетические характеристики двухфазного асинхронного двигателя при работе от устройств, реализующих несимметричное управление, хуже энергетических характеристик двухфазного асинхронного двигателя при работе от устройств, реализующих симметричное управление устройств с двумя каналами управления. Устройства, реализую» шие несимметричное управление, требуют дополнительно схем отключения обмотки 10 возбуждения двигателя от источника питающего напряжения при нулевом сигнале управления, так как в противном случае возникают дополнительные потери энергии и, кроме того, возможен самоход двигателя. 15

Целью изобретения является улучшение энергетических характеристик электр опривода и устранение самохода двигателя.

Это достигается тем, что в устройство управления двухфазным асинхронным двига- 20 телем, содержащем блок питания, широтно-импульсный модулятор, выход которого соединен со входом реверсивного тиристорного усилителя мощности, питающего обмотку управления двигателя, введен иере»- 25 версивный тиристорный усилитель мощности выход которого соединен с обмоткой возбуждения двухфазного асинхронного двигателя, а вход — с выходом указанного широтно-импульсного модулятора. ЭО

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие работу узлов устройства; на фиг. 3 - электрическая схема устройства.

S5

Устройство для реверсивного управления двухфазным асинхронным двигателем 1 состоит из реверсивного тиристорного усилителя мощности 2, к которому подключена обмотка управления 3 двигателя, не- 4О реверсивного тиристорного усилителя мощности 4, к которому подключена обмотка возбуждения 5,,широтно-импульсного модулятора 6, блока питания 7 с выходными напряжениями 0< и U

Реверсивный тиристорный усилитель мощности 2,выполненный по дифференциальной схеме, в диагональ которой подключена обмотка управления 3 двигателя, содер- 5Q жит две пары встречно-параллельно-включенных тиристоров 8 и 9, 10 и 11. Входные управляющие цепи тиристоров 8 и 10 под-. ключены соответственно через диоды к выходным обмоткам трансформаторов 12 55 и 13 широтно-импульсного модулятора 6, построенного по вертикальному принципу и синхронизированного напряжением питания обмотки управления блока питания 7.

Во входные управляющие цепи ведомых 60 тиристоров 9 и 11 включены коммутирую» шие дроссели 14 и 15 соответственно.

Нереверсивный тиристорный усилитель мощности, содержащий встречно-параллельно включенные тиристоры 16 и 17, подключен последовательно с обмоткой возбуждения к напряжению U,ñäâèíóòîìó во времени относительно питания обмотки управления0 на угол P(s частном случае P =

Входная управляющая цепь задающего тириотора 16 подключена через диоды к выходным обмоткам трансформаторов 12 и 13 широтно-импульсного модулятора 6. Во входную управляющую цепь ведомого тириотора 17 включен коммутирующий дроссель

18.

При нулевом сигнале управления широтно-импульсный модулятор 6 не выдает импульсов включения задающих триггеров 8, 10, 16, поэтому обмотки двигателя отклкг чены от приложенного напряжения. Пусть при некотором положительном сигнале управления импульсы включения, длительность которых пр опорциональна сигналу управления, с трансформатора 12 широтно-импульсного модулятора 6 поступают через диоды во входные цепи задающих тиристоров 8, 16 и вызывают их включение. Угол включения тиристора 8 равен Ч, а угол включения тиристора 16 - (<+ P ), тиристоры

9 и 17 закрыты.

При изменении полярности питающих напряжений включаются тиристоры 9 и 17, а 8 и 16 закрыты. Сигналами управления включением являются импульсы, формируе»мые коммутирующими дросселями 14 и 18, причем угол включения тиристора 9 равен (+ K), а угол включения тиристора 17(Ч+ Г+ )Изменяя скважность импульсов управления включением тиристоров от 0,5 до 1, можно регулировать угол включения тиристорных усилителей мощности сООт» ветственно регулируются величина и фаза напряжения на обмотках двигателя. При этом скорость двигателя изменяется от нуля до синхронной.

При отрицательном сигнале управления (реверса) импульсы управления включением тиристоров поступают с трансформатора

13 выходного каскада широтнс импульоного модулятора 6 канала реверса. В этом спучае в один полупериод включаются тиристоры 10 и 16, тиристоры 11 и 17 закрыты, а в спедующий полупериод тириоторы меняются местами.

Диоды 19, 20, 21,поставленные после довательно с задающими тиристорами в силовой цепи, улучшают запирающие свойства в неуправляемый полупериод. Диоды

551787 сиих

Р1 г. l ïuï

IJcuz упр ши им мо иг. Я

22,23,24 защищают цепь управления ведомых тиристоров от обратного напряжения, когда напряжение на анодах тиристоров отрицательно. Сопротивления 25, 26, 27 предназначены для ограничения тока через управляющие электроды тиристоров. Блок питания 7 содержит источник трехфазного напряжения и преобразователь числа фаз, выполненный на трансформаторе 28. Выходными величинами преобразователя числа фаз являются напряжения Ц и 02

Введение нереверсивного тиристорного усилителя мощности, выход которого соединен с обмоткой возбуждения двухфазного, асинхронного двигателя, а вход — с выходом одного общего широтно-импульсного модулятора, выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа, так как управление тиристорными усилителями мощности обеих обмоток двигателя осуществляется от одного общего широтно импульсного модулятора, что позволяет при полном регулировании угла включения реверсивного тиристорного усилителя мощности обмотки управления и неполном регулировании угла включения нереверсивного тиристорного усилителя мощности обмотки возбуждения улучшить энергетические характеристики электропривода. Кроме того, при нулевом сигнале управления это обеспечивает отключение обмотки возбуждения от источника питающего напряжения, т. е. ликвидирует самоход двигателя. щ формула изобретения

Устройство для управления двухфазным асинхронным электродвигателем, содержащее блок питания, широтно-импульсный модулятор, l5 выход которого соединен со входом реверсивного тиристорного усилителя мощности, питающего обмотку управления асинхронного электродвигателя о т л и ч а ю7 щ е е с я тем, что, с целью улучшения

20 энергетических характеристик электропривода и устранения самохода электродвигателя, в него введен нереверсивный тиристорный усилитель мощности, выход которого соединен с обмоткой возбуждения асинхронного элект25 родвигателя, а вход - с выходом указанного широтно-импульсного модулятора.

551787

Г !

1 ! ! !

I ! ! !

L ! ! !

Составитель Т. Васильева

Редактор Е. Скляревская Техред А. Богдан Корректор А. Власенко

Заказ 135/32 Тираж 902 Подлисное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4