Электропривод постоянного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii) 6O9I98

Союз Советских

Социалистических

Ресоублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28,10.76 (21) 2415561/24-07 (51) М. Кл 2 Н 02Р 5/16 с присоединением заявки _#_o

Государственный комитет

Совета й1иннстров СССР ло делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.05.78 Бюллетень М 20 (45) Дата опубликования описания 10.05.78 (53) УДК 621.314.632 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Малинин, Л. И. Малинин и M. С. Футорянский

Новосибирский электротехнический институт (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к системам импульс toro регулирования скорости двигателя последовательного возбуждения в реверсивных электроприводах постоянного тока и может быть использовано в приводах роботов и манипуляторов.

Известен электропривод постоянного тока с двигателем последовательного возбуждения с одной обмоткой на якоре, содержащий тиристорный мост с якорем в диагонали и обмотку возбуждения, шунтированную тиристором. В этом электроприводе повышение быстродействия при пуске и реверсе достигается включением обмоток якоря и возбуждения отдельно к источнику питания.

Известно устройство широтно-импульсного управления сериеоным двигателем с двумя обмотками якоря, выполненное с двумя тиристорами и секционированным коммутирующим конденсатором, причем обмотки включены параллельно источнику питания.

В указанном устройстве не обеспечивается быстродействие при пуске в результате включения в силовую цепь индуктивности обмотки возбуждения.

Известно также устройство для управления двухъякориым электродвигателем постоянного тока, содержащее включенные параллельно источнику питания две цепи, каждая нз которых состоит из последовательно соединенных обмотки якоря и тиристора через сглаживающий дроссель и общий транзистор, причем сглаживающий дроссель шунтирован в прямом и обратном направлении относительно источника питания транзисторами, а между зажимом источника питания и общим транзистором включен обратный диод.

В указанном устройстве обеспечивается быстродействие при пуске за счет шунтиро1р вания сглаживающего дросселя транзистором в прямом направлении относительно источника питания. Однако применить вместо сглаживающего дросселя обмотку возбуждения сериесного двигателя нельзя так как пуск не

15 будет осуществлен (магнитный поток отсутствует). Если не производить шунтировку обмотки возбуждения сериесного двигателя, то можно форсировать MBDHHTHbIH поток за счет одновременного включения транзисторов, соединенных последовательно с якорными обмотками. В этом случае транзисторы включаются при скважности 0,5. Якорные обмотки создают противоположно направленные электромагнитные моменты, т. е. движение выходного вала отсутствует. Напряжение источника питания прикладывается к обмотке возбуждения и соединенным параллельно якорным обмоткам. Ввиду отсутствия электродвижущей силы происходит форсировка магнит30 ного потока и тока якоря. Затем скважность

609198 одного транзистора повышают до 1, а скважность другого снижают до О, т. е. пуск происходит под форсированным магнитным потоком при работе одной обмотки якоря. Следует отметить, что совместная работа двух якорных обмоток на одно направление вращения в данном устройстве принципиально невозможна.

Совместная работа двух якорных обмоток на од но направление вращения возможна при применении диодного моста, необходимого для работы транзисторов без перенапряжений. Шунтирование обмотки возбуждения в обратном направлении относительно источника питания может быть произведено тиристором или транзистором.

Целью изобретения является обеспечение высокого быстродействия при пуске и реверсе сериесного двигателя с двумя обмотками на якоре. Поставленная цель достигается тем, что в электроприводе, содержащем прямой транзисторный и обратный диодный мосты с двумя последовательно включенными якорными обмотками в диагонали и тиристор, шунтирующий обмотку возбуждения двигателя, согласно изобретению, между точкой соединения якорных обмоток и отрицательным зажимом источника питания включен транзистор в прямом направлении относительно источника питания.

На чертеже приведена при нципиальная схема предлагаемого электропривода.

В диагональ прямого моста на транзисторах 1 — 4 включены якорные обмотки 5 и 6.

Обмотка возбуждения 7 шунтирована тиристором 8. Схема содержит также обратный мост на диодах 9 — 12 и транзистор 13, включенный между точкой соединения якорных обмоток и отрицательным зажимом источника питания.

При подаче команды на пуск включаются транзисторы 1, 2 и 13. Якорные обмотки 5 и 6 создают противоположно направленные электромагнитные моменты, т. е. движение выходного вала двигателя отсутствует. Напряжение источника питания прикладывается к обмотке возбуждения 7 и соединенным параллельно якорным обмоткам 5 и 6. Ввиду отсутствия электродвижущей силы происходит форсировка магнитного потока и тока якоря.

При выходе тока, например, на номинальное значение или на уставку токоограничения отключаются, например, транзисторы 2 и 13 и включается диодный мост, Регулирование среднего напряжения идет за счет изменения относительной продолжительности включения транзистора 3. При этом в момент отключения транзистора 3 ток якорей, поддерживаемый индуктивностью 7, замыкается по цепи

7 — 1 — 5 — 6 — 7.

При другом направлении вращения отключаются транзисторы 1 и 13 и включается транзистор 4. В паузе ток замыкается по цепи 7 — 2 — 6 — 5 — 10 — 7. При подаче команды на реверс устройство работает аналогично режиму пуска.

Устройство позволяет перейти с режима работы с двумя якорными обмотками на режим работы с одной якорной обмоткой. Для этого (если, например, работают транзисторы

1 и 3) включается транзистор 13 и выключается транзистор 3, Ток якоря замыкается по цепи: обмотка 6 — диод 9 — источник питания — диод 11 — обмотка 5 — обмотка 6.

Регулирование среднего напряжения на обмотке 5 идет за счет изменения относительной продолжительности включения транзистора 1. При этом в момент отключения транзистора 1 включается тиристор 8. Ток обмотки возбуждения 7 замыкается через тиристор

8, а ток якоря 5 — по цепи 5 — 13 — 11 — 5.

Аналогично происходит переход с режима с двумя якорями (включены транзисторы 2 и 4) на режим работы только якорной обмотки 6. Эти режимы работы соответствуют несимметричному закону переключения.

Возможен режим симметричного закона переключения при поочередной работе двух якорей. В этом режиме после процесса форсировки (включены транзисторы 1, 2 и 13) выключается, например, транзистор 2, ток якорной обмотки 6 замыкается по цепи 6 — 13—

12 — 6, обмотка 5 подключается к источнику питания через транзисторы 1 и 13; в следующий момент времени отключается транзистор

1 и включается транзистор 2. Изменением длительности работы транзисторов 1 и 2 осуществляется широтно-импульсное регулирование.

Таким образом, устройство, сохраняя свойства двигателя с последовательным возбуждением, позволяет повысить быстродействие привода в режимах пуска и реверса за счст форсировки магнитного потока и тока якоря.

Формула изобретен и я

Электропривод постоянного тока, содержащий сериесный двигатель с двумя обмотками на якоре, прямой транзисторный и обратный диодный мосты с двумя последовательно включенными якорными обмотками в диагонали и тиристор, шунтирующий обмотку возбуждения двигателя, включенную между положительным зажимом источника питания и прямым транзисторным мостом, отл и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия при пуске и реверсе, дополнительно включен транзистор между точкой соединения якорных обмоток и отрицательным зажимом источника питания в прямом направлении относительно источника питания.

609198

Составитель В. Ладик

Техред Н. Рыбкина

Редактор Н. Громов

Корректор Л. Котова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1374/7 Изд. № 441 Тираж 892

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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