Устройство для управления двигателем постоянного тока

 

С©юз Советскнх

Социалистических

Республик (»)642837 (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 18. 02. 7 7 (21) 2455148/24-07 с присоединением заявки № г (51) М. Кл.

Н 02 Р 3/14

Гесударетаехн(ий хвнхтет

СССР в дюлак мзвбратюей и юткрытнй (23) ПриоритетОпубликовано 15.01.795юллетень № 2

Дата опубликования описания 18.01.79 (53) УДК 621.316.. 7 1 (088.8 ) им. М. И. Калинина (54) УСТРОЙСТВО ПЛЯ УПРАВЛЕНИЯ НВИГАТЕЛЕМ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в регулируемых электроприводах постоянного тока.

Наиболее близким техническим решением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления двигателем постоянного тока 1), содержжцее сетевой выпрямитель, выход которого подключен к широтно-импульсному преобразователю с двумя последовательно включенными выходными транзисторами, параллельно одному из которых подключены двигатель и обратный диод.

В известном устройстве из-за односторонней проводимости выпрямителя энергия торможения двигателя запасается в конденсаторах фильтра и выделяется в виде тепловых потерь на добавочном резисторе и транзисторе, что снижает общий KHtl преобразователя.

Белью изобретения является повышение КПД устройства путем получения генераторного торможения двигателя с отдачей энергии в сеть.

Это достигается тем, что в устройство для управления двигателем постоянного тока, содержащее сетевой выпрямитель, выход которого подключен к широтно-импульсному преобразователю с двумя последовательно включенными выходными транзисторами, параллельно одному из которых подключены двигатель и обратный диод, введены дополнительный диод, стабилитроя, конденсатор и инвертор, ведомый сетью, вход которого шунтирован конденсатором и подключен через последовательно и встречно соединенные стабилитрон и дополнительный диод параллельно двигателю.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Выходные транзисторы 1 и 2 широтноимпульсного преобразователя включены последовательно, транзистор 2 шунтиро ван обра ным диодом 3 и якорем двигателя 4. Общая точка между транзистора642837 ми 1 и 2 через обратный диод 5 и стабилитрон 6 подключена к первой шине инвертора 7, ведомого сетью. Вторая входная шина инвертора соединена с кол лектором транзистора 2. Вход инвертора шунтироввн конденсатором 8. Выход инверторв подключен к дополнительной обмотке 9 трансформатора, питающего сетевой выпрямитель 10. Сетевой выпрямитель своими входными шинами соединен to с обмоткой 11 трансформатора, а выходными шинами подключен к коллектору транзистора 2 и эмиттеру. транзистора 1.

Конденсатор 12 шунтирует выход выпрямителя 10. !5

Устройство работает следующим образом..

При включении схемы на выходе сегевого выпрямителя 10 появляется постоянное напряжение, сглаженное конденсатором 12. Это напряжение подводится к силовым транзисторам 1 и 2. Рассмотрим двигательный режим машин.

При открывании транзистора 1 транзистор 2 закрывается и через двигатель

4 or сетевого выпрямителя 10 течет ток.

Двигатель начинает разгоняться. В следующий временной интервал транзистор 1 закрывается, транзистор 2 открывается и ток якоря двигателя под действием ЭИС самоиндукции замыкается через обратный диод 3, Транзистор 2 в этот период находится в инверсном режиме и ток не проводит. Указанные выше состояния схемы чередуются в течение всех последующих интервалов времени. Лвигатель разгоняется до скорости, определяемой огносительной продолжи тельностью включения транзистора 1.

Тормозной режим двигателя 4 насту.пает с уменьшением относительной продолжительности включения транзистора 1.

При этом нв временном интервале, когда транзистор 1 закрыт, а транзистор 2 огкрыт, ток якоря двигателя под действием противо-Э0С изменяет свое направление и замыкается через транзистор 2. Обратные диоды 3 и 5 в этом случае закрыты. Йвигатель переходит в режим динамического торможения. При открывании транзистора 1 и закрытии транзистора

2 ток якоря двигателя, стремясь сохранить свое первоначальное -направление, под действием ЭИС самоиндукции начинает проходить через диод 5 и открывает стабилитрон 6. Конденсатор 8 заряжается, принимая »а себя энергию тормозного режима двигателя 4. При повторном открывании транзистора 4 и закрытии транзистора 1 ток двигателя под действием противо-ЭЛС замыкается через транзистор 2. Обратные диоды 3 и. 5 и стабилитрон 6 закрываются. Конденсатор 8, получив в импульсе энергию торможения, передает ее в сеть через инвертор 7, ведомый сетью, в течение каждого nepuol18 питающей сети. Этот процесс сохраняется на протяжении всех последующих интервалов работы транзисторов 1 и 2 до перехода машины в двигательный режим, который наступает с уменьшением скорости и противо-ЭИС машины.

Банное устройство обеспечивает передачу энергии в сеть с частотой питающей сети, в то время как двигатель переключается с частотой 1-10 кГц. Такое решение позволяет упростить схему инвертора, ведомого сетью, который в данном случае может быть построен по однофазной схеме с нерегулируемым углом коммутации. Стабилитрон 6 должен выбираться на напряжение пробоя, большее напряжения выпрями тельного моста

10. В этом случае исключается протекание тока при открывании транзистора 1 через диод 5 or выпрямителя 10 на конденсатор 8.

Формула изобретения

Устройство для управления двигателем постоянного тока, содержащее сетевой выпрямитель, выход которого подключен к широтно-импульсному преобразователю с двумя последовательно включенными выходными транзисторами, параллельно одному из которых подключены двигатель и обратный диод, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения КПН устройства, в него введены дополнительный диод, стабилитрон, конденсатор и инвертор, ведомый сетью, вход которого . шунтирован конденсатором и подключен через последовательно и встречно соединенные стабилитрон и дополнительный диод параллельно двигателю.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Глазенко Т.А. Импульсные полупроводниковые усилители в электроприводах. М.-Л.„"Энергия, 1965, с. 35-39.