Устройство для управления двухобмоточным двигателем

 

С йЙЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

«i!655056

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.01.74 (21) 1993631/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.79. Бюллетень ¹ 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.79 (51) М. Кл. -

Н 02Р 7/62

Государственный комитат

СССР (53) УДK 621.313.13-133: 62-63 (088.8) по делам изооретений и открытий (72) Авторы изобретения

Д. Н. Маликов, Н. П. Ряшенцев и И. М. Королев

Институт горного дела Сибирского отделения АН СССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВУХОБМОТОЧНЫМ

ДВ И ГАТЕЛ ЕМ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам, предназначенным для питания электромагнитных двигателей возвратно-поступательного движения с частотой, меньшей частоты источника пита- 5 ния, и может быть использовано в качестве привода для горных и строительных машин.

Известны устройства управления двухобмоточными двигателями. Одним из ННх является контактный безыскровый синхрон- 10 ный переключатель. Однако износ его подвижных токоведущих частей приводит к нарушению заданной программы переключения и сокращению срока службы. Так как синхронное с частотой сети переключение 15 контактов обеспечивается применением трехфазного синхронного двигателя, то он не может работать от однофазного источника питания и поэтому имеет ограниченную область применения. Кроме того, переклю- 20 чатель имеет значительный вес. Все это препятствует его использованию в ручных электрических машинах (1).

Наиболее близкое к изобретению техническое решение — устройство для управле- 25 ния двухобмоточным двигателем, например электрическим молотком, содержащее два тиристора, подключенных встречно между собой к одной из шин источника питания переменного тока и клеммам обеих обмоток 30 двигателя, и делитель частоты, связывающий источник питания с управляющим электродом одного пз тирнсторов (2).

Недостатком этого устройства является отсутствие синхронизации между работой обмоток прямого и обратного хода, что приводит к неустойчивой работе двигателя.

Кроме того, в этом устройстве не обеспечивается синхронизация по фазе между полупериодами напряжения источника питания и импульсами управления тиристором обмотки прямого хода, что снижает надежность работы двигателя и устойчивость его движения.

Цель изобретения — повышение устойчивости н надежности работы двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что устройс-во для управления двухобмоточным двигателем содержит формирователь импульсов, поключенный своим входом к силовому электроду тпристора, связанного с делителем частоты, а выходом — к управляющему электроду второго тпристора.

Кроме того, формирователь управляющих импульсов содер>кит диод и трансформатор, первичная обмотка которого включена последовательно с тнрнстором, соединенным с делителем частоты, а вторичная обмотка подключена через диод к управляющему входу второго тиристора.

655056

Делитель частоты содержит цепочку из последовательно соединенных дросселя, диода, резистора и конденсатора, пороговый элемент и вспомогательный тиристор, связывающий своими силовыми электродами общую точку соединения дросселя и диода с управляющим электродом основного тиристора и подключенный управляющим электродом через пороговый элемент к конденсатору.

Такое выполнение устройства позволяет синхронизировать работу обмоток прямого и обратного хода двигателя, повышая тем самым устойчивость и надежность его работы.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — его электрическая схема; на фиг. 3 — временные диаграммы, иллюстрирующие его работу.

Обмотки 1 и 2 двигателя через тиристоры

3 и 4 подключены к источнику питания переменного тока. В силовую цепь тиристора

3 включен формирователь 5 управляющих импульсов, в качестве которого может быть использован трансформатор 6 (фиг. 2), подключенный своей вторичной обмоткой к управляющему электроду тиристора 4 через диод или пороговый элемент 7. Делитель

8 частоты (фиг. 1) содержит трансформатор 9, дроссель 10, диод 11, резистор 12, конденсатор 13, пороговый элемент (динистор) 14 и вспомогательный тиристор 15.

Первичная обмотка трансформатора 9 соединена с источником питания, а к вторичной обмотке подключена цепочка, состоящая из последовательно соединенных дросселя 10, диода 11, резистора 12 и конденсатора 13. Между общей точкой дросселя 10 и диода 11 и управляющим электродом ти.ристора 3 включен вспомогательный тиристор 15, управляющий электрод которого через пороговый элемент 14 связан с конденсатором 13.

Устройство работает следующим образом.

С вторичной обмотки трансформатора 9 пониженное напряжение U,ð (фиг. 3), находящееся в противофазе с напряжением источника питания .U через дроссель 10 и диод 11 поступает на RC-цепочку, заряжая конденсатор 13. Когда напряжение на конденсаторе U, достигает величины порогового напряжения динистора 14, последний прооивается, и происходит разряд конденсатора током i, через управляющие переходы вспомогательного 15 и силового 3 тиристоров. Часть полуволны напряжения U,„ вторичной обмотки трансформатора 9 прикладывается к управляющему переходу силового тиристора 3. Дроссель 10 обеспечивает сдвиг по фазе тока управления 1,, на угол, достаточный для надежного отпирания тиристора 3 в момент начала действия проводящего полупериода напряжения источника питания. Силовой тиристор 3 отпирается, и напряжение U прикладывается к

Формула изобретения

1. Устройство для управления двухобмоточным двигателем, например электрическим молотком, содержащее два тиристора, подключенных встречно между собой к одной из шин источника питания переменного тока и клеммам обеих обмоток двигателя, и делитель частоты, связывающий источник питания с управляющим электродом одного из тиристоров, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения устойчивости обмотке 1, вызывая в ней импульс тока,;„.

Параметры RC-цепочки и дросселя 10 выбираются так, чтобы срабатывание динистора 14 происходило приблизительно в се5 редине действия полуволны напряжения вторичной обмотки трансформатора 9. Тем самым обеспечивается устойчивое деление частоты при колебаниях амплитуды напряжения источника питания.

10 Отпирание тиристора 4 осуществляется путем подачи на его управляющий вход импульса с вторичной обмотки трансформатора 6, включенного первичной обмоткой в силовую цепь тиристора 3. Образующийся

15 во вторичной обмотке двухполярный импульс i, подводится к управляющему электроду силового тиристора 4 через диод или пороговый элемент 7, пропускающий часть двухполярного импульса tyo, образующую20 ся при спаде тока в обмотке 1. Тиристор 4 отпирается и напряжение U„- прикладывается к обмотке 2, создавая импульс тока iHo.

Взаимосвязь импульсов управления обеспечивает жесткую синхронизацию работы об25 моток прямого и обратного хода.

В момент включения устройства в работу мгновенное значение амплитуды напряжения источника питания может иметь значение от нуля до максимума, поэтому как

З0 первый, так и последующие разряды конденсатора 13, и соответственно поступление импульсов управления на тиристор 3 происходит в различные моменты проводящего полуперида, что делает работу двигателя

35 неустойчивой. Для устранения этого используется вспомогательный тиристор 15, который после включения устройства и первого разряда конденсатора 13 через пороговый элемент 14 шунтирует цепочку 11, 12 и

40 13, так как остается открытым на все время действия импульса тока управления 1,.

Поэтому второй и последующие заряды конденсатора 13 начинаются обязательно с момента перехода через нуль напряжения чс45 точника питания. Это обеспечивает, начиная с второго цикла, устойчивую работу двигателя независимо от момента включения.

Устройство обеспечивает жесткую син50 хронизацию работы обмоток прямого и обратного хода, надежно и устойчиво работает при изменении амплитуды напряжения источника питания.

655056 ьиг. 2 и надежности работы двигателя, он содержит формирователь импульсов, подключенный своим входом к силовому электроду тиристора, связанного с делителем частоты, а выходом — к управляющему электроду второго тиристора.

2. Устройство по п. 1, отличающеес я тем, что формирователь управляющих импульсов содержит диод и трансформатор, первичная обмотка которого включена последовательно с тиристором, соединенным с делителем частоты, а вторичная обмотка подключена через диод к управляющему входу второго тиристора.

3, Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что делитель частоты содержит цепочку из последовательно соединенных дросселя, диода, резистора и конденсатора, пороговый элемент и вспомогательный тиристор, связывающий своими силовыми электродами общую точку соединения дросселя

5 и диода с управляющим электродом основного тиристора и подключенный управляющим электродом через пороговый элемент к конденсатору.

Источники информации, 10 принятые во внимание при экспертизе

1. Ряшенцев Н. П. и др. Теория, расчет и конструирование электромагнитных машин ударного действия. Новосибирск, «Наука» 1970, с. 48 — 50.

15 2. Патент ФРГ № 902641, кл. 21d, 21, 1952.

655056

Vrp

Vyn

4ул

isa

>ко

q иг,9

Составитель 3. Горник

Редактор Т. Рыбалова Техред А. Камышникова Корректор Т. Добровольская

Заказ 188/10 Изд. № 220 Тираж 865 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2