Устройство для управления двигателем постоянного тока

 

(ц7146ОЗ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (63) Дополнительное к авт. свид-ву (51) Ч. Кл. (22) Заявлено 17,04.78 (21) 2604776/24-07 с присоединением заявки,%(23) П риоритет

Н 02 Р 3/14

Гввударстеапвй квинтет

СССР не двла@ изобретений н открытий

Опубликовано 05 02,80. Бюллетень J% 5

Дата опубликования описания 07.02.80 (5З) > < 621,Ç16..71 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

В. В. Андрущук, В. М. Сбоев и С. П. Мотузка

Ленинградский политехнический институт им. М. И. Калинина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ. УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

И зобретение относится к электротехни ,ке и может быть использовано в регулируемых электроприводах постоянного тока.

Известно устройство для управления двигателем постоячного тока,.содержащее

5 сетевой в выпрямитель, выход которого подключен к широтно-импульсному преобразователю,с двумя последовательно включенными выходными транзисторами, параллельно одному из которых подключены дви30 гатель и обратный диск fl).

В этом 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 КЦД преобразователя.

Наиболее близким решением к изобретению по технической сущности и достигв- емому результату является устройство для управления двигателем постоянного тока, содержащее сетевой выпрямитель, выход которого подключен к широтно-импульсному преобразователю с двумя последовательно соединенными в1,)ходными тран-" зисторами, параллельно одному из которых подключены якорь двигателя и обратный диод„и инвертор, ведомый сетью вход которого шу«т«ров«« «о««е«с«тор (?), Основным недостатком известного устройства являются потери энергии в устройстве в томозном режиме работы.

Целью изобретения является повышение КПД устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены два диода, транзистор и резистор, при этом инвертор, ведомый сетью, включен ! параллельно якорю двигателя через последовательно соединенные первый диод и транзистор, переход база-эмиттер которого шунтирован резистором, второй диод подключен катодом к базе вышеупомянутого транзистора, в анодом - к эмиттеру второго выходного транзистора широтноимпульсного преобразователя. т14603 4 траНЗИСТОра 2 ТОК ЯКОРЯ ЙВИГОТЕЛЯу С рЕ мясь сохранить свое первоначальное наЛ правление, под действием ЗДС самоинр дукции аачинает проходттть через резистор 13 и диод 14. На резисторе 13 появит- ся падение напряжения„ транзистор 5 от-, кроется, и ОснОвная часть TopMoaHQT o то е ка двигателя 4 потечет через диод 6 на л- вход инвертора 8, ведомого сетью. Кони 10 денсатор 7 заряжается за счет энергии торможения двигателя 4 и будет разряжаться через инвертор 8 на интервалах проводимости пОследнегО, отдявая накоп ленную энергию в сеть. При повторном открт,ттии транзистора 2 и закрытии транзистора 1 ток двигателя под действием ЗДС д самоиндукпии замыкается через транзистор 2. Обратные диоды 3, 14 закрьтваются, чт6 приводит к закрытию транзистора

2о 5 и отключению инвертора 8 от двигателя 4.

Б дальнейшем описанный вьтате процесс повторяется,и всякий раз при работе двигателя 4 в тормозном режиме инвертор

8 будет подключаться транзистором 5 к тм якорной цепи двигателя и будет,принимать на себя энергию торможения на интервале закрытия транзистора 2. С переходом машины в двигательный режим, м

З который может наступить, например, с уменьшением скорости или с увеличением относительной прОдОлжительнОсти включе

ы-. ния двигатели 4, инвертор 8 отключается от дви1 ателя и не участвует в работе . 35 схемы. и Устройство обеспечивает передачу э "epгии в сеть с частотой питающей сети, в ро- то время как двигатель переключается с т частотой 1-10 кГц, т.е. сохраняет все

4Î преимущества прототипа. Одновременно с этим через диод 14 проходит только очень и небольшая часть тормозного тока двигатее- ля, основная же доля этого тока поступает на вход инвертора 8 через насыщенный i, 45 транзистор 5 практически без потерь.

3 тта чертеже изобр 1жеио предл;тгаемое устройство.

Силовт-,.те транзисторы 1 и 2 включен между собой последовательно. Транзисто

2 цтуйтирован обратным диодом 3 и якорем двигателя 4, параллельно" которОМу через транзистор 5 и диод 6 подключень конденсатор 7 и инвертор 8, ведомый с тью. Выход инвертора 8 соединен с доно нительной обмоткой 9 трансформатора, и тающего сетевой в,тпрямитель 10 через обмотку трансформатора 11. Выход сете вого выпрямителя 10 шунтирован кондея сатором 12 и подключен к коллектору транзистора 2 и эмиттеру транзистора 1

Е(елочка, состоящая иэ последовательно соединенных резистора 1, диода 14, по ключена параллельно силовому транзисто ру 1. Резистор ХЗ ш«уитируе«т= переход база-эмиттер транзистора 5.

Устройство работает следующим образом, При включении схемы на выходе сетевого вьтпрямтттеля 10 появится постоянное напряжение, сглаженное конденсаторо

12. Зто напряжение подводится к силовь транзисторам 1 и 2, Рассмотрим двигательный режим работы машины.

При открытии транзистора 1 транзис тор 2 закрывается,и через двигатель 4 от выпрямителя 10 потечет ток. Двигатель 4 начинает разгоняться. 8 следттющий интервал времени транзистор 1 закр вается, транзистор 2 открьИает и Й,ток якоря двигателя 4 под действием ЗДС самоиндукпии замыкается через обратны диод 3. Транзистор 2 в этот момент на ходится в инверсном режиме и ток не и водит. Укаэанные . выше состояния схемь будут чередоваться в течение всех после дуюших интервалов времени, Двигатель

4 разгоняется до скорости, определяемо

1 относительной продолжительностью включ ,.ния транзистора 1, Транзистор 5 закрыт и инвертор 8, ведомый сетью, не участвует в работе схемы.

Тормозной режим двигателя 4 наступит с уменьшением относительной продолжительности включения траттзистора 1. При этом на временйом интервале, когда транt зистор 1 закрыт, а транзистор 2 открыт, ток якоря двигателя под действием противо-3QC эзменяет свое направление и замыкается через транзистор 2, Диоды 3 и 14, транзистор 5 в этом случае эа55 крыты. Двигатель 4 переходит в режим динамического торможения. При очеред-, ном открытии транзистора 1 и закрытии

Формула изобретения

Устройство для управления двигателем постоянного тока, содержатпее сетевой выпрямитель, выход которого подключен к широтно-импульсному преобразователю с двумя последовательно соединенными выходными транзисторами, параллельно одному из которых подключены якорь двигателя и обратный диод, и инвертор, ведомый сетью, вход которого шутттттроватт конден714бО3

Составитель Н, Корева

Редактор Ю. Челюканов Техреду. Ковалева Корректор Ю. Макаренко

Заказ 9309/57 Тираж 783 . Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП .патент, r, Ужгород, ул. Проектная, 4 сатором,отличающееся тем, что, с целью повышения КПД устройства, в него дополнительно введены два диода, транзистор и резистор, при этом инвертор, а ведомый сетью, включен параллельно якорю двигателя через дополнительно соединенные первый диод и транзистор. перекод база-эмиттер которого шунтирован резистором, второй диод подключен катодом к базе вышеупомянутого транзистора, а анодом — к эмиттеру второго выходного тра н зистора широтно импульсного преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Глазенко Т. A. Импульс=ные полупроводниковые усилители в электроприводах. М.-Л., Энергия, 1965, с. 35-39.

2. Авторское свидетельство СССР по .заявке М 2455148/24-07, кл. Н 02 Р 3/14, 1977.