Устройство для управления электродвигателем постоянного тока

 

iii748759

Союз Советсккк

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) gl,ополиительиое к авт. свид-ву (22)Заявлено 19.01.78 (2() 2571341/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15,07.80. Бюллетень Мт 26

Дата опубликования описания 18.07.80 (5()M. Кл.

Н 02 P 5/16

Гвеударственнык комитет ((о делам нэобретенкй н открытий (53) УДК 621.313. . 2-58 (088.8) А. П. Кругликов и В. Р. Кошелев (72) Авторы изобретения

Казахский политехнический институт им, В. И. Ленина (7() Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЗЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ.

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования скорости двигателей постоянного тока рудничных электровозов.

Известно устройство для управления электродвигателем постоянного тока, содержащее силовой тиристор, включенный в цепь якоря двигателя, датчик тока, делитель напряжения на резисторах, первым концом подключенный к положительному полюсу источника питания и шунти10 рованный стабилизирующей РСТ.-цепочкой, РОС-цепочку, шунтирующую стабилитрон тсСТ-цепочки, магнитный модулятор с ра» бочей обмоткой, связанной с управляющим (5 электродом силового тиристора, и двумя обмотками управления, одна из которых в последовательном соединении с транзистором, база которого через (тС-цепочку подсоединена ко второму концу целите О

20 ля ттапряжения, (пунтирует конденсатор.

РО С-цепочки (1(.

Недостаток укаэанного устройства заключается в том, что в нем не предусмот2 рено ограничение токов нагрузки на за-, данном уровне, что снижает надежность устройства.

Цель изобретения - повышение надежности, Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство ввецены конденсатор, подключенный к целителю напряжения через прямой диод, и три транзистора, один,из которых эмиттер-коллекторным переходом включен последовательно с рабочей обмоткой магнитного модулятора и базой через резистор к датчику тока, а два других транзистора включены последовательно с обмоткой управления и шунтируют введенный конденсатор, причем база одного из этих транзисторов подключена к делителю напряжения и через резистор к коллектору другого транзистора, вхоц которого подключен через опорный элемент к датчику тока.

На чертеже представлена схема устройств"а" цля уйравления двигателем по"" — стойнного тока.

Устройство содержит делитель напряжения, включающий резисторы 16, к ко« торому подключены несколько цепей. Через стабилизирующие элементы резистор 7 и стабилитрон 8 подключена цепь: резйс»тор 9, диод 10 и конденсатор 11.

В цепь разряда этого конденсатора включены обмотка 12 управления и транзис- . тор 13, вход которого подключен к резистору 14 и диоду 15 и конденсатору

16, Точка соединения диода 17 и конденсатора 18 подключена к эмиттеру

15 транзистора 19, коллектор которого подключен через резистор 20 к обмотке 21 управления, а база — к резистору 22 и через резистор 23 к точке соедйнения другого вывода, Обмотки управления и коллектора транзистора 24, база которо-" го через стабилитрон 25 подключена к датчику тока, который включает в себя конденсатор 26, диод 27 и резистор

28. К-этому датчику подключена через резистор 29 база транэ»истора 30. К ста билизирующим элементам резистор 31стабилитрон 32 подключены резистор 33рабочая обмотка магнитного модулятора

34 - резистор 35, зо

К последнему подключен вход формирователя импульсов 36, выход которого йодключен к управляющему электроду тирйстора 37, Последовательно с этим тиристором включены обмотка якоря двигателя 38 и обмотка 39 возбуждения, зашунтированные диодом 40..

В схеме цепь нагрузки (двигатель тиристор 37 и резистор 28) и делитель 4, напряжения включены параллельно. К "этим цепям подводится питающее напряжение импульсной формы со скважностью, близкой к единице. В момент поступле ния очередного импульса подводится нап- 45 ряжение к нагрузке и делителю напряжения, Делитель питает несколько цепей.

Через резистор 9 - диод 10 заряжается конденсатор 11. Через диод 15 заряжается конденсатор 16. Через анод

17 заряжается конденсатор 18. Током в цепи резистор 31 - рабочая обмотка

34 - резистор 35 - транзистор 30 намагничивается сердечник магнитного модулятора. B момент насыщения сердечника сопротивление обмотки 34 резко уменьшается. В такой же мере возраста ет падение напряжения на резистор 35, которым запускается формирователь им9 .,4. пульсов 36 и подает управляющий импульс к тиристору 37, Тиристор замыкает силовую цепь до конца импульса, питающего напряжения. В последующей паузе ток протекает за счет электромагнитной энергии двигателя в цепи обмотка

39 - якорь 38 «диод 40, а тиристор

37" переходит в закрытое состояние, Одновременно в паузе напряжением конденсатора 1 G открыт транзистор 1 3 и через его переход эмиттер-коллектор и обмотку

12 разряжается конденсатор 11. Током в обмотке 12 сердечник магнитного модулятора размагничивается. Чем на большую величину заряжен конденсатор

11, тем больше будет размагничен сердечник, тем цлительнее он будет намагничиваться при очерецном импульсе питающего напряжения, тем меньшая часть импульса напряжения будет пропущена через цепь нагрузки. Величина напряжения на конденсаторе регулируется резистором 9. Конденсатор 1 1 через резистор 9 заряжается по экспоненте. С уве- . личением сопротивления резистора 9 возрастает постоянная времени цепи заряда

T R

21 служит для введения сигнала задержанной обратной связи по току нагрузки двигателя, Током в этой обмотке, также как и током в обмотке 12 сердечник размагничивается. Для протекания тока по этой обмотке необходимо одновременное открывание транзисторов

19 и 24. Транзистор 19 открывается током смещения через резистор 23 только в периоды пауз. Транзистор 24 открывается при превышении напряжения на конденсаторе 26 величины пробивного напряжения стабилитрона 25, т. е. при. определенной величине тока нагрузки, так KBK конденсатор 26 заряжается па- дением напряжения на резисторе 28, пропорциональным току на грузки, Таким образом, начиная с опрецеленной величины тока нагрузки вступает в действие обмотка 12, размагничивая сердечник и уменьшая этим напряжение в цепи нагрузки, Сигнал, поступающий от конденсатора 26 через резистор 29 к базе транзистора 30, создает положительную связь по току. При размагничивании сердечника током в обмотке 12 или в обмотке 2 1 в рабочей обмотке 34 наводится ЭДС. Величина тока в рабочей цепи зависит от состояния транзистора 30.

Чем больше сигнал на его входе, тем больше ток в обмотке 34. Током в обI

5 7487 мотке 34 создается напряженность, направленная навстречу напряженности от токов в обмотках 21 и 1 2. Вследствие этого с увеличением тока в обмотке 44 уменьшается размагничивание сердечника в интервале между импульсами. Величина этого воздействия регулируется измене

HKGM сопротивления резистора 29.

Таким образом, наличие в схеме двух обратных связей позволяет получить требуемые механические характеристики, при которых плавно регулируется ско рость двигателя и надежно ограничивается ток его нагрузки. Все это обеспечивает надежную работу привода в целом.

Формула изобретения

Устройство для.управления электродви- 2О гателем постоянного тока, содержащее силовой тиристор, включенный в цепь якоря двигателя, датчик тока, делитель напряжения на резисторах, первым концом подключенный к положительному полюсу источника питания и шунтированный стабилизирующий РСТ-цепочкой, RQ С-цепочку, шунтирующую стабилитрон

RCT-цепочки, магнитный модулятор с рабочей обмоткой, связанной с управляю- зо

59

6 щит электродом силового тиристора и двумя обмотками управления, одна иэ которых в последовательном соединении с транзистором, база которого через

КСцепочку поцсоединена ко второму кон» цу делителя напряжения, шунтирует конденсатор Р1)С-цепочки, о т л и ч а ю щ е е с я тем; что, с целью повышения надежности, в него. введены конденсатор, подключенный к делителю напряжения через прямой диод, и три транзистора, один иэ которых эмиттер-коллекторным переходом включен последовательно с ра-. бочей обмоткой магнитного модулятора и базой - через резистор к датчику тока, а два других транзистора включены последовательно с обмоткой управления и шунтируют введенный конденсатор, причембаза одного из этих транзисторов подключена к делителю напряжения и через резистор к коллектору другого транэисто- ра, вход которого подключен через опорный элемент к датчику тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свйдетельство СССР по заявке И. 2485586/24-07, кл. Н 02 М 1/08, 11.05.77.

IIHHHITH Заказ 4381/19 Тираж 783 Подписное

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