Автономный преобразователь постоянного напряжения в переменное с устройством импульсного регулирования напряжения для питания гистерезисного двигателя
О П И C А Н И Е 1,773871
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик
Социалистическик
Республик (6!) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.10.77 (!) 2531233 24-07 с присоединением заявки ¹ —— (23) Приоритет -— (51) М К1 3
Н 02 М 7/537
Н 02 P 13/18
Н 02 Р 7/62
Государственный комитет (53) УДК 621.314..57 (088.8) Опубликовано 23.10.80. Бюллетень х о 39 по делам изобретений и открытий
Дата опубликования описания 28.10.80 (72) Авторы изобретения
А. С. Калинин, С. Ф. Позднухов, В. Н. Тарасов и Ю. И. Тарасов (71) Заявитель (54) ABT0HOМНЬ1И ПРЕ:.ОЬРАЗОВХТi, IÜ 110(.ТОЯН1-!ОГО
1-1А!!РЯЖСКЕ 1-ЕИЯ В ПЕРЕ .МЕ=1-1НО!:. (. У(ТРОИ(:ЕВО,Ч
ИМПУЛЬСНОГО РЕГУЛ!!РОВ.- НИЯ Е1А!1Р5!Ж1:1-!1!Я
ДЛЯ ПИТАНИЯ ГИ(;ТЕ .PE-.Çé!.НО! О ЕВ111 АТЕ.ЛЯ
Изобретение относится к построению автономных статических источников питания гистерезисных двигателей.
Известны устройства формирования специальной формы напряжения питания гистерезисных двигателей, при которой резко повышаются его энергетические показатели, обеспечивается сгабилизация практически всех его характеристик. Указанные технические эффекты достигнуты за счет импульсного периодическогo регулирования возбуждения, а именно, периодически с частотой, значи- 1О тельно меньшей основной частоты питания двигателя, одновременно во всех ф"çàõ,двигателя изменяют мгновенную величину напряжения на время, составля1ощее десятые доли периода частоты питания, Это достига35 ется путем наложения на основную форму напряжения импульсов, строго дозированных по амплитуде, длительности и фазе, с помощью дополнительного импульсного источника. В этом устройстве дополнительный импульсный источник включается в цепь пи- ро тания инвертора (!).
Недостатки этого устройства, в пропорциональном изменении всех фазных напряжений, вызывающих длительный переходный процесс качаний дпигате.1Я и, кроме того, все элементы II1313epTop< должны быть ðàcчита н ы на про TcкаII!!е м iiêcII ì à«hí Огo;3начения импульсного тока и выораны из условия питания на! ряжен Наиоо, I< е О. III.!Ê!IÓ к и!1< 1.1 В этом хстройстве импульсный источник питания подключc» параллельно двум фазам основного источника. При этом, в момент включения импульсного источника для ис773871 ключения шунтирования его основным источником, одна из фаз питания разрывается ключом, включенным последовательно в цепь питания двигателя. Такое соединение основного и импульсного источников приводит к несимметричному изменению напряжения в фазах двигателя, за счет чего достигается уменьшение качаний двигателя в результате импульсного намагничивания. Недостатком известного устройства является то, что последовательный ключ вносит несимметрию в фазные напряжения, особенно при низких напряжениях питания, что снижает стабильность характеристик двигателя, оно сложно в реализации, особенно при резервировании, что снижает надежность источника и стабилизацию характеристик двигателя. Цель изобретения — повышение надежности и стабилизации характеристик двигателя. Указанная цель достигается тем, что в автономный преобразователь постоянного напряжения в переменное с устройством импульсного регулирования напряжения для питания гистерезисного двигателя, содержащий выходной усилитель выполненный в виде мостового инвертора напряжения, управляющие входы которого соединены с распределителем импульсов, синхронизированным задающим генератором, импульсный источник постоянного тока с блоком управления, подсоединенный через управляемый ключ параллельно двум выходам инвертора, и разъединительный ключ, введены логические элементы НЕ и И, причем разъединительный ключ включен последовательно в цепь питания инвертора, по крайней мере, один логический элемент И включен между одним выходом распределителя и управляющим входом плеча инвертора, соответствующий выход которого соединен с одним из полюсов импульсного источника постоянного тока, а выход блока управления импульсного источника соединен через логический элемент НЕ с другим входом логического элемента И. 1(роме того, логические элементы И могут быть включены между всеми выходами распределителя и входами инвертора, причем между выходом блока управления импульсным источником и логическим элементом НЕ включен дополнительно введенный расширитель импульсов, а выход логического элемента НЕ подсоединен ко вторым входам всех логических элементов И. 1в М 2В 25 зв з в 5О 4 тора через управляемый ключ (транзистор) 11 подключен импульсный источник 12 с зарядным устройством 13. В цепь питания 14 инвертора включен разъединительный ключ 15, содержащий диод 16 и резистор 17. Схема управления импульсным источником 18 непосредственно соединена с ключом 11 и через логические элементы НЕ 19 и И 20 соединена с транзистором 5 стойки инвертора. Второй вход элемента 20 подключен к выходу распределителя 21, который в свою очередь соединен с задающим генератором 22 и схемой управления 18. Разъединительный ключ 15 может быть выполнен в виде параллельного соединения диода и транзистора, причем, входная цепь транзистора соединяется с импульсным источником 18, выход которого через расширитель импульса 23 и элемент HE 19 соединен со схемами И 24, подключенным ко всем выходам распределителя 21. Устройство работает следующим образом. Инвертор 1 управляется обычным образом по сигналам распределителя 21. Блок формирования длительности, фазы и частоты импульсов 18 обеспечивает деление импульсов распределителя 21 и синхронизацию появления импульсов в определенной фазе относительно напряжения инвертора. Фаза и длительность импульсов..формируется по известным схемам с использованчем времязадающих элементов или цифровым способом. В исходном состоянии блок 18 формирует сигнал, запирающий транзистор 11. Конденсатор !2 заряжен от устройства 13. Преобразователь работает обычным образом. Пусть в момент:включения источника 12 в инверторе были включены транзисторы 3, 5, 6. Сформированный блоком 18 импульс включает транзистор 11 и с помощью блоков 19, 20 выключает транзистор 5. Напряжение импульсного источника 12 будет приложено непосредственно к фазам двигателя. формируя в них импульс намагничиваюшего тока. ч . рмы фазных напряжений в момент образования импульса приведены на фиг. 3. Импульс намагничиваюшего тока протекает только через один ключ транзистора 6, а после выключения импульсного источника 12 ток замыкается через обратные диоды, шунтирующие транзисторы 5, 7 и транзистор 3. Низкая частота следования намагничивающих импульсов (до 30 Гц не требует увеличения их установленной мощности. На фиг. 1 приведена схема предложенного автономного преобразователя; на фиг. 2— варианты выполнения отдельных его узлов; на фиг. 3 — формы фазных напряжений. Преобразователь содержит инвертор 1, выполненный на транзисторах 2 — 7, к которому подключен гистерезисный двигатель 8. Параллельно двум стойкам 9 и 10 инверНа фиг. 2 представлен вариант полного исключения протекания импульса тока по транзисторам инвертора. Для этого по сигналу блока 18 выключаются все транзисторы инвертора с помощью схем 24. Блок 23 осу ществляет задержку на включение инвертора на время менее 0,1 периода частоты питания. Этого времени обычно доста773871 точно для спадания импульса реактивного тока в фазах двигателя. Таким образом, в предложенном устройстве сохранена симметрия фазных токов, тем самым достигнута стабилизация характеристик электродвигателя. Предложенное устройство позволяет до минимума сократить количество дополнительных силовых элемен -ов, включенных последовательно с основную цепь преобразования мошности. Форту га изобретения 1. Автономный преобразователь постоянного напряжения в переменное с устройством импульсного регулирования напряжения для питания гистерезисного двигателя, содержащий выходной усилитель, выполненный в виде мос1ового инвертора напряжения, управляюшие входы которого соединены с распределителем импульсов, синхронизированным задаюшим генератором, импульсный источник постоянного тока с блоком управления, подсоединенный через управляемый ключ параллельно двум выходам инвертора, и разъединительный ключ, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и стабилизации характеристик двигателя, введены логические элементы HF. и И, причем разъединительный ключ включен последовательно в цепь питания инвертора, по крайней мере, один логический элемент И включен между одним выходом распределителя и управляющим входом плеча инвертора, соответствующий выход которого соединен с одним из полюсов импульсного источника постоянного тока, а выход блока управления импульсного источника соединен через логический элемент НЕ с другим входом логического элемента И. 2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем что логические элементы И включены между всеми выходами распределителя и входами инвертора, причем между выходом блока управления импульсным источником и логическим элементов НЕ включен дополнительно введенный расширитель импульсов, а выход логического элемента НЕ подсоединен ко вторым входам всеx логических элементов И. 29 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Делекторский Ь. A. и Тарасов В. Н. Пути совершенствования гистерезисного привода геHt ðÿòîðà Труды МЭИ, Bblil. 187, 1974. 2. Авторское свидетельство СССР 4 455429, кл. Н 02 K 19 08, 1974. 773871 Pl 2.2 Ра.. Составитель Ю. Андреев Редактор И. Ковальчук Техред К. Шуфрич Корректор Ю. Макаренко Заказ 7526/76 Тираж 783 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
