Устройство для управления двигателем постоянного тока

 

САНИЕ„„9077

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.08.79 (21) 2805505/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл э

Н 02 P 5/16

Государственный комитет

СССР

Опубликовано 23.02.82. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 28.02.82 (53) УДК 621.313..2 (088.8) по делам нэооретеннй и открытий (72) Авторы изобретения

Ю. П. Самчелеев и В. Г. Дрючин

Коммунарский гарно-металлургический институт

1 (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования и стабилизации скорости дви гателя постоянного тока, преимущественно малой и средней мощности.

Известны устройства для управления двигателем постоянного тока, якорь которого через реверсор подключен к управляемому преобразователю, а реверсор соединен с логическим переключающим устройством, который в свою очередь связан с датчиком нулевого тока (1) .

Недостатком этих устройств является сложность логических устройств управления реверсором.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство содержащее тахогенератор, вал которого сочленен с валом электродвигателя, а якорная обмотка соединена с выводами первого переменного резистора, второй переменный резистор, первый вывод которого соединен с коммутирующим конденсатором и анодом закрывающего динистора, второй вывод— с положительным полюсом вспомогательного источника напряжения, отрицательный полюс которого соединен с катодом закры2 вающего динистора и тиристорным регулятором, средний вывод первого переменного резистора подключен к аноду открывающего динистора, катод которого подключен к управляющему входу тиристорного регулятора, источник неизменного тока и два диода (2) .

Недостатком этого устройства является отсутствие возможности регулировать скорость электродвигателя в двух направлениях вращения.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

Цель достигается тем, что в устройство дополнительно введень1 два диода и второй открывающий динистор, а тиристорный регулятор выполнен на шести тиристорах, из которых первые четыре включены по схеме моста, в одну диагональ которого включена якорная обмотка электродвигателя, а вторая подключена к источнику неизменного тока, второй открывающий динистор подключен анодом к одному из выводов якорной обмотки тахогенератора, а катодом — к второму управляющему входу тиристорного регулятора, вто907748 рой вывод коммутирующего конденсатора соединен с анодами пятого и шестого тиристоров тиристорного регулятора, катоды которых подключены к первому и второму выводу якорной обмотки электродвигателя соответственно, управляющий вывод каждого из этих тиристоров соединен с управляющими входами одной из пар диагонально включенных тиристоров моста, образуя при этом два управляющих входа тиристорного регуЛятора, аноды первого и второго диодов подключены к отрицательному выводу дополнительного источника питания, а каждый из катодов к соответствующему аноду открывающих динисторов соответственно, катоды третьего и четвертого диодов подключены.к катодам первого и второго диодов соответственно, а каждый их анод подключен к соответствующему катоду пятого и шестого тиристоров.

1»

На фиг. 1 представлена схема устройства для управления двигателей постоянного тока; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит тиристорный регулятор, выполненный на тиристорах 1 — 6, 2» открывающие динисторы 7 и 8, дополнительные диоды 9 — 12, закрывающий динистор 13, коммутирующий конденсатор

14, регулируемый резистор 15, потенциометр 16 и тахогенератор 17.

На фиг. 2 представлены диаграммы, поясняющие работу устройства.

cJ,, Uù« — скорость двигателя и напряжения на выходе потенциометра 16;

3»

Т,, Т,, Т, Т, Т, Т вЂ” соответственно состояния тиристоров 1 — 6;

U,4 — напряжение на коммутирующем конденсаторе 14;

U 8, Uz,, UD, — соответственно на пряжения включения динисто- 40 ров 8,7и 13.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении на управляющие электроды тиристоров сигналы В («Вперед») 4« или Н («Назад») не подаются. Якорь двигателя обесточен. Электродвигатель неподвижен. При подаче, например, на управляю щие электроды тиристоров и 4 сигнала

В тиристоры открываются. По якорю двигателя начинает протекать неизменный ток, S0 величина которого определяется параметрами источника неизменного тока (например 2, 5 l „двигателя) .

Двигатель начинает разгоняться по линейному закону «Вперед» (фиг. 2). Как только напряжение (полярность показана

S на фиг . 2), снимаемое с потенциометра 16, станет равным напряжению включения открывающего динистора 7 — открываются тиристоры 3 и 6. Тиристор 3 закоротит источник неизменного тока. Двигатель тормозится под действием статического момента. Открытый тиристор 6 обеспечивает заряд коммутирующего конденсатора 14 от вспомогательного источника по цепи (+ Eu) — 15 — 14 — 6 — 3 — (— Е„) . Полярность на конденсаторе 14 показана на фиг. l.

В момент достижения напряжения на конденсаторе 14 напряжения включения закрывающего динистора 13 — последний откроется и напряжение конденсатора 14 прикладывается в обратном направлении к тиристорам 3 и 5, что приводит к их закрыванию.

По якорям двигателя вновь начнет протекать ток (так как сигнал «Вперед» на управляющих электродах тиристоров 1 присутствует) и двигатель вновь разгоняется.

Как только напряжение, снимаемое с потенциометров 16, опять станет равным напряжению включения открывающего динистора 13 — открываются тиристоры 3 и 6 и весь процесс повторяется. При подаче на управляющие электроды тиристоров 2 и 3 сигнала Н тиристоры открываются.

По якорю двигателя начинает протекать неизменный ток в обратном направлении.

Двигатель начинает разгоняться по линейному закону «Назад» (фиг. 2). Как только напряжение (полярность показана в скобках на фиг. I), снимаемое с потенциометра 16, станет равным напряжению включения открывающего динистора 8 — открываются тиристоры 4 и 5. Тиристор 4 закоротит источник неизменного тока. Двигатель тормозится под действием статического момента. Открытый тиристор 5 обеспечивает заряд коммутирующего конденсатора 14 от вспомогательного источника по цепи (+ Ец) — 15 — 14 — 5 — 4 — (— Eu) В дальнейшем процессы аналогичны рассмотренным при вращении двигателя «Вперед».

Отличие лишь в том, что закрываются и открываются тиристоры 4 и 5.

Дополнительные диоды 9 — 12 обеспечивают развязку цепей управляющих электроприводов тиристоров 3.— 6 при разном направлении вращения двигателя.

Потенциометр 16 позволяет менять уставку необходимой скорости электродвигателя.

Меняя положение движка потенциометра

16 устанавливают различные уровни установившихся скоростей в обоих направлениях.

Переменный резистор 15 обеспечивает регулировку частоты переключений тиристоров 3 и 4 (5, 6) и величину пульсации скорости двигателя путем изменения постоянной времени заряда конденсатора 14.

Таким образом, предлагаемое устройство имеет широкие функциональные возможности, обеспечивая качественные показатели.

907748

Формула изобретения

Устройство для управления двигателем постоянного тока содержащее тахогенератор, вал которого сочленен с валом электродвигателя, а якорная обмотка соединена с выводами первого переменного резистора, второй переменный резистор, первый вывод которого соединен с коммутирующим конденсатором и анодом закрывающего динистора, второй вывод — с положительным пдлюсом вспомогательного источника напряжения, отрицательный полюс которого соединен с катодом закрывающего динистора и тиристорным регулятором, средний вывод первого переменного резистора подключен к аноду открывающего динистора, катод которого подключен к первому управляющему входу тиристорного регулятора, источник неизменного тока и два диода, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены два диода и второй открывающий динистор, а тиристорный регулятор выполнен на шести, тиристорах, первые четыре из которых включены по схеме моста, в одну диагональ которого включена якорная обмотка электродвигателя, а вторая подключена к источнику неизменного тока, второй открывающий динистор подключен ано дом к одному из выводов якорной обмотки тахогенератора, а катодом к второму управляющему входу тиристорного регулятора, второй вывод коммутирующего конденсатора соединен с анодами пятого и шестого тиристоров тиристорно го регуля5 тора, катоды которых подключены к первому и второму выводу якорной обмотки электродвигателя соответственно, управляющий вывод каждого из этих тиристоров соединен с управляющими входами одной из пары диагонально включенных тиристоров моста, образуя при этом два управляющих входа тиристорного регулятора, аноды первого и второго диодов подключены к отрицательному выводу дополнительного источника питания, а каждый их катод — к соответствующему аноду открывающих динисторов соответственно, катоды третьего и четвертого диодов подключены к катодам первого и второго диодов соответственно, а каждый их анод подключен к соответствующему катоду пятого и шестого тиристоров.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Солодухо Я. Ю., Богословский А. П., Плеханов С. Н., Шорухов Тиристорные электроприводы с реверсорами. «Энергия», 1977, с. 41 — 45.

2. Авторское свидетельство СССР по зая вке № 2769110, кл. Н 02 P 5/06, 1979.

907748

1/вК и/ и

Тг

Т„.

Составитель А. Иванов

Редактор H Даугав Техред А. Бойкас Корректор М. Дем чик

Заказ 613/68 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4