Электропривод постоянного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскиз

Социалистических

Рес ублии (6t) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10. 08. 81 (2l) 3326815/24-07 (Я) фф. Яут.з с присоединением заявки Мо

Н 02 Р 5/06

Гоеударетвенный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий

{23) Приоритет— (53) УДК 621.316

718. 5 (088т 8) Опубликоваио300).83. Бюллетень Ио 4

Дата опубликования описания 30.01.83 (72) Авторы изобретения

A.C.Вольгушин, С,H.Дудник и р, 1 т

j (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для управлеНия электродвигателем постоянного тока малой мощности с помощью устройств на полупроводниковых приборах, а именно на транзисторах. Известен электропривод иостоянного тока, содержащий электродвигатель, транзисторный ключ, включенный. в цепь якоря и триггер Шмитта, выход которого подключен к базе транзисторного ключа через согласующий транзистор, а вход триггера соединен с коллектором транзисторного ключа через стабилизированный усилительный каскад на транзисторе Pl) .

Однако данный привод содержит значительное число входящих в его схему элементов, что усложняет конструкцию, а наличие усилительного каскада на транзисторе ведет к нестабильности частоты вращения двигателя при изменении питающего напряжения.

Наиболее близким к предлагаемому является электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, ;транзисторный ключ, включенный в цепь .якоря и триггер ВМитта, выход которого подключен к базе транзисторного ключа, а вход — к пороговому элементу, соединенному через задатчик скорости с коллектором транзисторного, ключа (2)

Недостатком известного электропривода является низкий коэффициент использования транзисторного ключа по току, так как пусковой ток двигателя в несколько (4-6) раз превышает значение тока в установившемся .режиме, .даже с учетом максимально допустимой . нагрузки на валу электродвигателя.

Кроме того, a,îáëàñòè малых-скоростей электропривод не обеспечивает плавного н стабильного регулирования скорости вращения двигателя

{без применения дополнительных регулировок) в связи с возникновением . биений якоря и перегрузок транзистррного ключа по току, что ограничивает диапазон регулирования скоростей.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что в злектропривод введены дополнительный резистор, включенный в цепь якоря, и два диода, катод одного диода подключен к пороговому элементу, катод дРугого — к общей точ- ке дополнительного резистора и вывода, 993426 якорной обмотки электродвигателя, а аноды диодов объединены и подключены но второму входу триггера Шмитта.

На чертеже представлена схема электропривода.

Электропривод содержит электро- 5 двигатель 1, транзисторный ключ 2, включенный в цепь якоря электродвигателя 1, и триггер 3 Шмитта (на чертеже обведен штриховой линией), выход которого подключен к базе транзистор-(О ного ключа 2, вход — к пороговому элементу 4, соединенному через задатчик скорости, выполненный на резисторах 5-7 с коллектором транзисторного ключа 2,допог.нительный резистор

8, введенный в цепь якоря электродвигателя 1, и диоды 9, 10, катод диода 9 подключен к пороговому элементу

4, катод диода 10 — к общей точке дополнительного резистора 8 и вывода якорной обмотки электродвигателя 1, .аноды диодов объединены и подключейы ко входу триггера Шмитта.

Выход триггера Шмитта,собранного. на .транзисторах 11,12 и резисторах

13-18,подключен к базе транзисторного ключа 2 через резистор 19.Электропривод содержит также обратный диод 20, шунтирующий якорную обмотку электро-. двигателя 1, и интегрирующий конден" сатор 21,включенный между пороговым -ЗО элементом 4, катодом диода 9 и като дом обратного диода 20.

Привод работает следующим образом.

При подключении его к цепи питания транзистор 11 закрыт, а транзистор 12З5 открыт, следовательно, транзисторный ключ 2 открыт, и к цепи, образованной обмоткой якоря двигателя 1 и резистором 8, прикладывается практически все напряжение питания, и ток в цепи 40 начинает нарастать. При достижении током максимально допустимого для транзисторного ключа 2 значения, определяемого величиной резистора 8 и параметрам настройки триггера 3 Шмит- 45 та, по цепи, содержащей резистор 8 и диод 10, транзистор 11 скрывается, а транзисторы 12 и ключ 2 закрывают-( ся, ограничивая величину тока в цепи транзисторного ключа 2. 5О

Затем в результате действия ЭДСсамоиндукции обмотки двигателя 1 открывается диод 20 и ток в цепи якоря. электродвигателя 1 и резистора 8 начинает уменьшаться. При достижении током значения, определяемого параметрами настройки триггера 3 Шмитта, по цепи, содержащей резистор 8 и диод 10, транзистор ll закроется,а тран-,,зистор 12 и ключ 2 откроются . и огра ничение тока в цепи коллектора тран- 60 зисторного ключа 2 повторится.

Одновременно происходит нарастание скорости вращения якоря электродвигателя 1 и появление противо-ЭДС вращения, При достижении противо-ЭДС 55 вращения электродвигателя значения, соответствующего заданной скорости, транзистор 11 откроется по цепи, содержащей диод 9, конденсатор 21, пороговый элемент 4 и задатчик скорости вращения на резисторах 5-7 °

Следовательно, транзистор 12 и ключ

2 закроются и скорость электродвигателя начнет уменьшаться. Ограничение скорости вращения электродвигателя 1

:a заданном уровне, при отсутствии его перегрузки, произойдет при уров-. не тока ниже максимально допустимого для транзисторного ключа 2 (у которого максимальный ток в 1,1+1,3 раза выше, чем максимально допустимый ,ток двигателя), что повышает коэффициент использования транзисторного ключа по току.

При достижении электродвигателем

1 заданной скорости вращения и соответствующей ей противо-ЭДС вращения транзистор 11 откроется, а транзистор

12 и ключ 2 закроются, в результате чего скорость двигателя (и соответст- вующая ей противо-ЭДС) будут уменьшаться до уровня, определяемого нижним уровнем срабатывания порогового элемента 4 по цепи эадатчика скорости. При достижении этого уровня скорости вращения транзистор 11 закроет ся, а транзистор 12 и ключ 2 откроются, и цикл регулирования скорости повторится.

Благодаря тому, что в предлагаемом электроприводе величина пускового,тока ограничивается на уровне максимально допустимого для транзисторного ключа и сравнимого с ним максимального тока электродвигателя, значительно повышается коэффициент использования транзисторного ключа по тону, а в области малых скоростей и соответствующих им малых противоЭДС, где скорости нарастания тока в обмотке якоря и соответствующие им ускорения якоря велики, ограничение амплитуды импульсов тока позволяет избежать появления биений и перегрузки транзисторного ключа и за счет этого расширить диапазон регулирования в области малых скоростей.

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, транзисторный ключ, включенный в цепь якоря, и триггер Шмитта, выход котоь, рого подключен к базе транзисторного ключа, а вход — ц пороговому элементу, соединенному через эадатчик скорости с коллектором транзисторно го ключа, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, в него введены дополнительный резистор, включенный

s цепь якоря, и два диода, катод 993426

Составитель М.Кряхтунова

Редактор В.Пилипенко Техред А Ач Корректор С. Шекмар

Заказ 500/74 тираж 685, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г.ужгород, ул. Проектная,4 одного диода подключен к пороговому элементу, катод другого — к общей точке дополнительного резистора и вывода якорной обмотки электродвигателя, а аноды диодов объединены н под-. ,ключены .к входу триггера ПИитта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 694964 кл .Н 02 P 5/16, 1972 °

2. Импульсное управление двигателем. — Радио, 1979, 9 22, с. 63.