УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА Российский патент 1994 года по МПК H02P1/18 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для ограничения тока якоря при пуске электроприводов постоянного тока включением последовательно с якорем резистора с последующим его шунтированием.

Известно аналогичное устройство, в котором после подачи напряжения на схему пусковой резистор шунтируется с помощью контактора спустя промежуток времени, задаваемый RC-цепочкой. Устройство имеет низкие надежность и КПД из-за наличия контактора, постоянно подключенного после пуска к сети.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, в котором повышена надежность в основном из-за замены контактора на тиристор.

Цель изобретения - повышение надежности путем упрощения с повышением КПД.

Это достигается тем, что в устройстве для пуска электродвигателя постоянного тока, содержащем пусковой резистор, шунтированный тиристором и подключенный последовательно с якорем электродвигателя к источнику питания, второй резистор, транзистор и управляющую транзистором цепочку, при этом первый вывод второго резистора соединен с анодом тиристора, вывод управляющего электрода которого соединен с коллектором транзистора, свободный вывод второго резистора соединен с коллектором транзистора, эмиттер последнего соединен с катодом тиристора, управляющая транзистором цепочка подключена между базой транзистора и анодом тиристора и выполнена в виде последовательно соединенных резистора и стабилитрона.

В отличие от известных устройств предлагаемое не имеет динистора и конденсатора, из-за чего проще и работает стабильнее, что определяет его повышенную надежность, к тому же схема управления тиристором для повышения КПД подключена не к источнику питания, а параллельно тиристору и шунтируется последним вместе с пусковым резистором, что с совокупности может служить доказательством соответствия изобретения критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг. 2 и 3 - его варианты.

Устройство для пуска электродвигателя постоянного тока содержит первый пусковой резистор 1, зашунтированный тиристором 2 и подключенный последовательно с якорем 3 электродвигателя к выводам 4 и 5 источника питания. Устройство содержит также второй резистор 6, транзистор 7 и управляющую транзистором цепочку 8 из последовательно соединенных третьего резистора 9 и стабилитрона 10. Резистор 6 подключен между выводами анода и управляющего электрода тиристора 2, к последнему выводу тиристора 2 присоединен также вывод коллектора транзистора 7, эмиттер транзистора соединен с катодом тиристора 2, а управляющая цепочка 8 включена между анодом тиристора 2 и базой транзистора 7.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения на выводы 4 и 5 часть напряжения источника питания, величина которой определяется в основном соотношением между величинами сопротивлений якоря 3 и резистора 1, прикладывается в первый момент к резистору 1 и двум параллельным ему цепочкам: первой из резистора 6 с переходом управляющий электрод - катод тиристора 2, шунтированным переходом коллектор - эмиттер транзистора 7 и второй из резистора 9, стабилитрона 10 и перехода база - эмиттер транзистора 7. Динамические свойства тиристора и транзистора таковы, что ток через цепочку резистор 9 - стабилитрон 10 открывает транзистор 7 раньше тиристора 2, и протекающий через резистор 6 ток не попадает в управляющий переход тиристора 2. Тиристор 2 не открывается и пуск электродвигателя происходит при включенном последовательно с якорем 3 резистором 1. По мере разгона двигателя напряжение на резисторе 1 уменьшается и, когда величина его упадет ниже порогового напряжения стабилитрона 10, ток в базе транзистора 7 прекратится, последний закроется и ток, ограниченный резистором 6, станет протекать через управляющий переход тиристора 2, открывая его. В результате этого резистор 1 и схема управления тиристором 2 закорачиваются и на якорь 3 двигателя подается полное напряжение источника питания.

На фиг. 2 показан вариант устройства, в котором введен диод 11, подключенный между выводами базы и эмиттера транзистора 7, а управляющая транзистором цепочка 8 выполнена в виде последовательно соединенных переменного резистора 12 и конденсатора 13. В этом случае в начальный момент пуска, как и в схеме на фиг. 1, транзистор 7 открывается и шунтирует управляющий переход тиристора 2 ввиду того, что в базу транзистора 7 поступает ток заряда конденсатора 13. В дальнейшем при спадании напряжения на резисторе 1 конденсатор 13 начинает разряжаться по цепи: резистор 12, резистор 1, диод 11, из-за чего транзистор 7 запирается, способствуя, как и в схеме на фиг. 1, отпиранию тиристора 2. Время запертого состояния тиристора 2 может регулироваться с помощью введенного переменного резистора 12.

На фиг. 3 изображен вариант устройства, в котором вместо резистора 6 введен переменный резистор 14 с тремя выводами. Соединение управляющей цепочки 8 между выводом подвижного контакта резистора 14 и базой транзистора 7 позволяет получать требуемый промежуток времени запертого состояния тиристора 2 при различных значениях порогового напряжения стабилитрона 10, т. е. упрощает настройку схемы.

Схемы на фиг. 1. . . 3 очень просты и после пуска имеют минимальные потери энергии только в тиристоре 2, шунтирующем пусковой резистор. (56) Авторское свидетельство СССР N 1582307, кл. Н 02 Р 1/18, 1990.

Использование: в электроприводах для ограничения тока в якоре электродвигателя. Сущность: в данном устройстве ток базы транзистора 7 меняет свой знак, более четко определяя момент запирания транзистора 7 и отпирания тиристора 2. 3 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА , содеpжащее пусковой pезистоp, шунтиpованный тиpистоpом и пpедназначенный для подключения последовательно с якоpем электpодвигателя к источнику питания, втоpой pезистоp и тpанзистоp, пpи этом пеpвый вывод втоpого pезистоpа соединен с анодом тиpистоpа, втоpой вывод втоpого pезистоpа соединен с коллектоpом тpанзистоpа, эмиттеp котоpого соединен с катодом тиpистоpа, отличающееся тем, что введена последовательная цепочка из пеpеменного pезистоpа, конденсатоpа и диода, пpи этом свободный вывод пеpеменного pезистоpа соединен с анодом тиpистоpа, общий вывод конденсатоpа и катода диода соединен с базой тpанзистоpа, анод диода - с катодом тиpистоpа, а вывод упpавляющего электpода последнего - с коллектоpом тpанзистоpа.