Устройство для питания электромагнитного вибровозбудителя Советский патент 1983 года по МПК H02M5/22 G05D15/01 

Изобретение относится к вибротех нике и может быть использовано при создании регулируемых источников пи тания электромагнитных вибровозбудителей, применяемых в горнорудной, строительной и других отраслях промышленности. Известно устройство питания, осу ществляющее, регулирование фазы колебаний вибровозбудителя .и содержащее тиристоры и (Ьазосмещающее уст ройство, причем регулирование фазы колебаний достигается изменением уг ла открытия тиристоров Cl 1 Известно также устройство питания, осуществляющее регулирование амплитуды колебаний вибровозбудител содержащее тиристоры и фазосмещающее устройство, причем регулировЬние амплитуды колебаний достигается также изменением угла открытия тиристоров 2 . Для ряда устройств (многодвигательные виброконвейеры,виброплощадки и т.д.) с электромагнитным электроприводом, в которых должно осуществляться синхронно-синфазное движение вибровозбудителей с равными амплитудами, применение указанных устройств питания невозможно, поскольку в них при регулировании фазы изменяется амплитуда колебаний и наоборот. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является устройство, позволяющее ст билизировать амплитуду колебаний с использованием тиристоров и содержа щее трансформатор, первый и второй тиристоры, блоки управления тиристорами и фазосмещающие устройства Однако данное устройство стабили зирует амплитуду только при возмущениях, поступающих со стороны пита ющей сети или нагрузки. В этом случае угол открытия первого тиристора всегда постоянен, а стабилизация амплитуды осуществляется по действующему значению выходной переменной за счет изменения угла открытия второго тиристора. . Если же возмущением является изменение угла открытия первого тирист ра, а нагрузкой - электромагнитный виброврзбудитель с однополупериодны питанием, определяемым необходимостью понижения вдвое частоты колебаний вибровозбудителя, то применение устройства усложняется, так как на нагрузке образуется последовательность импульсов напряжения, выделение действующего значения которых существенно затруднено. Цель изобретения - стабилизация амплитуды колебаний вибровозбудителя при регулировании фазы колебаний. Поставленная цель достигается тем, что в устройство питания электромагнитного вибровозбудителя, со- держащее трансформатор, первый тиристор, блок управления тиристором и фазосмещающий блок с задатчиком фазы колебаний вибровозбудителя, второй тиристор, блок управления тиристором и фазосмещающий блок, введены блок задания постоянного фазового сдвига колебаний, равного половине периода напряжения питания вибровозбудителя,и сумматор, причем задатчик фазы колебаний и блок задания постоянного фазового сдвига гюдключены к входам сумматора, выход которого подключен к входу второго фазосмещающего блока. На фиг.. показана блок-схема устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжения на вибровозбудителе; на фиг. 3 - функциональная зависимость между углами открытия первого и второго тиристоров. Устройство содержит электрома - нитный вибровозбудитель 1, первый тиристор 2, второй тиристор 3, трансформатор k, задатчик 5 фазы колебаний,- фазосмещающее устройство 6 и блок 7 управления первым тиристором, фазосмещающее устройство 8 и блок 9 управления вторым тиристором, блок 10 задания постоянного фазового сдвига, сумматор 11. На фиг. 2 обозначено И - напряжение на вибровозбудителе ;E s i t напряжение подводимое через тиристор 2 к вибровозбудителю ;Е2 напряжение, подводимое через тиристор 3 к вибровозбудителю,оС углы открытия тиристоров 2 и 3. На фиг. 3 обозначено: € , €2 амплитуды напряжений, подводимых к вибровозбудитёлю через тиристоры 2 и 3;о6,, углы открытия тиристоров 2 и 3. Устройство работает следующим образом, Электромагнитный вибровозбудитель 1 через тиристоры 2 и 3 подключен к выходной обмотке трансформатора , причем напряжение, подводимое к вибровозбудителю через тиристор 3 больше напряжения, подводимого через тиристор 2. При закрытом тиристоре 3 и изменении угла открытия тиристора 2 изменяется фаза напряжения, подводимого к вибровозбудителю 1, и соответственно, фаза колебаний последнего. Требуемая фаза колебаний определяется уставкой задатчика 5 фазы колебаний, сигнал с которого посту пает на тиристор 2 через первые фазосмещающее устройство 6 и блок 7 управления тиристором 2. Одновременно с изменением фазы колебаний изменяется действующее значение напряжения, подводимого к вибровозбуд1 телю 1. Поскольку амплитуда колебаний вибровозбудителя пропорциональна квадрату протекающего через него тока, т.е. действующему значению подводимого напряжения; изменение фазы колебаНИИ путем изменения угла открытия тиристора 2 изменит амплитуду коле баний вибровозбудителя. Для стабилизации амплитуды колебаний при изменении фазы необходимо поддерживать действующее значение подводимого напряжения на уровне, соответствуюсцем нулевому углу открытия тиристора 2. Для это го при увеличении угла открытия ти ристора 2 от нулевого значения, пр помощи вторых фазосмещающего устпри об ) 0 обл 3

е Sin wtdujl+U sin uJtdlwt

JJ

,О 6. 4 роиства 8 и блока 9 управления тиристором 3 уменьшается угол открытия тиристора 3 от-значения угла, равного половине периода напряжения питания вибровозбудителя. При этом вибровозбудитель в определенные моменты времени подключается на более высокое напряжение, за счет чего действующее значение напряжения, подводимого к вибровозбудителю, поддерживается неизменным. На фиг. 2 показан один из возможных режимов работы устройства, когда при некотором угле открытия dk, тиристора 2 устанавливается угол открытия тиристора 3. Отрицательный всплеск напряжения обусловлен индуктивностью вибровозбудителя. Алгоритм, по которому должен изменяться угол изменении yi- ла о.,находится из условия постоянства действующего значения напряжения на вибровозбудителе, равного действующему значению напряжения при () Пренебрегая отрицательным всплеском напряжения (фиг. 2), действующее значение напряжения определяется соотношениями: Ы,0,о6, 7 Е olu)t г i (Я

(1)

Приравнивания (1) и (2),

уравнение связи между Ыя

ot. 2

5inZof2-2oi -2J Sin2ot

(3

Решая (3) при различных значее.

получим зависимость Ал от

ниях

, IIVJJlJfHMPn OCI Onv-Kimv l- I о

1 oi.,показанную на фиг. 3, причем

изменение угла ot ограничено обычно используемым диапазоном изменения угла от О до Я/2.

Из совокупности зависимостей cLjor-ft.

82

1ФИГ.З) следует, что при -- V

S-t

УСТРОЙСТВО ПИТАНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ВИБРОВОЗБУДИТЕЛЯ, содержащее трансформатор, первый тиристор, блок управления тиристором и фаЭОСметающий блок с эадатчиком фазы колебаний вибровозбудителя, второй тиристор, блок управления тиристором и фазосмещающий блок, отличающееся тем, что, с целью стабилизации амплитуды колебаний вибровозбудителя при регулировании фазы, в него введены блок задания постоянного фазового сдвига колебаний, равного половине периода напряжения питания вибровозбудителя, и сумматор, примем задатчик фазы колебаний и блок задания постоянного фазового сдвига подключены к входам сумматора, выход которого подключен к входу второго фазосмещающего блока. СП С 00 о со 00 О)