Устройство для управления электродвигателем Советский патент 1984 года по МПК H02M1/08 H02P1/24 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах плавного запуска потреб телей электроэнергии, например, электродвигателей, ламп, сварочных трансформаторов и т.д. Известен блок управления электро двигателем, содержащий зарядный кон денсатор, последовательно соединенные формирователь зарядных сигналов конденсатора и элемент сравнения, выход которого подключен к управляю щему входу тиристора через формирЪа тель импульсов С1 L Недостатком известного блока управления электродвигателем является невысокая надежность, обусловленная наличием трансформаторов, реле и сложными связями между ними. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является фор мирователь управляющих импульсов дл вентильных преобразователей, преиму щественно для электродвигателей, со держащий последовательно соединенны конденсатор и управляемый ключ, например, тиристор, источники синхронизирующего и управляющего напряжений и выходной усилитель, причем фо мирователь снабжен вспомогательным транзистором, базовая цепь которого через стабилитрон соединена с указа ным источником синхронизирующего на пр гкения, а коллектор через эмиттер ный повторитель - с управляющим эле)тродом тиристора С2. Недостатком данного формировател управляющих импульсов является невоэмржность автоматического плавног управления электродвигателем, обуcлo9JIeннaя наличием вручную регулируемого резистора. Цель изобретения - обеспечение автоматического плавного управления электродвигателем. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для управления электродвигателем, содержащем форми рователь прямоугольных импульсов, выход которого подсоединен через первый усилитель к точке соединения первых выводов первого резистора и первого конденсатора, вторые выводы которых подключены соответственно ,к клемме для подключения источника питания и общей шине, пороговый элемент, выход которого через последовательно соединенные второй усилител и ограничительный резистор подключен к входу формирователя запускающих импульсов, выполненного, например, в виде последовательно соединенных тиристора и выпрямителя, выходы кото рого подключены к.выходным клеммам, второй конденсатор, второй и третий резисторы, последние выполнены регулируемыми, причем второй конденсатор подключен своим первым выводом к выходу первого усилителя, а вторык выводом связан через второй резистор с клеммой для подключения источника питания и с общей шиной через .третий резистор, движок которого подключен к входу порогового элемента. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства для управления электродвигателем; на фиг. 2 - эпюры напряжеНИИ на выходах элементов устройства, поясняющие его работу. Буквами ,обозначены выходы элементов устройства (фиг. 1 и сооветствующие им эпюры напряжения /фиг. 2J. Устройство для управления электродвигателем (фиг. 1/ содержит конденсатор 1, пороговый элемент 2, мостовой выпрямитель 3, ограничительный резистор 4, стабилитрон 5, инверторы б и 7, первый усилитель 8, резистор 9, регулируемые резисторы 10 и 11, конденсатор 12, второй усилитель 13, ограничительный резистор 14, оптронный тиристор 15 с мостовым выпрямителем на выходе, выходная диагональ которого подключена к нагрузке 16, например электродвигателю, формирователь прямоугольных импульсов, включающий мостовой выпрямитель 3, ограничительный резистор 4, стабилитрон 5, инверторы 6 и 7, Мостовой выпрямитель 3 подключен своим входом к той же фазе сети, что и обмотка электродвигателя нагрузки 16, а выход мостового выпрямителя 3 подсоединен через ограничительный резистор 4 и стабилитрон 5 к входу инвертора 6. Выход инвертора 6 через инвертор 7 подключен к входу усилителя 8, выход которого подсоединен через первый резистор 9 к клеммам для подключения источника питания, через первый конденсатор 12 к общей шине и к первому выводу .второго конденсатора 1, подсоединенному через второй регулируемый резистор 10 к клемме для подключения источника питания и к общей шине через третий регулируемый резистор 11, движок которого подключен через последовательно соединенные пороговый элемент 2, второй усилитель 13 и ограничительный резистор 14 к входу формирователя запускающих импульсов, выполненного, например, в виде последовательно соединенных оптронной тиристорной пары 15 и мостового выпрямителя, выходная диагональ которого соединена с клеммами для подключения нагрузки .16 в виде электродвигателя. Устройство для управления электродвигателем работает следующим образом. При подаче питания на выходе мостового выпрямителя 3 появляется пульсирующее напряжение (точка 5), которое ограничивается по амплитуде ста- . ,билитроном 5 (точка в) и поступает на вход инвертора .6, ас него - на инвертор 7. С выхода инвертора 7 снимаются прямоугольные импульсы, .синхронизированные сетью (точка d) , которые поступают на выход усилителя 8. К выходу усилителя 8 подключена RC -цепочка из последовательно соединенных резистора 9 и конденсатора 12, преобразующая прямоугольные импульсы в пилообразные, которыми через резистор 10 заряжается конденсатор 1. С перемен ного резистора 11 снимаются пилообразные, плавно нарастающие импульсы которые поступают на вход пороговог элемента 2. При достижении мгновенн го значения пилообразно нарастающих импульсов уровня срабатывания порог вого элемента 2 последний включаетс и выключается в момент спадания синусоиды сети до величины, близкой к нулю. В следующий полупериод сети переменного тока включение порогово го элемента 2 произойдет раньше, че в предыдущий полупериод, и так далее. Таким образом, на выходе порогового элемента 2 формируются плавно нарастающие по длительности, синхро низированные с сетью переменного то ка импульсы (точка к), которые пост пают на усилитель 13 и далее через ограничительный резистор 14 - на вх оптронной тиристорной пары 15. В мо мент поступления отпирающих импульсов оптронная тиристорная пара 15 отпирается, в момент спадания синусоиды сети до величины, близкой к нулю, запирается. При этом через нагрузку 16, например обмотку элект родвигателя, протекает переменный ток, эффективное значение которого .плавно, нарастает. В конце плавного запуска электро двигателя пилообразное, плавно нарастающее напряжение увеличивается до такого уровня, когда срабатывани порогового элемента 2 происходит в самом начале синусоиды напряжения сети, включение оптронной тиристорной пары 15 происходит также в на- . чале синусоиды напряжения сети, и тем самым через нагрузку идет полное напряжение сети переменного тока. При отключении резистора 10 от источника питания, например, с помощью переключателя конденсатор 1 начинает плавно разряжаться, на резисторе 11 формируется Пилообразное, плавно убывающее напряжение, которое, поступая на вход порогового элемента 2, включает его в каждый последующий полупериод сети позже, чем в предыдущий. Таким образом, на нагрузку 16 поступает спадающее по эффективному значению напряжение. В момент, когда уровень пилообразного спадающего напряжения становится меньше порогового значения срабатывания порогового элемента 2, оно выключается, при этом на вход оптронной тиристорной пары 15 не поступают отпирающие импульсы и нагрузка 16 полностью отключается. .Регулируемый резистор 10 позволяет в широких пределах регулировать плавность нарастания пилообразного напряжения и тем самым время плавного запуска электродвигателя или другой нагрузки; Регулируемый резистор 11 служит для установления величины пилообразного напряжения, соответствующего пороговому значению срабатывания порогового элемента 2, а также для ручной регулировки эффективного значения напряжения, поступающего на нагрузку 16 i , Использование изобретения обеспечивает (автоматическое или ручное) изменение эффективного значения напряжения на нагрузке от нуля до максимальной величины, т.е. плавное уп равление (запуск или останов) электродвигателя. Предлагаемое устройст- . во для управления электродвигателем проще и технологичнее за счет исключения таких элементов, как трансформаторы, реле и др.

. /Л ./Л / /Л У V/ V/ V/

/Л/Л/ЛЛУЛ/УЛ/Л

nnnrmnnn

1 о п и п и о п г

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ, содержащее формирователь прямоугольных импульсов, . выход которого подсоединен через пер,вый усилитель к точке соединения пер.,вых выводов первого резистора и первого конденсатора, вторые выводы которых подключены соответственно к клемме для подключения ирточника питания и о0щей шине, пороговый элемент, выход которого через по.следовательно соединенные второй усилитель и ограничительный резистор подключен к входу формирователя запускающих импульсов, выполненного, например, в виде последовательно соединенных тиристора и выпрямителя, выходы которого подключены к выходным клеммам, второй конденсатор, второй и третий резисторы, ртличающееся тем, что, с целью обеспечения Автоматического плавного управления электродвигателем, в нем второй и третий резисторы выполнены регулируемыми , причем второй конденсатор подключен своим первым выводом к выходу первого усилителя, а BTOJ« IM выводом связан через второй резистор с клеммой для подлючения источника питания и через третий резистор ;с общей шиной, а движок третьего реi зистора подключен к входу порогового элемента.

XI/

ааро

OJUULJL

/