Статический преобразователь для питания гистерезисного двигателя Советский патент 1984 года по МПК H02P7/36 

Изо.бретение относится к электротехнике, в частности, к средствам питания гистерезисного двигателя. Известен статический преобразователь для питания гистерезисного двигателя, содержащий последовательно соединенные задающий генератор, денитель частоты, фазовращатель, усипитель мощности, подключенные к злек гродвигателю, соединенные последовательно блоки задания частоты, . фазы и длительности импульсов 1 }. Практическая реализация этого устройства сложна, а надежность низка из-за трудности построения помехо защищенной схемы. Наиболее близким техническим реше нием к изобретению является статический преобразователь для питания гистерезисного двигателя, содержащий последовательно соединенные задающий генератор, делитель частоты, фазорасщепитель, блок формирования фазного напряжения и усилитель мощности выход которого предназначен для подключения к гистерезисному двигате лю, импульсный возбудитель, подключе ный через разрядный ключ к силовому входу усилителя мощности, формирователь импульсов перевозбуждения, входом соединенный с фазорасщепителем, а выходом - с разрядным ключом L2 J. Недостатками известного-устройства являются низкий кпд за счет использования усилителей мощности, работающих в линейном режиме, а также сложность построения помехозащищенного преобразователя. Цель изобретения - повьшение КПД при обеспечении высокой надежности статического преобразователя. Поставленная цель достигается тем что в статический преобразователь, содержащий последовательно соединенные задающий генератор, :делител( частоты, фазовращатель напряжений и усилитель мощности, выход которог предназначен для подключения к гист резисному двигателю, импульсный воз будитель подключенный через разрядный ключ к силовому входу усилителя мощности, формирователь импульсов п ревозбуждения, входом соединенный с фазорасщепителем, а выходом - с разрядным ключом, дополнительно вве ден блок фиксации заднего фронта , импульсов и блок сброса, формирователь импульсов перевозбуждения и фа зорасщепитель снабжены дополнительным управляющим входом, а блок формирования фазного напряжения содержит три логических элемента НЕ и три логических схемы И, при этом выход формирователя импульсов перевозбуткдения подключен к одним входам, логических схем И, а также через последовательно соединённый блок фиксации заднего фронта импульсов и блок сброса - к дополнительным управляющим входам фазорасщепителя и формирователя импульсов перевозбуждения, один выход фазорасщепителя непосредственно, а два других через первый и второй логические элементы НЕ соответственно соединены с другими входами логических схем И, выход первой логической схемы И соединен с входом третьей логической схемы НЕ, выход второй и третьей логических схем НЕ образуют выход блока формирования фазного напряжения. На фиг. 1 приведен статический преобразователь с устройством импульсного перевозбуждения для питания гистерезисного двигателя; на фиг. 2 - вариант выполнения фйзорасщепителя и формирователя импульсов перевозбуждения. Статический преобразователь (фиг.1) содержит последовательно со единенные задающий генератор 1, делитель 2 частоты, фазорасщепитель 3, блок 4 формирования фазного напряже ния и усилитель 5 мощности, вьтолненному на базе инвертора .напряжения, выход которого предназначен для подключения гистерезисного двигателя 6, импульсный возбудитель 7, подключенный через разрядный ключ 8 к силовому входу усилителя мощности, формирователь 9 импульсов перевозбуждения , входом соединенный с фазорасщепителем 3, а выходом - с разрядным ключом 8, блок 10 фиксации заднего фронта импульса и блок 11 сброса. Формирователь 9 импульсов перевозбуждения и фазорасщепитель 3 снабжены дополнительным управляющим входом, а блок 4 формирования фазного напряжения содержит три логи- ; ческих элемента НЕ 12-14 и три ло- гические схемы И 15-17, при этом выход формирователя 9 импульсов пеевозбуждения подключен к одним вхоам логических схем И 15-17, а акже через последовательно соединенные блок 10 фиксации заднего фронта

импульса и блок 11 сброса - с дополнительными управляющими входами фазорасщепителя 3 и фоцмирсвателя 9 импульсов перевозбуждения, один вход фазорасщепителя 3 непосредственно, а два других через первый и второй логические элементы НЕ 12 и 13 соединены соответственно с другими входами логических схем И 15-17 выход второй и третьей логических схем И 16 и 17 непосредственно, а первой 15 через третий логический элемент НЕ 14 являются выходами блока формирования фазного напряжения .

Фазорасщепитель 3 (фиг.2) выполней на 1К.-триггерах 18-22, соединенных по кольцевой схеме, при этом установочные входы 23-27 триггеров 18-22 являются, дополнительным управляющим входом фааорасщепителя, блок 9 формирования импульсов перевозбуждения, содержит блок 28 задания частоты импульсов, состоящий из последотельно соединенных делителей- 29, 30 частоты, выполненных на 1К-триггерах один вход первого из которых соединен с выходом фазорасщепителя, а установочные входы через-10 блок фиксации заднего фронта и блок 11 сброса связаны с выходом блока 31 формирования длительности импульсов входом подключенного к выходу делителя 30 частоты.

Статический преобразователь работает следующим образом.

Импульсы с задак)щего генератора 1 поступают на делитель 2 частоты и далее через фазорасщепитель 3, блок 4 формирования фазного напряжения на усилитель 5 мощности, вьрсод которого соединяется с гистерезисным двигателем 6.

Пуск гистерезисного двигателя производится при постоянной частоте питания с номинальным или форсированным напряжением, .управляемым блоком управления запуском (на фиг. 1 не показано), Режим перевозбутвдения достигается при номинальном напряжении питания за счет формирования импульсов с помощью импульсного возбудителя 7, который по сигналу формирователя 9 импульсов перевозбуждения через, разрядный ключ 8.подключает импульсный возбудитель к входу усилителя 5 мощности. Одновременно сигнал формирователя 9 импульсов перевозбуждения поступает на-логические схемы И 15-17, которые изменяют мгновенные значения сигналов фазорасщепителя 3, что приводит к изменению состояния ключей инвертора, на базе которого выполнен усилитель 5 мощности. Изменение состояния ключей означает поворот фазы результирующего

0 вектора выходного напряжения инвертора.

Сочетанием форсирования напряжения путем подключения импульсного возбудителя 7 и поворота вектора

5 напряжения с помощью блока 4 формирования фазного напряжения достигаемое эффективное перевозбуждение гистерезисного двигателя. .

После выключения импульса должна

0 восстановиться емкостная коммутация ключей инвертора. Это достигается с одной стороны, тем, что блок 4 .формирования фазного напряжения передает без изменения сигнал фазо5расщепителя 3, с другой стороны, необходимо исключить возможность сбоя сигнала в фазорасщепителе под действием импульса перевозбуждения . Эта задача рещается. с .помощью

0 блока 11 сброса.

Задний фронт импульса перевозбуждения вьщеляется блоком 10 фиксации заднего фронта, по сигналу которого формируется импульс сброса блоком

5 11, поддерживая в исходном состоянии триггеры 18-22 фазорасщепителя 3 и триггеры 29, 30 формирователя 9 импульсов перевозбуждения. Импульс сброса устанавливает триггеры этих

0 блоков в состояния, в которых они должны были бы находиться в момент после воздействия импульсов перевозбуждения при отсутствии каких-либо помех.

5

Таким образом, экономический ре.жим работы гистерезисного двигателя достигается с использованием импульсных схем, позволяющих обеспечить

0 высокий КПД усилителей мощности, введенные блок фиксации заднего фронта импульса и блок сброса обеспечивают защиту схемы от случайных сбоев, вызванных импульсом, что повьша5ет надежность преобразователя.

0

СТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ПИТАНИЯ ГИСТЕРЕЗИСНОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащий последовйтельно соединенные задающий генератор, делитель частоты, фазорасщепитель, блок формирования фазного напряжения и усилитель мощности, выход которого предназначен для подключения к гистерезисному двигателю, импульсный возбудитель, подключенный через разрядный ключ к силовому входу усилителя мощности, формирователь импульсов перевозбуждения, входом соединенный с фазорасщепителем, a выходом - с разрядным ключом, отличающийся тем, что, с целью повьппения КПД и увеличения надежности, в него введен блок фиксации заднего фронта импульсов и блок сброса, формирователь импульсов перевозбуждения и фазорасщепитель снабжены дополнительным управляющим входом, a блок формирования фазного напряжения содержит три логических элемента НЕ и три логические схемы И, при этом выход формирователя импульсов перевозбуждения подключен к одним входам логических схем И, a также через последовательно соединенные блок фиксации заднего фронта импульсов и блок сброса к дополнительным управляющим входам фазорасщепителя и формирователя импульсов перевозбуждения, один выход (Л фазорасщепителя непосредственно, a два других через первый и второй логические элементы НЕ соответственно соединены с другими входами логических схем И, выход первой логической схемы И соединен с входом третьей логической схемы НЕ, выход второй и третьей логических схем НЕ образуют выход блока формирования фазного IsD напряжения.i