Электропривод постоянного тока Советский патент 1984 года по МПК H02P5/16 

i Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроприво дам с электродвигателем постоянного тока, питаемым вьтрямггенным током от однофазной электрической сети, и может быть использовано, например в электроприводе загрузочного устро ства или устройства правки круглоиши фовального бесцентрового станка и других механизмов. Известен электропривод постоян кого тока, в котором обмотка якоря получает питание от однофазной сети через неуправляемый вьшрямитель и тиристор с системой зшравления на однопереходном транзисторе Щ. Однако указанное устройство слож но и не обеспечивает устойчивую .работу электропривода при изменении параметров элементов. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, шунтированный первым диодом и подключенный к выпрямителю через тиристор, шунти рованный регулируе1 м делителем напряжения, средняя точка которого соединена с анодом второго диода, катод которого через зарядный конде сатор соединен с катодом тиристора, управляющий электрод которого соеди нен через полууправляемый ключевой элемент с выходом формирователя опо ного напряжения, вход которого подк чек к вьтрямителю 2 . Недостатком известного электропривода является относительно невысокая надежность работы, .связанная изменением параметров элементов, В схеме электропривода возникагот сбои управления (пропуски открывани тиристора), если за время разряда к денсатора через управляющий переход тиристора ток якоря электродвигател не нарастет до величины, обеспечивающей удержание тиристора в открытом состоянии. :Целью изобретения является повышение надежности электропривода. Поставленная цель достигается тем, что в электропривод постоянног тока, содержащий электродвигатель шунтированный первым диодом и подключенный к вьтрямителю через тирис тор, шунтированный регулируемым делителем напряжения, средняя точка которого соединена с анодом второго 12 диода, катод которого через зарядный конденсатор соединен с катодом тиристора, управляющий электрод которого соединен через полууправляеьяяй ключевой элемент с выходом формирователя опорного напряжения, вход которого подключен к выпрямителю, дополнительно введены делитель опорно го напряжения, конденсатор, третий и четвертьй диоды, при этом катоды третьего и четвертого диодов соединены между собой и подключены к управляющему вьтоду полууправляемого ключевого элемента, анод третьего диода соединен с катодом второго диода, анод четвертого диода через конденсатор соединен с катодом тиристора, который соединен с выходом формирователя опорного напряжения через делитель опорного напряжения, средняя точка которого соединена с анодом четвертого диода. На чертеже приведена схема электропривода постоянного тока. Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1р шунтированный диодом 2 и подключенный к выпрямителю 3 череэ тиристор 4, шунтированный регулируемым делителем напряжениями резисторы 5 и 6. Средняя точка делителя соединена с анодог диода 7, катод которого через зарядный конденсатор 8 соединен с катодом тиристора 4, управляюощй электрод которого соединен через полууправляемый ключевой элемент 9 с выходом формирователя 10 рпорного напряжения, вход которого подключен к вьшрямителю 3, делитель опорного напряжения на резисторах 11 и 12, «;онденсатор 13, диоды 14 и 15, при этом катоды диодов 14 и 15 соединены между собой и подключены к управляющему выводу полууправляемого ключевого элемента 9, анод диода 14 соединен с катодом диода 7, анод диода 15 через конденсатор 13 соединен с катодом тиристора 4, который соединен с выходом формирователя 10 опорного напряжения через делитель опорного напряжения на резисторах 11 и 12, средняя точка которого соединена с анодом диода 15. В качестве полууправляемого ключевого элемента 9 может быть использован, например, однопереходньй транзистор. Вход выпрямителя 3 подключен к источнику 16 переменного тока. 3 Регулируемый электропривод работает следующим образом. При включении источника 16 переменного тока на вход вьшрямителя 3 на выходе последнего получают пульсирующее двуз полюсное напряжение, которое подается на формирователь 1 опорного напряжения и через якорь электродвигателя 1 на параллельно соединенные тиристор 4 и регулируемый делитель напряжения на резисторах 5 и 6. В начале каждого полупериода изменения напряжения тиристор 4 находится в закрытом состоянии, и заряд ный конденсатор 8 начинает заряжать ся через якорь электродвигателя 1,. резистор5 и диод 7. При повышении напряжения на конденсаторе 8 до уро ня открывания однопереходного транзистора 9, который определяется величиной напряжения на второй базе, однопереходный транзистор 9 открыва ется, и путем разряда зарядного кон денсатора 8 через диод 14, переход эмиттер - первая база однопереходно транзистора 9 и управляющий переход тиристора 4 на последний подается управляющий импульс.Необходимая дли тельность управляющего импульса тиристора 4 определяется временем нарастания тока якоря до величины,обе печивакнцей удержание тиристора 4 в открытом состоянии. Это время завис от параметров элементов силовой цеп электропривода, образованной источником 16 переменного тока, вьтрямителем 3, якорем электродвигателя 1 и тиристором 4. Так, с увеличением мощности электродвигателя 1 увеличивается индуктивное и уменьшается омическое сопротивление силовой цепи, что приводит к замедлению нарастания тока якоря и, следовательно, для обеспечения надежного отпирания тиристора 4 требуется увеличение дл тeJ ьнocти управляющего импульса. Пр .установке тиристора низкой чувствительности, т.е. с большим током уде жания, время нарастания тока якоря также возрастает и также требуется увеличение длительности управляющего импульса. Для обеспечения устойчивой работ .электропривода при различных параме рах элементов силовой цепи (различных типах и мощностях электродвигателей, тиристорах различной чувстви 114 тельности, т,е. с различным током удержания) и неизменной величине емкости зарядного конденсатора 8 длительность управляющего импульса тиристора 4 увеличена за счет подачи на эмиттер однопереходного транзистора 9 через диод 15 части опорного напряжения с делителя опорного напряжения на резисторах 11 и 12, последНИИ из которых зашунтирован конденсатором 13. Это напряжение, определяемое параметрами резисторов 11 и 12 и конденсатора 13, по величине меньше напряжения открывания однопереходного транзистора и открыть его не может. Однако при открывании однопереходного транзистора 9 под воздействием напряжения на зарядном конденсаторе 8 оно вместе с этим напряжением поступает на управляющий переход тиристора 4 и поддерживает однопереходньи тракзистор 9 и тиристор 4 в открытом состоянии до окончания полупериода напряжения источника 16 переменного тока. Этим обеспечивается надежное отпирание тиристора, а следовательно., устойчивая работа электропрмйода при различных параметрах элементов силовой цепи, неизменной величине e rкости зарядного конденсатора 8 и различных углах отт-фания тиристора (различной частоте вращения электродвигателя) задаваемых резистороь 5. Величина емкости конденсатора 13 берется такой, чтобы напряжение на выходе формирователя 10 опорного напряжения сохранило прерывистую форму.. Поддержание частоты врашен чя электродвигателя при изменеии г на грузки в .электроприводе происхсдит следуюпц1м образом. Так как зарядный конденсатор 8 заряжается напряжением на тиристоре 4, которое равно разности напряжений вьтрямителя 3 и ЭДС якоря электродвигателя 1, то момент открывания зависит от величины ЭДС, а следовательно, от частоты вращения электродвигателя 1. При увеличении нагрузки на валу электродвигателя происходит-снижение частоты вращенияJ а следовательно, и уменьшение ЭДС, что приводит к ускорению заряда зарядного конденсатора 8 и уменьшению угла запаздывания открывания тиристора 4, а следовательно, к частичному восстановлению частоты враще«ия.

S1f178116

ЭДС самоиндук1щи якоря электро-ших токаз нагрузки длительность продвигателя 1 вызьюает протекание токаводящего интервала больше. Это также через диод 2. При протекании его аускоряет ёаряд зарядного конденсаначале каждого полупериода ЭДС нетора 8, а следовательно, приводит так может появиться, и заряд зарядного 5же к частичному восстановлению часконденсатора 8 ocyщec вляeтcя полнымтоты вращения электродвигателя 1. напряжением выпрямителя 3. Дпительность интервала протекания тока через Таким образом, электропривод об.есдиод 2 зависит как от частоты вра-,печивает надежное регулирование часщения, так и от величины тока якоря. тоты вращения при различных параметПрИ малых частотах вращения и боль-pax силовой цепи.

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатель, шунтированный первым диодом и подключенный к вьшрямителю через тиристор, шунтированньй регулируемым делителем напряжения, средняя точка которого соединена с анодом второго диода, катод которого через зарядный конденсатор соединен с катодом тиристора, управляющий электрод которого соединен через полууправляемьм ключевой элемент с выходом формирователя опорного напряжения., вход которого подключен к вьтрямителю, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены делитель опорного напряжения, конденсатор, третий и четвертьпЧ диоды, при этом катоды третьего и четвертого диодов соединены между собой и подключены к управляюему выводу полууправляемого ключевого элемента, анод третьего диода соединен с катодом второ9 го диода, анод четвертого диода через конденсатор соединен с катодом тиристора5 которьй соединен с выходом формирователя опорного напряжения через делитель опорного напряжения, средняя точка которого соединена с анодом четвертого диода. (30