Вентильный электропривод Советский патент 1986 года по МПК H02P6/00 

терезисом, выход которого соединен с вторыми входами.схем 5 совладения. Нелинейный блок образован компаратором (К) 11, установленном на его входе, схемой ИЛИ-НЕ 13. Один вход схемы ИЛИ-НЕ 13 подключен к выходу К 11, а другой ее вход - к выходу одновибратора 12, Вход одновибратора 12 соединен с выходом К 11. В электроприводе в зависимости от его состояния, определяющегося величиной сигнала задания и соотношением ЭДС источника питания и противоЭДС якорной обмотки, реализуется один из способов импульсного слежения за то379

ком обмотки якоря, в первом с:лучае ограничивается отклонение тока якоря от заданного значения величиной +лР/2,где дР - ширина петли гистерезиса К 11, В другом случае контролируется максимальная величина тока якоря, а минимальная его величина является функцией фиксированной задержки времени. Независимо от режима работы обеспечивают перемежающиеся состояния отсечки и насьщения транзисторных ключей коммутатора. В результате расш1-фяются предельные возможности вентильного электропривода и повышается его мощность. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение энергетических показателей. Вентильный электропривод содержит синхронную машину 1, на валу которой установлен датчик 3 положения. В вентильньш электропривод вхо.дят последовательно соединенные логический формирователь 4 120-градусных сигналов управления, схемы 5 совпадения и транзисторный коммутатор 2. Выходы датчика положения соединены с входами логического формирователя. Силовые входы транзисторного коммутатора подключены через датчик 6 тока к источнику 7 питания. Датчик 6 через измерительный выпрямитель подключен к одному входу блока 10 сравнения, другой вход кото(Л рого соединен с вьрсодом блока 8 задания тока. Выход блока 10 подключен к входу нелинейного блока с гисго 05 Ч сл ч со Щ-П Н

Изобретение относится jc электротехнике и может быть использйвано в бесконтактном электроприводе постоянного тока, }з частности в момеитном электроприводе.

Целью изобретения является повышение энергетических показателей за счет ограничения частоты коммутаи,ии ключей коммутатора.

На фиг. 1 представлена структур-, ная схема вентильного электропривода j на фиг. 2 - временные диаграммы.

Вентильн111Й электропривод (фиг . 1) содержит электродвигатель 1, подключенный к транзисторному ком;чутатору 2, датчик 3 положения ротора, выходы которого подключены к входам логического формирователя 4 120-градусных сигналов управления коммутатором, выходы которого соединены через первые входы схем 5 совпадения с управляющими входами транзисторного коммутатора 2, датчик 6 тока в цепи 7 питания коммутатора 2. Блок 8 задания тока и датчик 6 тока через измерительньш выпрямитель 9 соединены с блоком 10 сравнения, выход которого соединен с нелинейным блоком с гистерезисной харгхктерис - тикой, который выполнен в виде компаратора 11 с гистерезисом, одновибратора 12 и логического элемента Ш1И-НЕ 13, при этом выход блока 10 сравнения соединен с входом компара2 .

тора 11, выход которого соединен с Лервым входом логического элемента ШШ-НЕ 13 и через одновибратор 12 с BTOpbiM входом логического элемента ИЛИ-НЕ 13, выход которого является выходом нелинейного блока с гистерезисной характеристикой и соединен с вторыми входами схем 5 совпадения .

Блок 8 задания тока является источником аналогового сигнала, определяющего среднее значение тока якорной обмотки с Измерительный выпрямитель 9 реализует функцию

F К, i,l,(1)

где К - коэффициент пропорциональности.

Сигнал на выходе блока 10 сравнения определяется выражением

(2)

F F - F 8 д

Ширина петли гистерезиса блока 11 др определяет ширину токового коридора. Одновибратор 12 по -перепадам сигнала на входе 1/0 формг рует импульсы длитеитьностыо 1 , причем

ГД

суммарная задержка

прохождения сигнала у контура регу30 лирования тока.

Fla диаграммах фиг. 2 приняты следующие обозначения: i - ток якорной обмотки; iy - ток датчика тока-, Fg , . . ., F,j - выходные сигналы соот35 ветствующцх блоков электропривода. Диаграммы построены при условии, чт угловая скорость двигателя в пределах рассматриваемого промежутка вре мени остается неизменной.. В момент времени t О происходит включение устройства, при этом ток якорной об мотки нарастает по экспоненциальному закону с постоянной времени Т L(, -5- , где Ь„ , R,, - индуктивность и активное сопротивление обмотки як ря , Когда сигнал на выходе блока сравнения F больше дР/2, гфоисходит переброска кo mapaтopa5 что вызывает запирание транзисторов комму татора. При этом ток в обмотке начи нает спадать, протекая последовательно через обратные диоды и источ ник питания навстречу ЭДС последнего. При -AF/2 происходит замыка ние ключей коммутатора в соответствии с положением ротора, и ток обмотки якоря опять нарастает. Далее процесс периодически повторяется. На диаграмме фиг. 2 рассмотрены два режима работы устройства. В пер вом случае (при t t) длительность запертого состояния ключей ко мутатора Tl определяется шириной пе ли гистерезиса. дТ. При (, т.е. одновибратор 12 не оказывает влияния на работу регулятора тока в целом. При t t происходит увеличение сигнала задания Fg , что приводит к существенному увеличению скорости спада тока при ра змыкании ключей коммутатора и к уменьшению времени закрытого состояния ключей коммутатора Если транзисторы коммутатора не будут успевать за время переходить в режим отсечки что приведет к дополнительным потерям в коммутаторе, к ухудшению энергетических характеристик привода. Поэтому в данном случае длительность сигналов, запирающих ключи коммутатора, определяется не длительностью i(,2 f Э- длительностью импульсов одновибратора . При этом ширина токового коридора несколько .увеличивается и становится функцией дли тельности импульсов одновибратораТаким образом, в электроприводе в зависимости от его состояния, которое определяется величиной сигнала задания и соотношением ЭДС источника питания и противоЭДС якорной обмотки, ВЛИЯЮ1ДИХ на скорость спадания тока при размыкании ключей коммутатора, реализуется ол.ин из ;tByx способов импульсного слежен1 я за током обмотки якоря. Первый способ заключается в ограничении отклонения Тока от заданного значения величинорг +4F/2. При втором способе контролируется только максимальная величина тока, а минимальная величина тока является функцией фиксированной задержки времени. Соотношение ширины петли гистерезиса и величины задержки выбираются исходя из обеспечения наиболее широкого диапазона регул1фования тока и момента привода. Независимо от режима работы электропривода обеспечиваются перемежающиеся состояния отсечки и насьш1ения транзисторных ключей коммутатора, что дает возможность получить высокие энергетические показатели устройства. В предлагаемом устройстве -обеспечивается повышение энергетических характеристик вентильного электропривода, что расширяет его предельные возможности и позволяет повыситьМОЩНОСТЬ электроприводов с транзисторными KOMMyTaTopaND-i. Формула изобретения Вентильный электропривод, содержащий электродвигатель, подключенный к транзисторному коммутатору, датчик положения ротора, выходы которого подключены к входам логического формирователя 120-градусных сигналов управления кoм fyтaтopoм, выходы которого соединены через первые входысхем совпадения с управляющим вхоами транзисторного коммутатора, датик тока в цепи питания комментатора, выход которого связан с блоком сравнения, второй вход которого связан с блоком задания тока, а выход с . елинейным блоком с гистерезисной арактеристикой, выход которого свяан с вторыми входами схем совпадеия, отличающийся тем, то, с целью повышения энергетичесих показателей за счет ограничения астоты комьг тации ключей комм таора, введен измерительный выпрямиель, а нелинейный блок с гистереисной характеристикой выполнен в иде компаратора с гистерезисом, одовибратора и логического элемента ЛИ-НЕ, при этом вход измерительного выпрямителя подключен к выходам датчика тока, а выход подключен к выходу блока сравнения, вькод последнего соединен с входом коктаратора с гистерезисом, вькод которого соеди-5 пен с первым входом логического элемента ИЛИ - НЕ и через одновибратор с вторым входом логического элемента ИЛИ - НЕ, которого является выходом нелинейного блока с гистерезисной характеристикой.

., ,IU

Т1

8, 5

/.- -t-f- -ril-LhЯ

W

/

.L,L LI1J1 JUL 1J

.п .

Fn

ышжтп в

Ъ.

i t

1| И il I

1 и

Hit

Фа.,2