Устройство для управления электромагнитным двигателем возвратно-поступательного движения Советский патент 1987 года по МПК H02P7/62 

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может использоваться в приводах колебательного движения, например- вибромешалках,

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем сов- мещения возвратно-поступательного и колебательного движений с более вы- сокой частотой.

На фиг, 1 приведена электрическая схема устройства; на фиг, 2 - времен ные диаграммы, иллюстрирующие его работу,

Устройство (фиг„ 1) содержит силовую цепь, состояш;ую из трех тиристоров 1-3, посредством которых резисто 4 и обмотки 5 и 6 двигателя соединяются с источником питания, шунтирую- щих диодов 7 и 8, коммутируюш 1Х кон- .денсаторов 9 и 10, и цепь управления включаюш;ую в себя распределитель импульсов, состояш;ий из тиристорного триггера с емкостной коммутацией, включаюш 1й два резистора 11 и 12, два тиристора 13 и 14, коммутирующую емкость (конденсатор). 15, два подключающих устройства (ПУ) 16 и 17, два тиристора 18 и 19 и два ре- зистора 20 и 21, генератор 22 уп- равляюш их импульсов низкой частоты, два генератора 23 и 24 управляюш 1х импульсов высокой частоты, содержащие регулируемые резисторы 25 - 27, зарядные емкости (конденсаторы) 28- 30 и динисторы 31-33,два диода 34 и 35, Резисторы 20 и 21 и тиристоры 18 и 19 выбираются таким образом, чтобы ток управления через них был доста- точен для открытия тиристоров 18 и 19, но недостаточен для о ткрытия тиристоров 1 и 3. Б качестве тиристоров 18 и 19 можно использовать опт- роны.

Напряжение пробоя динистора 32 выбирается меньше напряжения пробоя динистора 31, но больше напряжения пробоя динистора 33,

Устройство работает следующим об- разом.

При подаче напряжения конденсатора 28-30 заряжаются до напряжения пробоя соответствующих динисторов (фиг, 2, и 31, и 32, и 33).

Конденсатор 30 заряжается раньше и импульс поступает на управляющий электрод тиристора 2, который подключает к источнику питания резистор

5

0 5 о 0

Q

5

5

4, В это время коммутирующие конденсаторы 9 и 10 заряжаются с полярностью, показанной на фиг, 1, Конденсатор 30 вновь заряжается до пробоя динистора 32, который произойдет в результате заряда конденсатора 29 и через диод 35 конденсатор 30 разряжается вместе с конденсатором 26, управляющий импульс через тиристор 19, на управляющий электрод которого подано постоянное напряжение через резисторы 12 и 21, поступает на управляющими электрод тиристора 1, открьшая его,

В момент открывания тиристора 1 образуется контур коммутации, в котором коммутационный ток направлен встречно току тиристора 2 и согласно с током тиристора 1, в результате чего тиристор 2 запирается и резистор

4отключается от источника питания, а тиристор 1 переходит в проводящее состояние и обмотка 5 двигателя подключается к источнику питания (фиг,2, и 5), В это время конденсатор 9 перезаряжается с обратной полярностью, а конденсатор 10 разряжается.

Конденсаторы 29 и.30 вновь заряжаются до напряжения пробоя динисторов 32 и 33 соответственно. Конденсатор 30 разряжается раньше и импульс поступает на управляющей электрод тиристора 2, открывая его, В момент открывания тиристора 2 образуется контур коммутации, в котором коммутационный ток направлен встречно току тиристора 1 и согласно с током тиристора 2, В результате чего тиристор 1 запирается и обмотка

5отключается от источника питания, запасенная в обмотке 5, электромагнитная энергия рассеивается на шунтирующем диоде 7, а тиристор 2 подключает резистор 4 к источнику питания, конденсатор 9 перезаряжается с обратной полярностью, конденсатор

10 заряжается до величины напряжения источника питания.

Конденсатор 30 вновь . заряжается до пробоя динистора 32, которьй произойдет в результате заряда конденсатора 29 и через диод 35 конденсатор 30 разряжается вместе с конденсатором 29, и управляюш;ий импульс через тиристор 19 поступает на управляющий электрод тиристора 1, открывая его, обмотка 5 двигателя подключается к источнику питания, а ре3

зистор 4 отключается от источника питания.

Конденсаторы 29 и 30 вновь заряжаются и в дальнейшем (до разряда конденсатора 28 через динистор 31 на управляющий электрод тиристора 14) обмотка 5 и резистор 4 поочередно подключаются к источнику питания.

При пробое динистора 31 конденсатор 28 разряжается (конденсаторы 29 и 30 через диоды 34 и 35 также разряжаются) и импульс поступает на управляющий электрод тиристора 14, открывая его. Коммутирующий конденсатор 15 заряжается с пол5фностью, показанной на фиг. 1, резистор 12 подключается к источнику питания, а тиристор 14 щунтирует резистор 21, в результате чего с управляющего электрода тиристора 19 снимается постоянное напряжение.

В это время подключающие устрой20 При пробое динистора 31 конденсатор 28 разряжается (конденсаторы 29 и 30 через диоды 34 и 35 также разряжаются) и импульс поступает на управляющий электрод тиристора 14 и

ства 16 и 17 срабатьшают и подключающее устройство 16 соединяет управляю-25 через подключающее устройство на уп- щие электроды тиристоров 13 и 14, а равляющий электрод тиристора 13. подключающее устройство 17 соединяет резисторы 11 и 20, в результате чего на управляющий электрод тиристоВ момент подачи импульса на запертый тиристор 13 образуете контур

коммутации, в котором KOMhryTaiyiOHHbiH

коммутации, в котором KOMhryTaiyiOHHbiH

pa 18 подается постоянное напряжение, 30 ток направлен встречно току тиристора 14 и согласно с током тиристора 13, в результате чего тиристор 14 запирается несмотря на то, что на его управляющий электрод также поподдерживающее его в открытом состоянии.

Конденсаторы 28-30 заряжаются до напряжения пробоя соответствующих динисторов (фиг. 2, и 31, U 32,U33). 35 дан импульс, и резистор 12 отключаКонденсатор 30 разряжается раньше ется от источника питания, а тирис- и импульс поступает на управляющий тор 13 переходит в проводящее сос- электрод тиристора 2, который подклю- тояние, подключая резистор 11 к ис- чает к источнику питания резистор точнику питания и шунтируя резистор 4, коммутирующий конденсатор 9 пере- 40 20, в результате чего с управляюще- заряжается, а конденсатор 10 заряжа- го электрода тиристора 17 снимается ется с полярностями, показанными на фиг. 1, тиристор 1 закрьшается и обмотка 5 двигателя отключается от источника питания.

Конденсатор 30 вновь заряжается до пробоя динистора 32 и через диод

постоянное напряжение.

В дальнейшем устройство работает 45 аналогичным образом, последующие им пульсы с первого генератора управляющих импульсов поступают на оба тиристора 13 и 14 (фиг. 2, UY 13, UY 14), которые коммутируются и в

35 конденсатор 30 разряжается вместе с конденсатором 29 и управляющий импульс через тиристор 18 (тиристор 19 50 Дальнейшем по очереди шунтируют упзашунтирован в это время тиристором 14) поступает на управляющий электрод тиристора 3, открывая его. Аналогично описанному обмотка 6 двигателя подключается к источнику питания, резистор 4 отключается, конденсатор 9 разряжается, а конденсатор 10 перезаряжается с обратной полярностью.

398654

Конденсаторы 29 и 30 вновь заряжаются до напряжения пробоя динисто- ров 32 и 33 соответственно. Конденсатор 30 разряжается раньше и импульс поступает на управляющий электрод тиристора 2, открывая его. Резистор 4 подключается к источнику питания, обмотка 6 отключается, конденсатор

10 10 перезаряжается, а конденсатор 9 заряжается с полярностью, показанной на фиг. 1.

Конденсатор 30 вновь заряжается и в дальнейшем (до очередного разря15 да конденсатора 28 через динистор 31 на управляющие электроды тиристоров 13 и 14) обмотка 6 и резистор 4 no- i очередно подключаются к источнику питания.

20 При пробое динистора 31 конденсатор 28 разряжается (конденсаторы 29 и 30 через диоды 34 и 35 также разряжаются) и импульс поступает на управляющий электрод тиристора 14 и

25 через подключающее устройство на уп- равляющий электрод тиристора 13.

через подключающее устройство на уп- равляющий электрод тиристора 13.

В момент подачи импульса на запертый тиристор 13 образуете контур

через подключающее устройство на уп- равляющий электрод тиристора 13.

коммутации, в котором KOMhryTaiyiOHHbiH

ток направлен встречно току тиристора 14 и согласно с током тиристора 13, в результате чего тиристор 14 запирается несмотря на то, что на его управляющий электрод также подан импульс, и резистор 12 отключается от источника питан тор 13 переходит в пров тояние, подключая резис точнику питания и шунти 20, в результате чего с го электрода тиристора

постоянное напряжение.

ется от источника питания, а тирис- тор 13 переходит в проводящее сос- тояние, подключая резистор 11 к ис- точнику питания и шунтируя резистор 20, в результате чего с управляюще- го электрода тиристора 17 снимается

В дальнейшем устройство работает аналогичным образом, последующие импульсы с первого генератора управляющих импульсов поступают на оба тиристора 13 и 14 (фиг. 2, UY 13, UY 14), которые коммутируются и в

5

равляющие сигналы тиристоров 18 и 19 соответственно (фиг.2, UY 18, UY 19), которые по очереди закрываются и не пропускают управляющие импульсы с второго генератора управ- ляющак импульсов на управляющие электроды тиристоров 3 и 1 (фиг. 2,UY 3, UY 1). В результате на управляющие электроды силовых тиристоров 1 - 3

5

управляющие импульсы поступают в ел дующей последовательности: сначала по очереди на 2 и 1, затем по очереди на 2 и 3, в результате чего к источнику питания подключаются последовательно резистор 4 и обмотка 5, затем последовательно резистор 4 и обмотка 6, в результате чего на обмотки 5 и 6 поочередно подаются пачки импульсов напряжения.

Во время коммутаций обмотки 5 коммутирующий конденсатор 9 перезаряжается при каждой коммутации, а конденсатор 10 периодически заряжается и разряжается. Во время коммутации обмотки 6 коммутирующий конденсатор 10 перезаряжается, а конденсатор 9 периодически заряжается и разряжается.

Во время подключений обмоток 5 и 6 в них нарастает ток, во время пауз он снижается (электромагнитная энергия обмоток рассеивается на шунтирующих диодах 7 и 8 соответственно), Во время подключений обмоток 5 и 6 в них нарастает ток, во время пауз он снижается (электромагнитная энергия обмоток рассеивается на шунтирующих диодах 7 и 8 соответственно). Частота работы двигателя регулируется с помощью резистора 26, а длительности импульсов и пауз с помощью резисторов 26 и 27.

Эффективно применение этого устройства в вибромешалках химической промышленности, где наряду со снижением потребляемой мощности применение данного устройства увеличивает эффективность перемешивания компонентов.

Это объясняется высокочастотным колебанием электромагнитной силы, которая достигается за счет устройства управления, подающего на обмотки двигателя пачки импульсов напряжения. В результате этого рабочие органы имеют переменную скорость пе398656

ремещения, что обе спечивает лучшее перемешивание.

Формула изобретения

О

Устройство для управления электромагнитным двигателем возвратно-поступательного движения, содержащее два

1Q силовых тиристора, соединяющих обмотки двигателя с источником питания, два коммутационных конденсатора, общая точка которых соединена через резистор и вспомогательный тиристор

15 с полюсами источника питания, и блок управления, включающий в себя тирис- торньш триггер с емкостной коммутацией, в плечи которого включены резисторы, а управляющие электроды ти2Q ристоров соединены первым подключающим устройством, второе подключающее устройство и три релаксационных генератора импульсов, каждый из которых состоит из переменного резистора, 25 конденсатора и динистора, точки сое - динения резистора, конденсатора и динистора соединены последовательно через два диода, генераторы импульсов подключены к источнику питания двига30 теля, выход первого генератора импульсов соединен с управляющим электродом одного из тиристоров триггера, выход третьего генератора импульсов присоединен к управляющему электро35 вспомогательного тиристора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем совмещения возвратно- поступательного и колебательного дви40 жений с более высокой частотой, блок управления снабжен двумя тиристорами с двумя резисторами, соединяющими управляющие генераторы этих тиристоров с обкладками конденсатора триггера,

45 причем с одной - через второе подключающее устройство, катоды этих тиристоров соединены с управляюпщми электродами силовых тиристоров, а их аноды - с выходом второго генератора

gQ импульсов.

fpuz.Z

Изобретение относится к электротехнике, в частности к управлению электрическими машинами, и может быть использовано в приводах колебательного движения, например вибромешалках. Цель состоит в расширении функциональных возможностей путем совме.щения возвратно-поступательного и колебательных движений с более высокой частотой. Устройство содержит силовую цепь, состоящую из трех тиристо- ров 1-3, посредством которых резистор 4 и обмотки 5 и 6 двигателя соединяются с источником питания, пгун- тирующкх диодов 7 и 8,коммутируюш их конденсаторов 9 и 10 и цепи управления, обеспечивающей последовательное подключение к источнику питания сначала резистора 4 и обмотки 5, а затем - резистора 4 и обмотки 6. В результате на обмотки 5 и 6 поочередно подаются пачки импульсов напряжения. Во время коммутации обмотки 5 коммутирующий конденсатор -9 перезаряжается при каждой коммутации, а конденсатор 10 периодически заряжается и разряжается. Во время коммутации обмотки 6 перезаряжается коммутирующий конденсатор 10, а периодически заряжается и разряжается конденсатор 9. Частота работы двигателя регулируется резистором 25, а длительность импульсов и пауз - резисторами 26 и 27. 2 ил. Ff РТ Vf AJ I/CJAJ с (Л (Л со оа со 00 о: ел