Способ возбуждения маятниковых колебаний ротора двухфазного асинхронного двигателя Советский патент 1987 года по МПК H02P7/62 

Изобретение относится к способам управления электрическими машинами и может быть использовано для создания электроприводов колебательного движения.

Цель изобретения - повышение амплитуды колебаний.

На фиг. 1 изображен график чередования полуволн однофазного вторичного напряжения расщепленной первой и второй фаз; на фиг. 2 - структурная схема силовой части; на фиг„ 3 - структурная схема системы управления. Для возбуждения маятниковых колебаний двухфазного асинхронного электродвигателя используется питание от противофазного напряжения, полученного при помощи однофазного трансформатора с двумя вторичными обмотками с противоположной намоткой.

Согласно фиг. 1 определяют начало положительной полуволны первой вторичной обмотки трансформатора, падающее по фазе с напряжением питания, и про 1зводят в этот момент ее подключение к первой обмотке двухфазного асинхронного электродвигателя. После этого в момент перехода первой положительной полуволны через нуль подключают вторую вторичную обмотку трансформатора к первой обмотке двухфазного асинхронного электродвигателя и одновременно первую вторичную обмотку трансформатора к второй обмотке двухфазного асинхронного электродвигателя . При переходе отрицатель ной полуволны напряжения первой вторичной обмотки трансформатора через нуль подключают вторую вторичную об- мотку трансформатора к второй обмотке дв.ухфазного асинхронного электродвигателя. При протекании токов в обеих фазах асинхронного электродви- гателя развивается электромагнитный момент, что влечет за собой поворот вала на определенньш угол. В дальнейшем при переходе положительной полуволны напряжения первой обмотки чере нуль подают отрицательную полуволну этого напряжения к первой обмотке двухфазного асинхронного электродвигателя. В момент перехода отрицательной полуволны напряжения через нуль подключают вторую вторичную обмотку трансформатора к первой и второй обмоткам двухфазного асинхронного элек трбдвигателя и далее при переходе положительной полуволны напряжения пер

5

0

вой вторичной обмотки трансформатора подают отрицательную полуволну напряжения первой .вторичной обмотки трансформатора к второй обмотке двухфазного асинхронного электродвигателя. При этом вал двигателя поворачивается на определенный угол в другом направлении. В дальнейшем чередуют подключение первой и второй вторичных обмоток трансформатора к первой и второй фазам двухфазного асинхронного электродвигателя в указанной последовательности. Образуется качающееся магнитное поле с периодом модуляции, равным трем периодам питающего однофазного напряжения. В результате возбуждаются устойчивые ма- ятникообразные колебания ротора двухфазного асинхронного электродвигателя,

Устройство, реализующее способ, содержит однофазньй трансформатор -с первичной обмоткой 1 и двумя вторич- .ными - первая вторичная обмотка 2 и 5 вторая вторичная обмотка 3 - имеющими общую точку, которые через тиристоры 4-11, образующие фазовые попар- ные выключатели, подключены к первой обмотке двухфазного асинхронного электродвигателя 12 и второй обмотке двухфазного асинхронного электродвигателя 13 (фиг. 2)

В структурной схеме системы управления (фиг. 3) к входу триггера 14, фиксирующего переход однофазного вто- ричного напряжения первой вторичной обмотки через нуль от отрицательных значений к положительным, подсоединен вход тригге1 а 1-5,фиксирующего переход однофазного вторичного напряжения первой вторичной обмотки через нуль от положительных значений к отрицательным. Выключатели 16 и 17 подсоединены к 1К-триггеру 18. Выход 1К- триггера 18 соединен с формирователем 19 импульсов, подключенным к управляющему переходу тиристора 4. На выходе 1К-триггера 18 установлен также одновибратор 20, к выходу которого подключен элемент И 21, соединенный с триггером 15. К выходу элемента И 21 подключены формирователи 22 и 23 импульсов, подсоединенные к управляющему переходу тиристоров 6 и 9 соответственно, а также -; к одновиб- ратору 24. Выходы одновибратора 24 и триггера 14 подключены к входу элемента И 25, на выходе которого установлены формирователь 26 импульсов

0

0

45

50

и одновибратор 27. На выходе одно- вибратора 27 подключен элемент И 28, соединенный с триггером 15. На выходе элемента И 28 подключен формирователь 29 импульсов, соединенный с управляющим переходом тиристора 5 и од новибратором 30. На выходе одновибра тора 30 установлен элемент И 31, соединенный с триггером 14, фиксирующий переход напряжения первой вторичной обмотки трансформатора через нул от отрицательных значений к положительным. На выходе элемента И 31 установлен формирователь 32 и 33 импульсов, соединенные с управляющими переходами тиристоров 7 и 8 соответственно а также одновибратор 34. На выходе одновибратора 34 установлен элемент И 35, соединенный с триггером 15, фиксирующий переход напряжения первой вторичной обмотки трансформатора через нуль от положительных значений к отрицательным. К вы- ходу элемента И 35 подключен формирователь 36 импульсов, соединенньш с управляющим переходом тиристора 10, и одновибратор 37. На выходе одновибратора 37 установлен элемент И 38, соединенный с триггером 14. Выход элемента И 38 подключен к формирователю 19 импульсов и одновибратору 20 К ,входу выключателя 39, соединенного с входом триггера 15, подсоединен, делитель 40 напряжения, подключенный к первой вторичной оЬмотке 2. Источник 41 подключен через выключатель 16 к триггеру 18. Все одновибраторы имеют период расширения импульсов больше одного полупериода питающего напряжения. Питание всех триггеров, од- новибраторов и элементов И осуществляется от отдельных источников.

Схемы по фиг. 2 и фиг. 3 действуют следующим образом.

При помощи выключателя 16 1К-триг- гер 18 устанавливается в исходное положение. При переходе полуволны напряжения первой вторичной обмотки трансформатора от отрицательных значений к положительным, если выключатели 17 и 37 замкнуты, срабатывают триггер 14 и 1К-триггер 18, запускающий формирователь 19 импульсов в цепи управления тиристора 4. Одновременно 1К-триггер 18 запускает одно- вибратор 20. При срабатьшании триггера 1 5 и наличии импульса от одновибратора 20 срабатьшает элемент И 21 и

5

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

запускает формирователи 22 и 23 импульсов в цепях управления тиристоров 8 и 7, а также одновибратора 24. При наличии на входе элемента И 25 сигналов от триггера 14 и одновибратора 25 срабатьшает формирователь 26 импульсов в цепи управления тиристора 11 и . запускается одновибратор 27. При срабатывании одновибратора 27 и триггера 15 элемент И 28 включает формирователь 29 импульсов в цепи управления тиристора 5 и запускает одновибратор 30. Далее при наличии сигналов от одновибратора 30 и триггера 14 срабатывает элемент И 31 и запускает формирователи 32 и 33 импульсов в цепях управления тиристоров 9 и 11 . соответственно, а также одновибратор 34. При появлении импульсов от одновибратора 34 и триггера 15 срабатывает формирователь 36 импульсов в цепи управления тиристора 11 и одновибратор 37. При появлении импульсов от одновибратора 38 и триггера 14 элемент И 38 запускает формирователь 19 импульсов в цепи управления тиристора 4 и одновибратор 20. В дальнейшем цикл полностью повторяется.

Вследствие увеличения длительности питания фаз повышается амплитуда маятникообразных колебаний.

Формула изоб ретения

Способ возбуждения маятниковых колебаний ротора двухфазного асинхронного двигателя, включающий подключение фаз двигателя к источнику питания в течение заданного количества полупериодов однофазного напряжения и отключение их при переходе токов фаз через нуль, отличающийся тем, что, с целью повышения амплитуды колебаний, инвертируют напряжение источника питания, подают на первую фазу первые положительные полуволны напряжений источника питания и инвертированного, вторую отрицательную полуволну напряжения источника питания и третью отрицательную полуволну инвертированного напряже-- ния, на вторую фазу подают первую и третью отрицательные полуволны напряжения источника питания и вторую и третью отрицательные полуволны инвертированного напряжения, а через три периода , напряжения источника питания повторяют указанные операции.

фцеЛ

Изобретение относится к управлению электрическими машинами и может быть использовано для создания приводов колебательного движения. Цель изобретения - увеличение амплитуды колебаний. Производится подключение к первой 12 обмотке электродвигателя положительных полуволн первой 2 и второй 3 вторичных обмоток трансформатора. Далее со сдвигом на полупериод подключаются к второй обмотке 13 электродвигателя отрицательные полуволны первой 2 и второй 3 вторичных обмоток трансформатора. Затем со сдвигом на полупериод к первой обмотке 12 электродвигателя подаются отрицательные полуволны первой 2 и второй 3 вторичных обмоток трансформатора. Со сдвигом на полупёриод к второй обмотке 13 электродвигателя подаются отрицательные полуволны первой 2 и второй 3 вторичных обмоток трансформатора. В дальнейшем со сдвигом на полупериод указанную последовательность подключения полуволн повторяют. 3 ил. (Л

Ж

н

п

;

7 8

Щфиг.З