Устройство для управления двухобмоточным электромагнитным двигателем Советский патент 1989 года по МПК H02P7/62 

со ел

4

Изобретение относится к управлеию электрическими машинами и может ыть использовано в линейном электрориводе возвратно-поступательного вижения с питанием от сети переменого тока.

Цель изобретения - стабилизация мплитуды колебаний при изменении t апряжения питания.Ю

На чертеже показана функциональная схема устройства.

Обмотки 1 и 2 двигателя подключены через силовые цепи тиристоров 3 и 4 к источнику переменного напряжения 15 U(5. Выпрямитель 5 мостовой подключен к этому же источнику, формирователь управляющих импульсов содержит зарядную цепь, выполненную из последова- : тельно соединенных балластного резис- 20 тора 6, один вывод которого соединен с положительным зажимом выпрямителя 5, стабилитрона 7, анод последнего связан с отрицательным зажимом выпрямителя 5, регулируемого резистора 25

8, один из выводов которого ПОДКЛЮ

чен к катоду стабилитрона 7, конденсатор 9, одна из обкладок последнего связана с анодом стабилитрона 7, а другая через ограничивающий резистор 30 10 - с другим выводом регулируемого резистора 8, разрядную цепь, включающую однопереходный транзистор 11, эмитт.ер которого связан с точкой соединения конденсатора 9 и ограни- 35 чивающего резистора 10, первая база подключена к одному из зажимов цепочки, выполненной в виде последовательно соединенных нагрузочного резистора 12 и двух последовательно 40 и согласно включенных светодиодов оптронов 13 и 14, катод второго из которых связан с анодом стабилитрона 7, и делитель напряжения, выполненный из двух последовательно соединен- 5 ных резисторов 15 и 16, общая точка которых соединена с второй базой однрпереходного транзистора 11 и через резистор 17 - с катодом стабилитрона 7, свободный вывод резистора 15 подключен к аноду стабилитрона 7, а резистора 16 - к положительному зажиму выпрямителя 5, аноды фототиристоров оптронов 13 и 14 подключены через токоограничивающие резисто- ры 18 и 19 к анодам т ристоров 3 и 4, управляющие электроды которых сое- . динены соответственно с катодами фототиристоров оптронов 13 и 14,

Устройство работает следующим образом.

После подключения устройства к источнику переменного напряжения формирователь импульсов начинает генерировать периодическую последовательность импульсов. Фаза этих импульсов относительно нача.л периодов напряжения источника питания определяется параметрами зарядной цепи формирователя импульсов, которые устанавливают путем изменения регулируемого резистора 8 в зависимости от тре-буемой амплитуды колебаний вибратора или тягового усилия электромагнитного двигателя возвратно-поступательного движения. Зависимость фазы импульсов от сопротивления зарядной цепи обусловлена тем, что при его изменении изменяется скорость нарастания напряжения на конденсаторе 9, а вместе с этим и момент пробо перехода эмиттера - первая база одно переходного транзистора 11, включающего цепь разряда конденсатора 9 на нагрузочный резистор 12 через свето- диоды оптронов 13 и 14. Вследствие этого тот из фототиристоров оптронов, анод которого находится под по ложительным потенциалом по отношению к потенциалу своего катода, открываеся и подключает через токоограничи- вающий резистор 18 или 19 к источник питания Uc цепь управления тиристора 3 или 4.

Тиристор 3 или 4 открывается и подключает к источнику напряжения U одну из обмоток 1 или 2. Под воздействием магнитного поля этой обмотки подвижная часть вибратора или электромагнитного двигателя перемещается в одну из сторон. В следующем оч ередном полупериоде меняется полярность напряжения источника U, и открытый тиристор 3 или 4 в результате естественной коммутации закрывается. Одновременно в этом полупериоде происходит следующий очередной разряд конденсатора 9 через сретодиоды оптронов 13 и 14 и открьшается другой и фототиристоров оптронов и другой из тиристоров 3 или 4, подключающий другую из обмоток 1 или 2. Под воздействием магнитного поля этой обмотки

I

подвижная часть вибратора или электромагнитного двигателя перемещается в другую из сторон. В следующем очередном полупериоде вновь меняется

полярность напряжения источника U,, открытый тиристор 3 или 4 в результате естественной коммутации закрывается и описанный процесс работы устройства повторяется. При этом параметры зарядной и разрядной цепи формирователя импульсов подобраны при максимальном значении регулируемого резистора 8 за один полупериод напряжения источника проходит один полный цикл заряда и разряда конденсатора 9.

Изменяя сопротивление зарядной цепи формирователя импульсов путем изменения сопротивления регулируемого резистора 8, осуществляют изменение фазы генерируемой последовательности импульсов относительно начал положительных полупериодов источника питания, а, следовательно, среднее значение тока в обмотке вибратора и амплитуду его колебаний.

Независимо от момента подключения устройства к источнику питания фаза первого импульса на нагрузочном резисторе 12 3 каждом полупериоде напряжения источника питания Uc однозначно определяется сопротивлением зарядной цепи. Это достигается тем, что в качестве порогового элемента .разрядной цепи использован однопере- ходный транзистор 11, уровень напря- .жения пробоя перехода эмиттер - первая база которого зависит от уровня напряжения между его базами, в частности при нулевом уровне напряжения между базами транзистора 11 напряжение пробоя равно нулю. Следовательно, в конце каждого полупериода напряжения источника питания конденсатор 9 разряжается и его заряд в каждом следующем полупериоде начинается с нулевого уровня.

Использование формирователя импульсов с управляемым напряжением пробоя порогового перехода позволяет уменьшить отрицательное влияние колебаний уровня напряжения источника питания на работу вибратора. Это достигается тем, что с помощью делителя напряжения, выполненного на резисторах 15 и 16 и подключенного через выпрямитель 5 к источнику питания Uj., часть напряжения источника, снятая с резистора 15, подается на базы однопереходного транзистора 11.

Указанная особенность порогового элемента в сочетании со схемой его

подключения к источнику питания Ur обеспечивает стабилизацию заданной амплитуды колебаний вибратора или тягового усилия электромагнитного двигателя возвратно-поступательного движения путем параметрической коррекции фазы формируемой последовательности импу}1ьсов от возмущения,

вызванного изменением уровня напряг жения источника питания Uc. Например, при уменьшении уровня напряжения источника питания Up временной интервал между началом периода напряжения

5 источника и моментом появления импульса на входе управляющей цепи тиристора 3 уменьшается. При этом путем подбора соотношений сопротивлений I плеч делителя можно получить полную

0 независимость заданной амплитуды колебаний вибратора от возмущения, вызванного изменением уровня напряжения источника питания в определенном диапазоне наиболее вероятных изменений

5 заданных значений амплитуд колебаний.

Формула изобретения

Устройство для управления двух0 обмоточным электромагнитным двигателем, содержащее два тиристора, соединенные с источником переменного тока, и формирователь импульсов управления, включающий конденсатор с зарядной и разрядной цепями, отличающееся тем, что, с целью стабилизации амплитуды коле баний при изменении напряжения питания, введен мостовой выпрямитель, в

0 формирователь импульсов введен делитель на,пряжения, зарядная цепь включает в себя балластный резистор, стабилитрон и переменный резистор, а разрядная цепь - однопереходный транс зистор, дополнительный и нагрузочный резисторы и два тиристорных оптрона, входы которых соединены последовательно с нагрузочным резистором между первой базой однопереходного транзисQ тора и общей точкой делителя напряжег НИН, стабилитрона, конденсатора и выхода Мостового выпрямителя, выходы связывают управляющие электроды тиристоров с их анодами, эмиттер однопереходного транзистора соединен с выводом конденсатора и выходом заряд- ной цепи, вход которой вместе с делителем напряжения подключен к выходу мостового выпрямителя, вторая база

714959748

однопереходного транзистора подключе-веяно к средней точке делителя напряна через резистор к общей точке бал-жения, а вход мостового выпрямителя

ластного резистора, переменного ре-подключен к источнику переменного

зистора и стабилитрона и непосредст- .тока.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использоваться в линейном электроприводе переменного тока. Цель изобретения состоит в стабилизации амплитуды колебаний при изменении напряжения питания. Это достигается подключением обмоток 1 и 2 двигателя к источнику через силовые цепи тиристоров 3 и 4, управляемых с помощью формирователя импульсов, включающего стабилизатор напряжения, выполненный в виде цепочки из последовательно соединенных резистора 6 и стабилитрона 7, зарядную цепь, выполненную в виде цепочки из последовательно соединенного регулируемого резистора 8, ограничивающего резистора 10 и конденсатора 9, разрядную цепь, включающую однопереходный транзистор 11, нагрузочный резистор 12 и светодиоды оптронов 13 и 14, и делитель напряжения, выполненный на резисторах 15 и 16. 1 ил.