Электропривод постоянного тока Советский патент 1990 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к электроехнике и может быть использовано ля регулирования частоты вращения лектродвигателя постоянного тока.

Цель изобретения - расширение диаазона регулирования частоты вращеия.

На чертеже приведена схема электопривода.

Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель, якорная бмотка 1 которого шунтирована обратым диодом 2 и через тиристор 3 подлючена к диагонали постоянного тока однофазного выпрямителя 4, резистор 5 и конденсатор 6 времязадающей цепи, резистор 7 обратной связи, транзис- тор 8 и три резистора 9 - 1. Обмотка 12 возбуждения электродвигателя подключена к диагонали постоянного тока однофазного выпрямителя 4, Электропривод также содержит диодную оп- топару 13 и регулируемый одновибратор, выполненный на таймере 14, вывод 15 цепи разряда которого соединен с первыми выводами резистора 5 и конденсатора 6 времязадающей цепи и с пороговым входом 16 таймера 14. Первый вывод первого резистора 9 подключен к плюсовому выводу источника питания таймера 14, к второму выводу резистора 5 времязадающей цепи и к эмиттеру транзистора 3, коллектор которого , i соединен с управляющим электродом тиристора 3, второй вывод второго резистора 9 соединен с ,../годом фотодиода оптопары 13, анод которого подключен к входу 17 запуска таймера 14 и к первому выводу второго резистора 10, второй вывод второго резистора 10 соединен с входом 18 прерывания таймера 14 и с первым выводом третьего резистора 11, второй вывод которого подключен к минусовому выводу источника питания таймера 14 и к катодам обратного диода 2 и тиристора 3, светодиод оптопары 13 подключены к диагонали постоянного тока однофазного выпрямителя 4. Выход 19 таймера 14 соединен с управляющим электродом тиристора 3. В цепи светодиода оптопары 13, базы транзистора 8 и управляющего электрода тиристора 3 могут быть включены резисторы 20 - 22. К . опорному входу 23 может быть подключен корректирующий конденсатор 24, Электропривод постоянного тока работает следующим образом.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

При подключении источника переменного тока на вход выпрямителя 4 на выходе последнего появляется пульсирующее двухполупериодное напряжение, которое подается на обмотку 12 возбуждения двигателя, через тиристор 3 на якорную обмотку 1 двигателя и через резистор 20 на светодиод оптопары 13 узла синхронизации, осуществляющего синхронизацию запуска одновиб- ратора 14 с частотой питающей сети. В начале каждой полуволны светодиод оптопары 13 обесточен, сопротивление фотодиода оптопары 13 велико, благодаря подбору резисторов 9-11 потенциал входа 18 прерывания таймера 14 Ј0,48, потенциал входа запуска таймера 14 61/3 Unwr, где ипит - напряжение источника питания таймера 14.

Происходит сброс таймера 14, т.е. разряд времязадающего конденсатора 6, если он к началу полуволны имел заряд,

С возрастанием полуволны сопротивление фотодиода оптопары 13 падает. Потенциал входа прерывания таймера 14 становится выше J В, Происходит запуск таймера 14, На выводе цепи разряда и выходе таймера 14 появляются высокие уровни напряжения, Транзистор 8 закрыт, ток через управляющий электрод тиристора 3 отсутствует, тиристор 3 закрыт, якорная обмотка 1 двигателя обесточена. Таймер 14 начинает формировать выходной импульс, т,е заряжается времязадающий конденсатор 6. При дальнейшем возрастании полуволны потенциал входа запуска таймера 14 возрастает до величины

1/Зипит и 2/Зипит,

Время формирования выходного импульса определяется параметрами времязадающей цепи, резистора и величиной противоЭДС двигателя, препятствующей заряду конденсатора 6. В момент, когда напряжение на конденсаторе б становится равным U 2/3UnrtT., таймер 14 формирует выходной импульс, выход его переключается в низкое,состояние, через переход эмиттер - база транзистора 8 и резистор 21 течет ток, открывающий транзистор 8, через переход эмиттер - коллектор транзис- тора 8 и резистор 22 подключается управляющий электрод тиристора 3 к источнику питания таймера 14. Тиристор

3 открывается и подается напряжение на обмотку 1 якоря двигателя. Зремя- задающий конденсатор 6 разряжается. Низкий уровень напряжения на выходе таймера 14 сохраняется до прихода следующей полуволны.

Поддержание частоты вращения электродвигателя при изменении нагрузки в электроприводе происходит следующим образом. В начале каждой полуволны тиристор 3 закрыт, якорь двигателя, вращаясь по инерции, генерирует про- тивоЭДС , препятствующую заряду вре- мязадающего конденсатора 6. Момент формирования выходного импульса для открытия тиристора 3 зависит от величины противоЭДС и, следовательно, от частоты вращения электродвигателя, При увеличении нагрузки на валу двигателя его частота вращения и противоЭДС снижаются, в результате увеличивается скорость заряда времяэадаю- щего конденсатора 6, тиристор 3 открывается раньше, ток якоря возрастает, увеличивая момент на валу двигателя, компенсируя рост нагрузки. Степень возрастания тока якоря можно изменять величиной резистора 7. При уменьшении нагрузки на валу двигателя его частота вращения и противоЭДС увеличиваются, замедляя скорость заряда времязадакщего конденсатора б, и тиристор 3 открывается позже, уменьшая ток якоря и момент на валу двигателя.

Таким образом, благодаря тому, что

гулирования частоты вращения эл двигателя.

Формула изобрете

5 Электропривод постоянного ток содержащий электродвигатель, яко обмотка которого шунтирована обр ным диодом и через тиристор подк чена к диагонали постоянного ток

Ю нофазного выпрямителя, резистор конденсатор времязадающей цепи, зистор обратной связи, первый вы которого соединен с точкой соеди ния якорной обмотки электродвига

5 и минусовым выводом однофазного рямителя, транзистор и три резис причем обмотка возбуждения элект двигателя подключена к диагонали тоянного тока однофазного выпрям

20 ля, отличающийся тем

что, с целью расширения диапазон гулирования частоты вращения, в введены диодная оптопара и регул мый одновибратор, выполненный на мере, вывод цепи разряда которог соединен с первыми выводами рези ра и конденсатора времязадающей с пороговым входом таймера и вто выводом резистора обратной связи первый вывод первого резистора п ключен к плюсовому выводу источн питания таймера, к второму вывод зистора времязадающей цепи и к э теру транзистора, коллектор кото

35 соединен с управляющим электродо ристора, а база подключена к вых таймера, второй вывод первого ре тора соединен с катодом фотодиод оптопары, анод которого подключен

25

30

импульс, открывающий тиристор 3, фор- 40 первому выводу второго резистора мируется из напряжения питания регулируемого одновибратора, обеспечивается надежное открывание тиристора 3 при малых углах отсечки. Вследствие того, что в начале каждой полуволны 45 осуществляется разряд времязадающего конденсатора 6, исключается возможвходу запуска таймера, второй выв второго резистора соединен с вход прерывания таймера и первым вывод третьего резистора, второй вывод торого подключен к минусовому выв источника питания таймера, к втор выводу конденсатора времязадающей пи и к катодам обратного диода и ристора, светодиод оптопары подкл к диагонали постоянного тока одно ного выпрямителя.

ность возникновения режима проскаки- эания полупериодов напряжения при больших углах отсечки (около 180 ). Это позволяет расширить диапазон ре- Редактор Н.Тупица

Составитель Техред М.Ди

5347166

гулирования частоты вращения электродвигателя.

Формула изобретения

5 Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, якорная обмотка которого шунтирована обратным диодом и через тиристор подключена к диагонали постоянного тока одЮ нофазного выпрямителя, резистор и конденсатор времязадающей цепи, резистор обратной связи, первый вывод которого соединен с точкой соединения якорной обмотки электродвигателя

5 и минусовым выводом однофазного выпрямителя, транзистор и три резистора, причем обмотка возбуждения электродвигателя подключена к диагонали постоянного тока однофазного выпрямите20 ля, отличающийся тем,

что, с целью расширения диапазона регулирования частоты вращения, в него введены диодная оптопара и регулируемый одновибратор, выполненный на таймере, вывод цепи разряда которого соединен с первыми выводами резистора и конденсатора времязадающей цепи, с пороговым входом таймера и вторым выводом резистора обратной связи, первый вывод первого резистора подключен к плюсовому выводу источника питания таймера, к второму выводу резистора времязадающей цепи и к эмиттеру транзистора, коллектор которого

35 соединен с управляющим электродом тиристора, а база подключена к выходу таймера, второй вывод первого резистора соединен с катодом фотодиода оптопары, анод которого подключен к

25

30

40 первому выводу второго резистора 45

первому выводу второго резистора

рофименко

входу запуска таймера, второй вывод второго резистора соединен с входом прерывания таймера и первым выводом третьего резистора, второй вывод которого подключен к минусовому выводу источника питания таймера, к второму выводу конденсатора времязадающей цепи и к катодам обратного диода и тиристора, светодиод оптопары подключен к диагонали постоянного тока однофазного выпрямителя.

Корректор М.Кучерявая

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования частоты вращения электродвигателя постоянного тока. Целью изобретения является расширение диапазона регулирования частоты вращения. Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель, обмотка 12 возбуждения которого подключена к выпрямителю 4 переменного тока непосредственно, первый вывод якорной обмотки 1, зашунтированной диодом 2, через тиристор 3 соединен с плюсом, а второй вывод - с минусом выпрямителя 4. Регулируемый одновибратор выполнен на таймере 14 и диодной оптопаре 13. Обеспечивается надежное открывание тиристора 3 при малых углах отсечки, исключается возможностью возникновения режима "проскакивания полупериодов напряжения" при больших углах отсечки. 1 ил.