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

Фиг.1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизированному электроприводу постоянного тока.

Цель изобретения - повышение точ- ности регулирования скорости.

На фиг.1 приведена схема электропривода; на фиг.2 - зависимость угла отпирания управляемого вентиля и напряжения на электродвигателе при изменении нагрузки.

Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1, якорная обмотка которого подключена к выпрямителю 2 через управляемый вентиль 3, управляющий электрод которого подключен через пороговый элемент 4 и фазосдвнгающую цепь 5 к выходу эмит- терного повторителя 6, задатчик 7 и датчик 8 скорости, подключенные к входам схемы 9 сравнения, конденсатор 10, промежуточный усилитель 11 и транзистор 12. Выход схемы 9 сравнения соединен с входом промежуточного усилителя 11, выход которого шунтиро- ван конденсатором 10 и соединен с в-ходом эмиттерного повторителя 6 и базой транзистора 12, коллектор-эмит- терный переход которого шунтирует выход порогового элемента 4.

Электропривод постоянного тока содержит также КС-цепь. 13 с пороговым элементом, шунтирующим резистор, которая включена между выходом промежуточного усилителя 11 и базой транзистора 12. Фазосдвигающая цепь 5 содер- жит терморезистор 14, включенный на

входе фазосдвигающей цепи 5. i

Электропривод работает следующим образом.

При включении электропривода транзистор схемы 9 сравнения закрыт, так как электродвигатель не вращается, и сигнал датчика 8 отсутствует, транзистор промежуточного усилителя 11 закрыт, конденсатор 10 начинает заряжаться. Напряжение на базе транзистора эмиттерного повторителя 6 возрастает, этот транзистор открывается и уменьшает сопротивление в фазосдви- гающей цепи 5. Напряжение на конденсаторе фазосдвигающей цепи 5 достигает напряжения срабатывания порогового элемента 4, которое определяется состоянием транзистора 12.Пороговый элемент 4 срабатывает и выдает импульс н-а управляющий электрод управляемого вентиля 3. На электродвигатель подается напряжение. Транзистор 12, шун

Q

5 0 5

5

до

д ,Q

0

55

тирующий пороговый элемент 4, приоткрывается с запаздыванием, так как на его базу сигнал с выхода промежуточного усилителя поступает через ЕС- цепь 13. С началом вращения электродвигателя 1. датчик 8 начинает работать, и его напряжение отпирает транзистор схемы 9 сравнения. На базе транзистора промежуточного усилителя 11 появляется напряжение, этот транзистор открывается и шунтирует конденсатор 10. Напряжение на конденсаторе 10 уменьшается. При этом напряжение на выходе эмиттерного повторителя 6 снижается, а напряжение срабатывания порогового элемента 4 возрастает, так как транзистор 12 прикрывается, угол отпирания управляемого вентиля при этом увеличивается, что уменьшает частоту вращения.

Транзистор схемы 9 сравнения уменьшает свою проводимость и вызывает увеличение напряжения на конденсаторе Ю. Напряжение на выходе эмиттерного повторителя 6 возрастает, что приводит к уменьшению угла отпирания вентиля 3.

Далее процесс повторяется, обеспечивая плавный разгон электродвигателя до заданной частоты вращения.

В установившемся режиме работы электродвигателя напряжение срабатывания порогового элемента 4 равно и„ , определяемое состоянием транзистора 12. Напряжение на конденсаторе фазосдвигающей цепи 5 возрастает с.постоянной времени, определяемой состоянием транзистора эмиттерного повторителя 6. Указанные напряжения на фиг.2 изображены сплошными линиями. Угол отпирания управляемого вен- теля 3 в этом случае равен , а напряжение на электродвигателе пропорционально площади фигуры ОВВ1.

В случае увеличения нагрузки частота вращения уменьшается, транзистор схемы 9 сравнения прикрывается, прикрывая транзистор промежуточного усилителя 11. Напряжение на конденсаторе 10 возрастает, что вызывает уменьшение постоянной времени заряда конденсатора фазосдвигающей цепи 5, так как проводимость транзистора эмиттерного повторителя 6 увеличивается. Одновременно напряжение срабатывания порогового элемента 4 уменьшается до Uq, , так как проводимость транзистора 12 также увеличивается. Угол отпирания

управляемого вентиля 3 уменьшается до oi« а напряжение на электродвигателе возрастает пропорционально площади фигуры ОСС . При этом частота вращения якоря электродвигателя Поддерживается на заданном уровне. Указанное состояние электропривода на фиг.2 изображено пунктирными линиями При уменьшении нагрузки процесс происходит в обратной последовательност Напряжение срабатывания порогового элемента 4 увеличивается до и„ достоянная времени заряда конденсатора фазосдвигающей цепи 5 возрастает, угол отпирания управляемого вентиля 3 возрастает до о, а напряжение на электродвигателе уменьшается пропорционально площади фигуры ОАА . Это состояние электропривода на фиг.2 изображено штрихпунктирными линиями.

В случае заклинивания проводимого механизма или электродвигателя во время работы электропривода члстора вращения резко уменьшается. Транзистор схемы 9 сравнения закрывается, так как сигнал с датчика 8 резко уменьшается. Транзистор промежуточного усилителя 11 закрывается, напряжение на конденсаторе 10 увеличивается до напряжения пробоя стабилитрона КС-цепи 13. Это приводит к полному открытию транзистора 12.

Напряжение срабатывания порогового элемента 4 уменьшается до значения, при котором происходит срыв генерации импульсов управления вентиля 3. Управляемый вентиль 3 не открывается, и напряжение на электродвигателе становится равным нулю. Так как на вход схемы 9 не поступают сигналы от датчика 8, электродвигатель будет находиться в обесточенном состоянии.

Таким образом электродвигатель отключается от сети, причем, подбирая сопротивление резистора КС-цепи 13, можно задавать величину нагрузки электродвигателя, при превышении которой электродвигатель будет также отключаться.

Электропривод может быть повторно включен лишь только после отключения его от сети. При работе электродвигателя с перегрузкой или с ухудшенными условиями охлаждения терморезистор 14 установленный в электродвигателе, увеличивает свое сопротивление. Это вызывает увеличение постоянного времени заряда конденсатора фазосдвигающей цепи 5 независимо от состояния

0

транзистора эмиттерного повторителя. При определенной величине этого-сопротивления конденсатор фаэосдвигающей цепи 5 не успевает зарядиться до напряжения срабатывания порогового элемента 4 в течение нескольких полупериодов напряжения питания. Управляемый вентиль 3 не открывается, что вызывает резкое снижение частоты вращения. Далее процесс протекает аналогично описанному для случая заклинивания. Причем при охлаждении электродвигателя и уменьшении сопротивления транзистора 14 электродвигатель остается отключенным от сети, так как транзистор 12 находится в открытом состоянии, т.е. осуществляется тепловая защита без самовозврата. Для включения электропривода после охлаждения его необходимо отключить от сети и вновь включить.

Таким образом, электропривод обеспечивает повышение устойчивости к е воздействию дестабилизирующих факторов и точности регулирования частоты вращения, обеспечивает защиту электродвигателя от перегрузок и заклинивания, защиту от нагрева сверх допустимой температуры, что повышает надежность электропривода,

5

0

0

Формула изобретения 1. Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, якорная

обмотка которого подключена к выпрямителю через управляемый вентиль, управляющий электрод которого подключен через пороговый элемент и фазо- сдвигающур цепь к выходу эмиттерного

повторителя, задатчик и датчик скорости, подключенные к входам схемы сравнения, конденсатор, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что, с целью повышения точности регулирования, в него

введены промежуточный усилитель и транзистор, при этом выход схемы сравнения соединен с входом промежуточного усилителя, выход которого шунтирован конденсатором и соединен

с входом эмиттерного повторителя и базой транзистора, коллектор-эмиттер- ный переход которого шунтирует выход порогового элемента.

2. Электропривод по п.1, о т личающийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения защиты электродвигателя от перегрузки, в него введена RC-цепь с пороговым элементом, шунтирующим резистор,

которая включена между выходом промежуточного усилителя- и базой транзистора,

повышения надежности путем защиты Электродвигателя от перегрева, фаэо- сдвигающая цепь содержит терморезис,3; ГгГсТТ - °т л и - ™ «™ ЈЈЈЈ.

t го щ и я- с я тем, что, с целью э щей цепи.

повышения надежности путем защиты Электродвигателя от перегрева, фаэо- сдвигающая цепь содержит терморезис™ «™ ЈЈЈЈ.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизированному электроприводу постоянного тока. Цель изобретения - повышение точности регулирования. Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель, якорная обмотка 1 которого через управляемый вентиль 3 подключена к выпрямителю. Датчик 8 и задатчик 7 скорости через схему 9 сравнения, промежуточный усилитель 11, фазосдвигающую цепь 5 и пороговый элемент 4 соединены с управляющим электродом управляемого вентиля 3. В фазосдвигающей цепи 5 имеется терморезистор 14, а пороговый элемент 4 шунтирован транзистором 12 с RC-цепью 13 в цепи базы. В электроприводе обеспечивается защита от перегрузки и перегрева электродвигателя. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Фиг.1