Реверсивный электропривод постоянного тока Советский патент 1991 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к элекгрптехни- ке 11 может найти применение в механизмах насосов пли вентиляторов, требующих стабильной скорости вращения при нестабильном напряжении источника питания постоянного тока.

Цель изобретения - расширение области применения электропривода за счет сохранения характеристик при нестабильном напряжении источника питания.

На фиг, 1 представлена схема электропривода; на фиг. 2 и 3 - механические и электромеханические характеристики.

На фиг. 2, 3 обозначено: а, М, |и, |п - скорпсть, вращающий момент якоря, ток об- моьм возбуждения электродвигателя Фиг. 3, ,i coo свет ci вуег минимальному, а фиг, 3. Г - максимальным значениям напряжений источника питания.

Устройство (фиг. 1) содержит электродвигатель 1 и пуска гель 2, к выходным клем- пм оторого подключены последовательно соединенные пусковой резистор 3, шунтированный замыкающим кон тактом 4 контактора ускорения, обмотка якоря электродвигателя 1 и датчик 5 тока, последовательно соединенные мостовой ревер- спр б с обмоткой 7 возбуждения электродвигателя 1 в диагонали и нелинейный резистор 8, шунтированный ключом 9, вход управления которого соединен с выходом регулятора 10 компаундирования. Устройство содержит также нелинейный элемент 11 с диодной характеристикой, составленный из двух последоватепыю соединенных резисторов 12 и 14, первый из которых шунтирован стабилитроном 13, второй крайним выводом подключен к выходной клемме пускателя 2, соединенной с датчиком 5 тока. Резистивныи делитель 15 напряжения составленный из резисторов 16 и 17, подключен крайними выводами к выходным клеммам пускателя 2 а средним - к общей точке первого резистора 12 и стабилитрона 13 нелинейного элемента 11. Один выходной зажим датчика 5 тока подключен к общей точке резисторов 12 и И, а второй - к входу регулятора 10 компаундирования. Параллельно ключу 9 подсоединен размыкающий блок-контакт 18 контактора ускорения. На схеме показаны также источник 19 питания и резистор 20, шунтирующий обмотку 7 возбуждения.

Устройство работает следующим образом.

Пуск электропривода производится включением пускателя 2 при введенном пусковом резисторе 3 в цепь якорной обмотки и шунтированном блок-контактом 18 нелинейном резисторе 8 в цепи обмогки возбуждения, чем обеспечивается наименьшее время первого этапа реостатного пуска электродвигателя. Затем на втором этапе пуска пои срабатывании контактора ускоренип шунтируется пусковой резистор 3 и вводи г с я размыкающим контактом 18 нелинейный резистор 8 в цепь обмотки возбуждения. Электродвигатель переводится в режим с ослабленным магнитным потоком,

0 достшает номинальной частоты вращения и работает в зависимости от момента статически/, сопротивлений приводимого механизма в установившихся режимах работы, определяемых на фиг 2 точками пересече5 ния механических характеристик 21 и 22 электродвигателя с механическими характеристиками 23 25 приводимого механизма. При этом частота вращения электродвигателя стабилизируется за счет

0 включенною п цепь обмогки возбуждения нелинейно о резистора 8, поэтому механические характеристики 21 и 22 электродвигателя, соответствующие наименьшей и наибольшей величинам напряжения ис5 точника питания расположены достаточно близко др т к другу Цепь управляемого компаундирования обеспечивающая устойчивость работы элентродвигателя и придающая ему свойства электродвигате0 ля смешанного возбуждения, имеет при этом низкий коэффициент передачи, так как при отсутствии перегрузки электродвигателя 1 потоку, контролируемому датчиком 5. стабилитрон 13 нелинейного

5 элемента 11 закрыт и во входную цепь регулятора компаундирования 10 введено большое сопротивление резистора 14, ослабляющего действие выходного сигнала датчика тока на регулятор 10. Поэтому ключ

0 9 шунтирует нелинейный элемент 8 с относительно малой скважностью, т. е. с малой степенью токового компаундирования электродвигателя.

Резистивныи делитель 15 напряжения

5 определяет точку излома диодной характеристики вход-выход нелинейного элемента 11, соответствующую началу пробоя стабилитрона 13 и резкому увеличению коэффициента передачи цепи компаундиро0 вания.

ак, например, (фиг. 3,а) при работе эле; тродвигателя 1 с низкой величиной напряжения источника 19 питания величина номинального тока (1цом i) относительно пе5 лика и соответствует номинальной выходной мощности электродвигателя, работающего в режиме номинальной частоты вращения, но с ослабленным током обмотки 7 возбуждения, как показано в нижней части фиг. 3, а. Резистивныи делитель 15 при этом незначительно смешпет своим оыходным напряжением стабилитрон 13, поэтому эффект резкого усиления компаундирования, ограничения тока чкоря и снижения частоты вращения при возник- нопении перегрузки электродвигателя по моменту происходит в нужный момент, когда величина тока в цепи якорч превысит номинальную величину 1иом1.

Соответственно при работе электро- двигателя 1 с максимальным напряжением источника питания величина номинальною тока (1ном2) минимальна, так как соответствует прежнему значению номинальной выходной мощности при усиленном магнитном потоке и токе обмотки 7 возбуждения, показанном в нижней части фиг. З.б. Резистивный делитель 15 при этом значительно смещает своим выходным напряжением стабилитрон 13, поэтому указанный эффект резкого усиления компаундирования происходит и в этом случае в нужный момент.

Аналогичная автоматическая подстройка параметров нелинейного элемента в фуп- кции величины напряжения источника питания происходит и внутри диапазон изменения напряжения источника 19 питания. Поэтому, как показано на фиг. 2. начало ограничения вращающего момента элект- родвигателя, сопровождающееся снижением его частоты вращения при перегрузке моментом сопротивления (характеристика 26 на фиг. 2), происходит практически одинаково и независимо от изменения пеличи- ны напряжения источника питания, но заканчивается при различных пониженных частотах вращения, пропорциональных величине этого напряжения, поскольку при полном шунтировании нелинейного рези-

сторз 0 ключом 9 обмо ка возбуждения подключается к выходным кпеммчм пускателя 2 непосредстг-онно

О о р м у л а изобретения Реверсивный электропривод постоянного токз, содержащий электродвигатель и пусм т пь. к РЫХОДПЫМ клеммам которого подклю тоны последовательно соединенные пусковой резистор, шунтированный замыкающим контактом контактора ускорения, обмотьа якоря электродвигателя и датчик тока, последовательно соединенные мостовой реверсор с обмоткой возбуждения электродвигателя п диагонали и нелинейный резистор, шунтированннй ключом, входуп- рарления которого соединен с выходом ре- |улягора компаундирования, нелинейный элемент с диодной характеристикой, составленный из двух последовательно соединенных резисторов, первый из которых шунтирован стабилитроном, второй крайним выводом подключен к выходной клемме пускателя, соединенной с датчиком тока, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет сохранения характеристик при нестабильном напряжении источника питания, в него введен резистивный делитель напряжения, подключенный крайними выводами к выходным клеммам пускателя, а средним - к крайнему выводу первого резистора нелинейного элемента, при этом один выходной зажим датчика тока подключен к общей точке резисторов нелинейного элемента, другой - к входу регул я тора компаундирования, а параллельно ключу подсоединен размыкающий блок-контакт контактора ускорения.

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в механизмах насосов и вентиляторов, требующих стабильной скорости вращения при нестабильном напряжении источника питания. Целью изобретения является расширение области применения электропривода за счет сохранения характеристик при нестабильном напряжении источника питания. Устройство содержит электродвигатель 1 с пускателем 2, датчик тока якоря 5, реверсор 6, в диагональ которого включена обмотка возбуждения 7, а также цепь компаундирования, в которую входят нелинейный резистор 8, включенный в цепь обмотки возбуждения и шунтированный управляемым ключом 9, регулятор 10, нелинейный элемент 11. Регулирование потока электродвигателя осуществляется в функции якорного тока и дополнительно корректируется сигналом датчика напряжения 15 источника питания.

Риг. 2

Фиг.З