Регулятор частоты вращения для универсального электродвигателя Советский патент 1991 года по МПК H02P5/16 

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в электроприводах для дрелей, швейных машин, миксеров и т.д.

Цель изобретения - повышение КПД.

На чертеже представлена схема регулятора.

Регулятор частоты вращения содержит силовой двухполупериодный мост, выполненный на двух тиристорах 1 и 2 и двух диодах 3 и 4. Входная диагональ моста соединена с выводами 5 и 6, предназначенными для подключения к источнику переменного напряжения, а выходная диагональ соединена с выводами 7 и 8, пред- назначенными для подключения к электродвигателю 9 с последовательной обмоткой 10 возбуждения. Кроме того, регулятор содержит блок управления, снабженный узлом выделения противоЭДС, выполненным в виде измерительного моста на диодах 11-14. Одна диагональ моста подключена

параллельно выходной диагонали силового моста, а в другую диагональ включен резистор 15. Первый вывод другой диагонали соединен с анодами первого 16 и второго 17 диодов, катоды которых подключены к управляющим электродам соответствующих тиристоров 1 и 2. Второй вывод другой диагонали через переменный резистор 18 соединен с анодами третьего и четвертого диодов 19 и 20, катоды которых подключены к соответствующим выводам 5 и 6 входной диагонали силового моста.

Регулятор частоты работает следующим образом.

Измерительный мост на диодах 11-14 выпрямляет напряжения самоиндукции и противоЭДС. Эти напряжения всегда имеют противоположную полярность. При работе ЭДС самоиндукции замыкается по цепи: от вывода 7 через диод 11, резистор 15, диод 14 к выводу 8.

О 00 СЬ Оч 00

-гь

t

ПротивоЭДС замыкается по цепи: от вывода 8, через диод 13, резистор 15, диод

12к выводу 7.

В отличие от ЭДС самоиндукции напряжение противоЭДС - величина переменная, зависящая от частоты вращения двигателя 9,

При работе напряжение противоЭДС сравнивается с опорным напряжением, которое, в свою очередь, определяется положением движка резистора 18.

Если остаточная противоЭДС двигателя больше, чем амплитудное значение опорного напряжения (т.е. если частота вращения превышает установленное значение), диод

13заперт, тиристоры 1 и 2 не отпираются и напряжение на двигатель не подается в данную половину полупериода. Когда скорость снизится настолько, что противоЭДС станет меньше, чем максимальное значение опорного напряжения, диод 13 откроется и на управляющие электроды тиристоров 1 и 2 будет подан отпирающий сигнал.

Такое граничное значение скорости может устанавливаться переменным резистором 18.

Ток в нагрузке при таком построении схемы - пульсирующий, протекающий в одном направлении.

Наибольший угол отпирания тиристоров, соответствующий наименьшей мощности, подводимой к нагрузке, составляет для данной схемы четверть периода, поскольку наиболее поздний момент отпирания тиристоров соответствует амплитудному значению опорного напряжения.

Если нагрузка на двигатель нарастает так, что его частота и противоЭДС снижаются, тиристоры отпираются с меньшей задержкой, увеличивая таким образом подводимую мощность.

В случае малой нагрузки и установки, соответствующей малой скорости, двигатель за четверть периода, в течение которого к нему подводится мощность, может настолько сильно увеличить свою скорость, что в дальнейшем пройдет много периодов, прежде чем его скорость упадет до установленного значения и тиристоры вновь откроются.

В результате на самых малых оборотах двигателя возникают качания или прерывистое вращение, обусловленное частотой запускающих импульсов тока, что дает положительный эффект при некоторых практических применениях (например, при сверлении бетона и нарезании резьбы),

При уменьшении сопротивления резистора 18 сначала будет увеличивагься частота запускающих импульсов тока, пока не сравняется с частотой сети.

Регулятор частоты вращения универсального двигателя обеспечивает сохранение номинальной мощности на валу электродвигателя на малых оборотах при возрастании внешней нагрузки, что повышает КПД.

Формула изобретения Регулятор частоты вращения для универсального электродвигателя, содержащий силовой двухполупериодный мост,

выполненный на двух тиристорах и двух диодах, входная диагональ которого соединена с выводами, предназначенными для подключения к источнику переменного напряжения, а выходная диагональ соединена

с выводами, предназначенными для подключения к электродвигателю, и блок управления, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, блок управления снабжен четырьмя диодами, резистором, перемен5 ным резистором и узлом выделения противоЭДС, выполненным в виде измерительного моста, одна диагональ которого подключена параллельно выходной диагонали силового моста, а в другую диаго0 наль включен резистор, первый вывод другой диагонали соединен с анодами первого и второго диодов, катоды которых подключены к управляющим электродам соответствующих тиристоров, второй вывод другой

5 диагонали через переменный резистор соединен с анодами третьего и четвертого диодов, катоды которых подключены к соответствующим выводам входной диагонали силового моста.

0

/v

ZSP

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено в электроприводах для дрелей, швейных машин, миксеров и т.д. Цель изобретения - повышение КПД. Регулятор содержит измерительный мост для выпрямления напряжения самоиндукции и противоЭДС. При работе напряжение противоЭДС сравнивается с опорным напряжением, определяемым положением движка переменного резистора. Если нагрузка на двигатель нарастает так, что его частота и противоЭДС снижаются, тиристоры отпираются с меньшей задержкой, увеличивая -подводимую мощность, что повышает КПД. 1 ил.