Устройство для управления двигателем возвратно-поступательного движения Советский патент 1991 года по МПК H02P7/62 

О О

VI

N0

сл

00

Изобретение относится к полупроводниковым преобразовательным устройствам электротехники, в частности к устройствам управления электромагнитными двигателями возвратно-поступательного движения.

Известно устройство для управления двухобмоточным двигателем возвратно-поступательного движения, содержащее два тиристора, подключающие обмотки двигателя к источнику питания, коммутирующий контур из последовательно заключенных дросселя и конденсатора, два вспомогательных тиристора.

Недостатком данного устройства является плохое использование электромагнитной энергии, накопленной в обмотках,, выключаемых из работы, что значительно снижает энергетические показатели устройства.

Наиболее близким к предлагаемому решению является устройство управления двигателем возвратно-поступательного движения, силовая часть которого содержит два основных тиристора, подключающих каждую из двух обмоток двигателя к источнику постоянного тока, два диода, дватокоограничивэ- ющих дросселя и два вспомогательных тиристора, связанных с основными двумя коммутирующими конденсаторами.

К большинству электромагнитных механизмов предъявляются высокие требования в отношении быстродействия, которое может быть достигнуто, в частности, уменьшением времени переходных процессов при включении и отключении тока в обмотках этих механизмов. Указанное устройство управления не позволяет форсировать эти переходные процессы.

Цель изобретения - повышение быстродействия электромагнитного двигателя возвратно-поступательного движения за счет форсирования переходных процессов при включении и отключении тока в его обмотках.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления двигателем возвратно-поступательного движения, содержащее два основных тиристора, подключающих каждую из двух обмоток двигателя к источнику постоянного тока, два диода, два токоограничивающих дросселя и два вспомогательных тиристора, связанных с основными двумя коммутирующими конденсаторами, снабжено двумя обратными диодами, двумя дополнительными тиристорами и накопительным конденсатором, соединенными между собой, кроме того, катоды диодов соединены с началами обмоток двигателя, аноды тиристоров - с концами обмоток, а конденсатор - с отрицательным полюсом источника постоянного тока.

В предлагаемой схеме устройства управления указанное расположение вспомогательных тиристоров позволяет осуществить новый контур включения обмоток последовательно с заряженным конденсатором-и источником питания, что обеспечивает фор0 сирование переходного процесса тока при включении обмотки.

В предложенной схеме устройства управления конденсатор используется не только для форсированного гашения элект5 ромагнитной энергии обмоток двигателя при каждом выключении, но выполняет функцию дополнительного источника напряжения для форсирования переходного процесса при каждом включении обмоток,

0 что приводит к возможности не только форсированного выключения тока, но и ; форсированному включению.

На фиг. 1 показана схема силовой части устройства; на фиг. 2 - временные диаграм5 мы токов и напряжений Е схеме, поясняющие ее работу.

Силовая часть устройства выполнена по схеме с параллельно-емкостной коммутацией, Цепи включения тиристоров могут

0 быть оставлены без изменения, Основные тиристоры 1 и 2 подключают каждую из обмоток 3 и 4 электромагнитного двигателя к источнику постоянного тока. Вспомогательные тиристоры 5 и 6, токоограничивающие

5 дроссели 7 и 8, коммутирующие конденсаторы 9 и 10 и диоды 11 и 12 обеспечивают коммутацию основных тиристоров 1 и 2. Обратные диоды 13 и 14 соединяют начала обмоток электромагнитного двигателя с на0 копительным конденсатором 15 и создают контур для гашения электромагнитной энергии обмоток при выключениях. Дополнительные тиристоры 16 и 17 связывают обмотки 3 и 4 с накопительным конденсатором

5 15 и создают контур для форсированного включения обмоток.

Устройство работает следующим образом.

В определенные моменты времени с уп0 равляющей части схемы (не показана) на тиристоры 1, 2, 5, 6, 16 и 17 поступают импульсы управления. Порядок работы схемы поясняется временными диаграммами (фиг, 2), В момент времени ti отпираются

5 тиристоры 1, б и 16. Через обмотку 3 начинает протекать ток по цепи + - 1-3-11- -. Одновременно коммутирующий конденсатор 9 быстро заряжается по цепи + -1-9-8- . По окончании заряда конденсатора 9 тиристор 6 запирается.

В момент времени t2 отпирается тиристор 5, и конденсатор 9 заряжается по цепи 9-1-7-5-9, в результате чего тиристор 1 запирается. Ток обмотки 3 замыкается по цепи 3-11-15-13-3. В результате этого энергия, запасенная в обмотке 3, переходит в накопительный конденсатор. Полярность заряда конденсатора показана на фиг. 1.

В момент времени хз отпираются тиристоры 2, 6 и 17. Диод 12 заперт обратным напряжением с конденсатора 15. В этом случае ток через обмотку 4 протекает по цепи + -2-4-17-15- -. Рост тока происходит форсированно, так как к обмотке прикладывается напряжение, равное сумме напряжений источника питания и конденсатора. По окончании разряда конденсатора 15 открывается диод 12, и дальнейшее протекание тока через обмотку происходит по цепи Ч -2-4-12- -. Тиристор 17 закрывается. В то же время происходит заряд коммутирующего конденсатора 10 по цепи + -2-10-8-6- -. По окончании заряда тиристор б закрывается.

В момент времени и отпирается тиристор 5. Коммутирующий конденсатор 10 разряжается по цепи 10-2-7-5-10. В результате этого тиристор 2 запирается, и ток обмотки 4 замыкается по цепи 4-12-15-14-4. Электромагнитная энергия обмотки переходит в накопительный конденсатор.

В дальнейшем при отпирании тиристоров 1, 16 и 6 происходит форсированный рост тока в обмотке 3 и т.д.

Предлагаемое устройство в отличии от известного позволяет осуществлять форсированное переключение тока в обмотках электромагнитного двигателя, что ведет к повышению его быстродействия, так как ускоряется процесс нарастания тягового усилия со стороны включаемой обмотки и уменьшается тормозящее усилие со стороны отключаемой обмотки. Кроме.того, форсирование переходных процессов тока позволяет уменьшить тепловые потери и повысить КПД.

Таким образом, по сравнению с известным предлагаемое устройство управления позволяет повысить быстродействие электромагнитных двигателей возвратно-постунательного движения, снизить тепловые потери и повысить КПД.

Формула изобретения Устройство для управления двигателем возвратно-поступательного движения, содержащее два основных тиристора, каждый из которых имеет катодный вывод для подключения к одной из двух обмоток двигателя и анодный вывод для подключения к положительному полюсу источника постоянного тока, два диода, аноды которых соединены с клеммами для подключения к обмоткам двигателя, а катоды - с отрицательной клеммой источника постоянного тока, два токоограничивающих дросселя и два

вспомогательных тиристора, один из которых связан с основными тиристорами двумя коммутирующими конденсаторами, а второй анодом - с катодом первого вспомогательного тиристора через первый

токоограничивающий дроссель, а катодом - с отрицательной клеммой источника постоянного тока, при этом второй токоограничивающий дроссель соединен соответственно с анодом первого вспомогательного тиристора и с положительной клеммой источника постоянного тока, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия двигателя, оно снабжено двумя обратными диодами, двумя дополнительными

тиристорами и накопительным конденсатором, причем катоды обратных диодов соединены с клеммой для подключения к началам обмоток двигателя, аноды дополнительных тиристоров - с клеммами для

подключения концов обмоток, один зажим накопительного конденсатора -с клеммой для подключения с отрицательным полюсом источника постоянного тока, а аноды обратных диодов, катоды дополнительных

тиристоров и второй зажим конденсатора соединены между собой.

Изобретение относится к устройствам управления электромагнитными двигателями возвратно-поступательного движения. Целью изобретения является повышение быстродействия электромагнитного двигателя за счет форсирования переходных процессов. Силовая часть устройства управления содержит основные тиристоры 1 и 2, обмотки 3 и 4 электромагнитного двигателя, вспомогательные тиристоры 5 и 6, токоограничиваю- щие дроссели 7 и 8, коммутирующие конденсаторы 9 и 10, диоды 11 и 12, обратные диоды 13 и 14, накопительный конденсатор 15 и дополнительные тиристоры 16 и 17. 2 ил. ё

tpv 2