Электропривод переменного тока Советский патент 1992 года по МПК H02P7/36 H02P1/42 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах переменного тока с двухфазными асинхронными электродвигателями для привода механизмом с переменной нагрузкой на валу.

Цель изобретения - упрощение электропривода.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг, 2 - зависимость тока направления от скольжения; на фиг. 3 - зависимость 1)д и UB от частоты вращения ротора.

Электропривод переменного тока содержит двухфазный асинхронный электродвигатель с обмотками 1, 2 возбуждения и управления и фазосдвигающим конденсатором 3, диодный выпрямительный мост 4, транзистор 5, регулируемый резистор 6, резистор 7, функциональный усилитель 8, амплитудный детектор 9, первые выводы обмоток 1, 2 возбуждения и управления электродвигателя соединены между собой и подключены к общей точке амплитудного детектора, второй вывод обмотки 1 возбуждения и первый вывод регулируемого резистора 6 объединены и снабжены одним зажимом для подключения к источнику 10 питания, второй вывод обмотки 2 управления подключен к первому выводу фазосдви- гающего конденсатора 3, анодный вывод диодного выпрямительного моста 4 соединен с эмиттером транзистора 5 и заземлен, катодный вывод диодного выпрямительного моста 4 подключен к коллектору транзистора 5, первые выводы обмоток 1, 2 возбуждения и управления снабжены вторым зажимом для подключения к источнику 10 питания, второй выводфазосдвигающего конденсатора 3 подключен к одному выводу по переменному току диодного выпрямительного моста 4, другой вывод по переменному току которого подключен к второму выводу обмотки 1 возбуждения, первый вывод резистора 7 соединен с вторым выводом обмотки 2 управления, второй вывод регулируемого резистора 6 соединен с одним входом усилителя 8, второй вывод рези- стора 7 соединен с другим входом усилителя 8, выход которого присоединен к входу амплитудного детектора 9, выход которого присоединен к базе транзистора 6.

Электропривод работает следующим образом.

Амплитудный детектор 9 выполнен по типовой схеме и необходим для преобразования переменного напряжения с выхода усилителя 8 в постоянное, пропорциональное амплитудному значению.

Усилитель 8 предназначен для вычитания значений амплитуд и фаз обмотки 2 управления из значений амплитуд и фаз обмотки 1 возбуждения, причем коэффициент

усиления усилителя изменяется в зависимости от значения разностного сигнала. В целом эта зависимость в диапазоне регулирования частоты вращения от нуля до синхронной является нелинейной. На практике

0 регулирование частоты вращения осуществляется на определенном участке характеристики, где нелинейность незначительная и заметного влияния на регулирование не оказывает.

5При номинальном моменте нагрузки и

номинальной частоте вращения ротора электродвигателя устройство настраивается таким образом, чтобы выходное напряжение усилителя 8 равнялось рабочему.

0 При отклонении момента нагрузки от номинального значения будет изменяться частота вращения ротора двухфазного асинхронного двигателя в сторону к изменению скольжения. Полное сопротивление цепи

5 управления изменяется, следовательно, изменяется ток в данной цепи. Напряжение на обмотке управления будет определяться разностью напряжений сети и падением напряжения на конденсаторе.

0В соответствии с требованиями, предъявляемыми к качеству электрической энергии систем автоматики и робототехники по отклонению напряжения питания ( ±5%), входные напряжения источника питания, к

5 которому подключена обмотка возбуждения, остаются неизменным. Следовательно, между напряжениями обмотки 1 возбуждения и обмотки 2 управления появляется разность напряжений. Напряжение с об0 мотки 1 возбуждения подается на неинвертирующий вход усилителя 8, а с обмоткой 2 управления на инвертирующий вход через высокоомные резисторы б и 7, Усилитель 8 по неинвертирующему входу

5 осуществляют передачу напряжения без изменения фазы, а по инвертирующему входу - с изменением фазы на 180°. В результате происходит вычитание напряжений как по амплитуде, так и по фазе.

0

Напряжение с усилителя 8 поступает на амплитудный детектор 9, где переменное напряжение преобразуется в постоянное напряжение, пропорциональное разно5 стному напряжению. Напряжение с амплитудного детектора 9 подается на базу транзистора 5. При изменении потенциала на базе транзистора изменяется коллекторный ток, а следовательно, ток и напряжение на обмотке управления и как следствие изменяется частота вращения двухфазного асинхронного электродвигателя.

Если момент нагрузки увеличился, тогда частота вращения ротора будет уменьшаться. Напряжение, снимаемое с выхода амплитудного детектора 9, увеличивает потенциал базы транзистора 5, внутреннее сопротивление транзистора 5 уменьшается, что приводит к увеличению тока в обмотке 2 управления и частоты вращения.

При уменьшении момента нагрузки на валу электродвигателя частоты вращения увеличивается, напряжение, снимаемое с амплитудного детектора 9 и подаваемое на базу транзистора 5, уменьшается. Транзистор 5 призакрывается, его внутреннее сопротивление уменьшается, следовательно, уменьшается ток обмотки 2 управления и частота вращения ротора снижается до номинальной.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет стабилизировать частоту вращения ротора двухфазного электродвигателя при отклонении момента нагрузки на его валу от номинального,

Использование данного устройства позволяет упростить схему электропривода за счет сокращения количества элементов и мощности диодного выпрямительного моста и транзистора.

Формула изобретения

Электропривод переменного тока, содержащий двухфазный асинхронный электродвигатель с обмотками возбуждения и

0

5

0

5

0

5

управления, диодный выпрямительный мост, транзистор, регулируемый резистор, резистор, усилитель, амплитудный детектор, первые выводы обмоток возбуждения и управления электродвигателя соединены между собой и подключены к общей точке амплитудного детектора, второй вывод обмотки возбуждения и первый вывод регулируемого резистора объединены и снабжены зажимом для подключения к источнику питания, второй вывод обмотки управления подключен к первому выводу фазосдвигаю- щего конденсатора, анодный вывод диодного выпрямительного моста соединен с эмиттером транзистора и заземлен, катодный вывод диодного выпрямительного моста подключен к коллектору транзистора, о т- личающийся тем, что, с целью упрощения, первые выводы обмоток возбуждения и управления снабжены вторым зажимом для подключения к источнику питания, второй вывод фазосдвигающего конденсатора подключен к одному выводу по переменному току диодного выпрямительного моста, другой вывод по переменному току которого подключен к второму выводу обмотки возбуждения, первый вывод резистора соединен с вторым выводом обмотки управления, второй вывод регулируемого резистора соединен с одним входом усилителя, второй вывод резистора соединен с другим входом усилителя, выход которого присоединен к входу амплитудного детектора, выход которого присоединен к базе транзистора.

О

05

W 75 Фиг.2

2 S

О

7

Фиг.З