Электропривод постоянного тока Советский патент 1992 года по МПК H02P5/16 

сл С

Использование: для управления малоинерционными электродвигателями. Сущность: якорь 1 электродвигателя подключен к выпрямителю 4 через первый тиристор 5. Входные выводы формирователя напряжения 14 соединены с выходными зажимами выпрямителя 4. Эмиттер однопереходного транзистора 12 через конденсатор 13 соединен с отрицательным выводом выпрямителя 4. В данном устройстве при коммутации ключевого элемента 21 обеспечивается высокая скорость электродвигателя при малых пульсациях напряжения на коллекторе. 1 ил.

j

Os

ч

Os

jco сл

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах с двигателями постоянного тока.

Известен электропривод постоянного тока, в котором напряжение на обмотку якоря подается от однофазной сети переменного тока через последовательно соединенные диодный мостовой выпрямитель и тиристор, управляемый с пЧэмощью однопе- реходного транзистора. В эЧом электроприводе для поддержания открытым тиристора во время нарастания тока якоря применена схема, содержащая значительное число элементов.

Более простую схему поддержания открытым тиристора имеет устройство, наиболее близкое по технической сущности к предлагаемому, которое имеет увеличенные потери в цепях управления. Оба устройства допускают значительные кратковременные перенапряжения на якоре электродвигателя.

Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения перенапряжений на коллекторе двигателя, а также повышение КПД путем уменьшения потерь в цепях управления.

Указанная цель достигается тем, что в электроприводе постоянного тока, содержащем электродвигатель, якорь которого, шунтированный обратным диодом, подключен к мостовому выпрямителю через первый тиристор, формирователь опорного напряжения, входы которого соединены с выходными зажимами мостового выпрямителя, а выход подключен ко второй базе однопереходного транзистора, эмиттер которого через конденсатор соединен с отрицательным зажимом мостового выпрямителя и через переменный резистор - с общей точкой якоря электродвигателя и первого тиристора, первый, второй и третий резисторы, а также второй диод, мостовой выпрямитель выполнен трехфазным с одним тиристором в катодной группе и введены второй тиристор, а также управляющий ключевой элемент, при этом первый резистор, второй диод и управляющий ключевой элемент соединены последовательно и подключены между анодом и управляющим электродом тиристора катодной группы мостового выпрямителя, анод первого тиристора соединен с его управляющим электродом через последовательно соединенные второй резистор и второй тиристор, управляющий электрод которого через третий резистор подключен к первой базе однопереходного транзистора.

На фиг. 1 представлена схема электропривода, на фиг. 2 - кривая напряжения.

подаваемого на якорь двигателя при запертом тиристоре трехфазного мостового выпрямителя.

Электропривод постоянного тока 5 содержит электродвигатель с якорем 1, шунтированным первым диодом 2 и подключенным к сети с выводами 3 через мостовой трехфазный выпрямитель 4 и первый тиристор 5. Выпрямитель 4 образует диоды

0 6, 7, 8, 9 и 10 и тиристор 11, кроме этого, электропривод включает однопереходный транзистор (ОПТ) 12, конденсатор 13, формирователь опорного напряжения 14, переменный резистор 15, первый 16, второй 17

5 и третий 18 резисторы, второй тиристор 19, второй диод 20 и управляющий ключевой элемент 21. Входные выводы формирователя напряжения 14 соединены с выходными зажимами мостового выпрямителя 4, выход0 ной вывод Формирователя 14 подключен ко второй базе ОПТ 12, эмиттер которого через конденсатор 13 соединен с отрицательным выводом выпрямителя 4 и через переменный резистор 15 - с общей точкой якоря 1 и

5 тиристора 5, между выводами анода и управляющего электрода которого включена цепочка из резистора 17 и тиристора 19, а управляющий электрод последнего через резистор 18 подключен к первой базе ОПТ,

0 Электропривод работает следующим образом.

При проводящем состоянии управляющего элемента 21 тиристор 11 при положительном напряжении на его аноде открыт,

5 на цепочку из якоря 1 двигателя и тиристора 5 подано постоянное с незначительными пульсациями напряжение, а конденсатор 13 вначале заряжается через переменный резистор 15 до напряжения отпирания ОПТ

0 12, а затем разряжается через резистор 18 на управляющие электроды тиристоров 19 и 5, которые отпираются последовательно. При отпирании тиристора 5 ток через резистор 17 и тиристор 19 прекращается, одно5 временно шунтируются резистор 15 и конденсатор 13, на якорь 1 двигателя подается полное выпрямленное мостом 4 напряжение сети, а в схеме управления потребляет мощность практически только

0 формирователь 14.

Для вращения ротора двигателя с пониженной скоростью ключевой элемент 21 (контакт реле, оптотиристор и т.д.) переводят в непроводящее состояние, после чего

5 тиристор 11 запирается и напряжение на выходе моста 4 принимает вид, показанный на фиг. 2, т.е. становится пульсирующим. При спадании напряжения на выходе моста 4 до нуля (например, в момент времени to)

тиристор 5 запирается, затем на цепочку из

резистора 15 и конденсатора 13 поступает напряжение с моста 4 через открытый диод 2 или якорь 1, и при достижении напряжением на конденсаторе 13 порогового напряжения ОПТ 12, последний открывается, включая тиристор 19. Как и ранее, это приводит к отпиранию тиристора 5 (момент времени ti), подаче напряжения на якорь 1 двигателя, но из-за того, что напряжение стало пульсирующим, вблизи момента вре- мени Т тиристор 5 закроется и т.д., в результате чего на якорь 1 будет подаваться напряжение, средняя величина которого будет определяться величиной переменного резистора 15, а частота пульсаций равна частоте питающей сети.

Т.о., в зависимости от состояния управляющего элемента 21, можно получить вращение ротора электродвигателя или с высокой нерегулируемой скоростью при ма- лых пульсациях напряжения на якоре, или вращение с регулируемой низкой скоростью со значительными пульсациями, но без перенапряжений.

Формулаизобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, якорь которого, шунтированный обратным диодом,

о

tr

подключен к мостовому выпрямителю через первый тиристор, формирователь опорного напряжения, входы которого соединены с выходными зажимами мостового выпрямителя, а выход подключен к второй базе од- нопереходного транзистора, эмиттер которого через конденсатор соединен с отрицательным зажимом мостового выпрямителя и через переменный резистор - с общей точкой якоря электродвигателя и первого тиристора, первый, второй и третий резисторы, а также второй диод, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, мостовой выпрямитель выполнен трехфазным с одним тиристором в катодной группе и введены второй тиристор, а также управляющий ключевой элемент, при этом первый резистор, второй диод и управляющий ключевой элемент соединены последовательно и подключены между анодом и управляющим электродом тиристора катодной группы мостового выпрямителя, анод первого тиристора соединен с его управляющим электродом через последовательно соединенные второй резистор и второй тиристор, управляющий электрод которого через третий резистор подключен к первой базе однопереходного транзистора.

k

/ ,

У X

/ /

/ V

X

т Фиг.2

г+ь

гт