Устройство для управления бесконтактным двигателем постоянного тока Советский патент 1974 года по МПК H02K29/00 

Изобретение относится к управляемым электроприводам.

Известны устройства управления бесконтактным двигателем постоянного тока с однополупериодиым коммутатором, содержащие широтно-импульсный регулятор скорости вращения, к входу которого подключен источник управляющего сигнала, а к выходу - релейный каиал реверса, и широтно-импульсный модулятор в цепи управления коммутатора.

Регулировочные характеристики электродвигателей с такими устройствами управления имеют линейный характер. Недостаток известных устройств заключается в низких энергетических показателях.

Целью изобретения является устранение указанного недостатка.

Поставленная цель достигается объединением входов широтно-импульсных регулятора и модулятора.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства управления бесконтактным двигателем постоянного тока; на фиг. 2 - эпюры напряжения на одной из секций трехфазного двигателя; на фиг. 3 - зависимости относительных длительностей подключений секции к источнику питания.

На чертежах и в тексте описания приняты следующие обозначения:

t

Ti, tui, TI период повторения

имTI

пульсов щиротно-импульсного модулятора в управляющей цепи коммутатора, длительность импульса включения двигателя за период и его относительная величина соответственно;

7 / 7 - -- .

- период повторения

л 1J .tji -

l

импульсов щиротно-импульсного регулятора в канале реверса, длительности включения канала реверса в прямом и обратном направлении и их относительная величина соответственно;

Uy, W - управляющее напряжение и скорость вращения двигателя.

Устройство управления содержит щиротноимпульсного регулятор 1, к выходу которого подключен релейный канал реверса 2, соединенный с полупроводниковым коммутатором 3 двигателя 4. В течение интервала i двигатель развивает вращающий момент одного знака, а в течение интервала 4 противоположного.

Устройство снабжено щиротно-импульсным модулятором 5, стоящим в управляющей цепи коммутатора 3. Входы щиротно-импульсных регулятора 1 и модулятора 5 объединены и подключены к источнику управляющего сигнала 6.

Выходные импульсы широтно-импульсного модулятора 5 с периодом Ti и относительной длительностью TI на время i,i подключают двигатель к источнику питания. Форма напряжения на одной из секций двигателя при некотором промежуточном значении сигнала управления и показана на фиг. 2.

Импульсы напряжения на секциях двигателя, создающие положительный и отрицательный вращающий момент с относительной длительностью Т2 претерпевают дополнительную широтно-импульсную модуляцию от действия широтно-импульсного модулятора 5 в управляющей цепи коммутатора 3. В результате этой модуляции уменьшается эквивалентное среднее питающее напряжение как на интервалах разгона двигателя /ь так и на интервалах торможения /2. Формы напряжения на остальных секциях двигателя аналогичны приведенной на фиг. 2, но сдвинуты на угол, величина которого зависит от числа секций и полюсов двигателя.

Наличие подтормаживающих импульсов обеспечивает линейность регулировочной скоростной характеристики двигателя, а за счет широтно-импульсной модуляции в управляющей цепи коммутатора улучшаются его энергетические показатели.

Устройство управления рассчитывается так, чтобы при отсутствии управляющего сигнала относительные длительности TI и Т2 были равны нулю, т. е. длительность импульсов, вырабатываемых модулятором 5, равнялась нулю, а время включения канала реверса в прямом и обратном направлении было одинаково. Поскольку силовые ключи при этом закрыты, двигатель не потребляет энергии, чем

обеспечиваются высокие энергетические показатели. Максимальные значения TI и Т2 достигают при 17у /7ут, а двигатель работает при этом на своей предельной механической характеристике при прямом или обратном включении. Характер зависимостей Ti(/7y) и Т2(у) может быть различным. На фиг. 3 в качестве примера приведены линейные зависимости, при которых моментная нусковая характеристика двигателя имеет вид квадратичной нараболы, поскольку среднее напряжение на двигателе в этом случае пропорционально квадрату управляющего напряжения.

Возможно построение предлагаемого устройства управления при , т.е. когда период повторения выходного сигнала широтноимпульсного регулятора 1 в канале реверса больше периода повторения выходного сигнала широтно-импульсного модулятора 5 в

0 управляюшей цепи коммутатора. При этом изменяется форма напряжений на секциях двигателя, но при сохранении зависимостей фиг. 3 свойства устройства управления сохраняются.

Предмет изобретения

Устройство для управления бесконтактным двигателем постоянного тока, с однополупе0 риодным коммутатором, содержащее широтно-импульсный регулятор скорости вращения, к входу которого нодключен источник управляющего сигнала, а к выходу - релейный канал реверса, и широтно-импульсный модулятор в цепи управления коммутатора, отличающееся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, входы широтноимпульсных модулятора и регулятора скорости вращения объединены.

Uu