Устройство для реверсивного управления электродвигателем постоянного тока Советский патент 1977 года по МПК H02P1/18 H02P13/16 

1

Изобретение относится к преобраэовательной технике и может быть исползовано в устройствах для управления двигателями постоянного тока, применяемых в системах позицирования, в частности в станках с программным; управлением.

Известны устройства для управления двигателями постоянного тока, работающими на двух скоростях, в которых периодически меняется направление врщения через произвольные промежутки времени. Переключение скоростей и реверс осуществляется с помощью зубчатых передач к механических переключателей 1 , 2 .

Однако эти устройства громоздки, сложны и ненадежны в работе из-за наличия мертвой .

Наиболее близкой по технической сущности к предложенному устройству является электронная система управления электродвигателем постоянного тока, содержащая синхронизированный блок питания, блок опорного напряжения, двухполупериодный тир исторный выпрямитель с формирователем импульсов и фазовый регулятор З .

Недостаток таких устройств - разница в пусковом.моменте на большей и меньшей скоростях.

Цель изобретения - получение,одинакового пускового момента при большей и меньшей скоростях.

В предложенном устройстве для реверсивного управления электродвигателем постоянного тока, содержащем блок питания, блок опорного напряжения, двухполупериодный тиристорный выпрямитель и формирователь импульсов, это достигается благодаря тому, что оно дополнительно снабжено логическим блоком и формирователем сигналов малой скорости, который через логический блок соединен с формирователем импульсов, причем блок опорного напряжения одним из выходов подключен к формирователю сигналов малой скорости.

На чертеже представлена блок-схема устройства для реверсивного управления двигателем.

Устройство содержит двигатель 1, дву сполупериодный управляемый выпрямитель 2 на тиристорах, блок 3 питания двигателя, блок 4 опорного напряжения, формирователь 5 импульсов уп.равления тиристорами, логический блок

6, формирователь 7 сигналов малой скорости.

Управление двигателем 1 происходит следующим образом.

Правое или левое вращение двигателя задается двухполупериодным выпрямителем 2 на тиристорах.Выпрямитель 2 состоит из четырех тиристоров. Причем правое и левое вращение двигателя определяется работой той или другой пары тиристоров, т.е. фактически выпрямитель 2 состоит из двух самостоятельных выпрямителей. Управление каждоЯ из пар тиристоров осуществляется Ъигналами, поступаимцими с формирователя 5 импульсов управления тиристо-.рами. Питание выпрямителя 2 осущест вляется от блока 3 питания двигателя переменным синусоидгшьным напряжением, синхрониэированньи с напряжением сети. На два входа формирователя 5 импульсов управления с блока 4 опорного напряжения поступают, сдвинутые относительно друг друга на 180° перв мемиые напряженная, синкронизированньш с напряжением сети, Форвисироваиие импульсов управления тшристорами происходит по двум каналам. Первый канал предназначен для формирования и «тyльсов управлеимя,. снихрониэированных .с положи тел полуволн-ами питающвго напряжения. Второй канал - соответ ственно с отрйцательнш ш полуволнами. Импульсы напряжения формируются в формирователе 5 импульсов управления в моменты перехода напряжения сети через ноль и по форме близки к прямоугольньвл. Режим фО1 «1Ирования импульсов задается логичедким блоком 6, на выходе которого сигнал, разрешающий формирование, может быть или постоянным, или может поступать через определенные интервалы времени. На выходы логического блока 6 поступают сигналы с формирователя 7 сигналов малой скорости, а по линиям 8,9 от внешнего устройства - сигналы выбора скорости. Формирователь 7 сигналов малой скорости состоит из двух одновибраторов. Первый Ьдновибратор работает в режиме деления частоты опорного напряжения, синхронизированного с сетевьа4 напряжением. Второй одновибратор работает синхронно с первым, но длительность его импульсов определяется выбором величины малой скорости. Пери од повторения сигналов первого одновибратора определяет период следования групп импульсов формирователя 7 сигналов малой скорости. Длительность импульсов второго одновибратора определяет число импульсов в этих группах Сигналы выбора скорости подаются на логический блок 6 от внешнего устройства по линиям 8,9. При выборе большей скорости по линии 8 подается сигнал .единичного уровня, а по линии 9 - ну(Левого уровня. При этом на выходе логического блока б уровень выходного сигнала постоянен и является разрешающим для работы формирователя 5 импулсов управления, на выходе которого появляются прямоугольные импульсы, упраляющие тиристорами. В результате на двигатель постоянно подается двухполупериодное выпрямленное напряжение, и двигатель работает в режиме ббльшей скорости. При выборе меньшей скорости по линии 8 подается сигнал нулевого уровня, а по линии 9 - единичного. В этом случае сигнал на выходе логиче ского ycтJpoйcтвa будет иметь форму прямоугольных импульсов, дли тёльность которых определяется сигналами с формирователя 7. в течение времени, пока на формирователь 5 импульсов поступает с логического блока 6 сигнал разрешгиощего уровня, на выходе формиро-; вателя 5 импульсов появляются прямоугольные импульсы. При запрещающем уровне сигнала импульсы не образуются. Соответственно этому на двигатель подается напряжение групп полупериодов выпрямленного напряжения,, повторяющихся через определенные промежутки времени. При этом двигатель,; сохраняя необходимый для системы момент.трогания, будет вращаться с меньшей скоростью. Элемент згициты, реагирующий на превышение тока в обмотке двигателя, предохраняет двигатель от .перегрузки по току.

; Применение предложенного устройствех для реверсивного управления двигате.лем постоянного тока позволяет конструировать и изготавливать системы позиционирования с необходимьгм быст родействивм и точностью, что достига|ется введением в алгоритм позиционирования двух скоростей без предъявления особых требований к точности механической части системы. Это позволя;ет применять простые (по изготовлению детали, что высокоэкономйчно.. i Указанные преимущества упрощают техническую реализацию станков с программным управлением, уменьшают их стримость и упрощают эксплуатацию. Кроме того, предлагаемое устройство име;;вт меньший уровень помех по сравне нию с прототипом при одинаковой мощ ности двигателя в связи с тем, что питающее напряжение подается на обмотку двигателя всегда в момент перехода через нуль в отличие от прототипа, .где полуволна напряжения срезана по |фазе.

OopMyjfa изобретения

Устройство для реверсивного управления .электродвигателем постоянного 1тока, содержащее блок питания, блок опорного напряжения, двухполупериодный тиристорный выпрямитель и формирователь импульсов, отличают ре с я тем, что, с целью получения одинакового пускового момента при большей и меньшей скоростях, оно дополнительно снабжено логическим блоком и формирователем сигналов малой скорости, который через логический блок соединен с формирователем импулЬсов/ причем блок опорного напряжения;

одним из выходов подключен к формирователю сигналов малой скорости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: l. Патент ФРГ f 1900621 ,кл. 42 р 23/04,

2.Патент США (#3594625 , кл . 318-257 ,

1971,

3.Патент США №337 1 258 , кл . 318-294,

1968.