Устройство для управления двигателем постоянного тока Советский патент 1979 года по МПК H02P3/14 

1

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

Наиболее близким техническим решением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для управления двигателем постоянного тока j , содержащее сетевой выпрямитель, выход которого подключен к широтно-импульсному преобразова телю с двумя последовательно включенными выходными транзисторами, параллельно одному из которых подключены двигатель и обратный диод.

В известном устройстве из-за односторонней проводимрсти выпрямителя энергия торможения двигателя запасается в конденсаторах фильтра и выделяется в виде тепловых потерь на добавочном резисторе и транзисторе, что снижает общий КПП преобразователя.

Целью изобретения является повышение КПП устройства путем получения ге

нераторного торможения двигателя с отдачей энергии в сеть.

Это достигается тем, что в устройство Ш1Я управления двигателем посгоянно- го тока, содержащее сетевой выпрями таль, выход которого подключен к широтно-импульсному преобразователю с двумя последовательно включенными выходными транзисторами, параллельно одному из которых подключены двигатель и обратный диод, введены дополнительный диод, стабилитрон, конденсатор и инвертор, ведомый сетью, вход которого шунтирован конденсатором и подключен через последовательно и встречно соединенные стабилитрон и дополнительный диод параллельно двигателю.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Выходные транзисторы 1 и 2 широтно) импульсного преобразователя включены последовательно, транзистор 2 шунтиро ван обратным диодом 3 и якорем двига - теля 4. Общая точка между транзисторами 1 и 2 череэ обратный диол 5 и стабилитрон 6 подключена к первой шине инвертора 7, ведомого сетью. Вторая входная шина инвертора соединена с коллекгором транзистора 2. Вход инвертора шунтирован конденсатором 8. Выход инвертчэра подключен к дополнительной обмотке 9 трансформатора, питающего сетевой выпрямитель 10. Сетевой выпрями тель своими входными шинами соединен с обмоткой И трансформатора, а выходными шинами подключён к коллектору транзистора 2 и эмиттеру транзистора 1 Конденсатор 12 шунтирует выход выпрямителя Ю. Устройство работ ает следующим образом. . При включении схемы на выходе сетевого выпрямителя 10 появляется постоян ное напряжение, сглаженное конденсато- ром 12. Это напряжение подводится к си ловым транзисторам 1 и 2. Рассмотрим двигательный режим машин. При открывании транзистора 1 транаисгор 2 закрывается и через двигатель 4 от сетевого выпрямителя 10 течет ток Двигатель начинает разгоняться. В следующий временной интервал транзистор 1 закрывается, транзистор 2 открывается и ток якоря двигателя под действием ЭПС самоиндукции Замыкается через обратный диод 3. Транзистор 2 в этот период находятся в инверсном режиме и ток не проводит. Указанные выше состояния схе мы чередуются в течение всех последующих интервалов времени. Двигатель разгоняется до скорости, определяемой относительной продолжительностью включения транзистора 1. Тормозной режим двигателя 4 насту- . паег с уменьше11ием относительной продолжительности включения транзистора 1 При этом на временном интервале, когда транзистор 1 закрыт, а транзистор 2 от крыг, ГОК якоря двигателя под действием противо-ЭПС изменяет свое направление и замыкается через транзистор 2. Обрат ные диоды 3 и 5 в этом случае закрыты. Двигатель, переходи т в режим дина. мического торможения. При открывании транзистора 1 и закрытии транзистора 2 ГОК якоря двигателя, стремясь сохранить свое первоначальное -направление, под действием ЭПС самоиндукции начинает проходить через диод 5 и открывае стабилитрон 6. Конденсатор 8 заряжаетя, принимая на себя энергию тормозного ежима двигателя 4. При повторном открывании транзистора 2 и закрытии транистора 1 ГОК двигателя поп действием противо-ЭПС замыкается через транзистор 2. Обратные диоды 3 и 5 и стабиитрон 6 закрываются. Конденсатор 8, получив в импульсе энергию торможения, передает ее в сеть через инвертор 7, ведомый сетью, в течение каждого периода питающей сети. Этот процесс сохраняется на протяжении всех последующих интервалов работы транзисторов 1 и 2 до перехода машины в двигательный режим, который наступает с уменьшением скорости и противо-ЭПС машины. Панное устройство обеспечивает передачу энергии в сеть с частотой питаю- щей сети, в то время как двигатель переключается с частотой 1-1О кГц. Такое решение позволяет упростить схему инвертора, ведомого сетью, который в данном случае может быть построен по однофазной схеме с нерегулируемым углом коммутации. Стабилитрон 6 должен выбираться на напряжение пробоя, большее напряжения выпрямительного моста 1О. В этом случае исключается протека- ние тока при открывании транзистора 1 через диод 5 от выпрямителя 1О на конденсатор 8. Формула изобретения Устройство для управления двигателем постоянного тока, содержащее сетевой выпрямитель, выход которого подключен к широтно-импульсному преобразователю с двумя последовательно включенными выходньп 1и транзисторами, параллельно одному из которых подключены двигатель и. обратный диод, отличающееся тем, что, с целью повышения КПП устройства, в него введены дополнительный диод, стабилитрон, конденсатор и инвертор, ведомый сетью, вход которого шунтирован конденсатором и подключен .через последовательно и встречно соединенные стабилитрон и дополнительный диод параллельно двигателю. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Глазенко Т.А, Импульсные полупроводниковые усилители в электроприводах. М.-Л.,, Энергия, 1965, с. 35-39.