Электропривод Советский патент 1979 года по МПК H02P1/04 

(54) ЭЛЕКТРОПРИВОД

. 1 Изобретение относится к области авто матйзированного элекртопривода и может быть использовано в тяговом электроприводе ПОСТОЯННОГО тока. Известен электропривод, содержащий двигатель постоянного тока и серводвигатель реостатного контроллера с блоком управления, который имеет группу контактных элементов, механически связанных с валом реостатного контроллера, и многообмоточное репе ускорения Недостаток этого устройства состоит , в невысоком быстродействии и низкой надежности. Наиболее близким по технической сущ ности и достигаемому эффекту является устройство, описание которого дано в Этот электропривод содержит двигатель ПОСТОЯННОГО тока с датчиком тока впепи якоря и серводвигатель реостатного контрр лера с блоком управления, имеющим источни питания, исполнительный элемент в виде тиристорного ключа, последовательно соединенного с якорем серродвигателя, и тиристора динамического торможения, включенного параллельно его якорю,- а также узел формирования управляющих Сигналов, связанный выходом с исполнительным элементом, а входом - с датчиком тока. Это устройство, по сравнению с описанными в 1,И имеет более высокое быстродействие и надежнее, так как в нем отсутствуют контактные элементы блока управления. Вместе .с тем устройство остается довольно сложным, требует специального преобразователя переменного тока для питания; трансформаторного датчика тока и узла формирования управляющих сигналов. Дополнительным недостатком является возможность одновременного отпирания тиристорного ключа и тиристора динамического торможения, если при торможении серводвигателя происходит провал тока в якорной цепи главного электродв 1Гателя, что, в конечном итоге, снижает надежность электропривода. Цель настоящего изобретения заклк HaeTCiar в упрощении и повышении надежности электропривода. Достигается это тем, что в электроприводе, содержащем двигатель постоянного тока с датчиком Тока в цепи якоря ,и серводвигатель реостатного контроллера с блоком управления, имеющим источник питания, ис1толнительнь1й элемент ;в биде тйристбрного ключа последовйтель но соединенного с якорем сервбдаШате- ля и тиристора динамического торможения, включенного параллельно его якорю, а также узел формирования управляющих сигналов. Связанный выходом с.исполнительным элементом, а входом - с да1 чиком тока, в блок уяравлёний сёрвод&игателем дополнительно введены диод и блокировочный транзистор, коллекторная цепь которого связана со входом узла формирования управляющих сигналов, при чем диод включен последовательно с ти ристором динамического торможения, а к точке их соединения подключена базовая цепь блокировочного транзистора. Кроме того в блок управления серводвигателем введен вспомогательный транзистор, а датчик тока выполнен в виде геркона, одна регулировочная обмотка кбторого через коллекторную вспомогательного транзистора подключена к питания,а базовая цепь указанного транзистора связана с герконом, Схема электропривода приведена на чертеже.; . . В якорную цепь двигателя 1 постояннмо тока электропрйвбйа включён датчик тока 2, содержащий геркон 3 и регулиро вочные обмотки 4, 5, СерводвиГатель 6 pieocfaTHoro контроллера имеет блок управления, который содержит WcTo4HHii: питания 7, исполнительный элемент в виде тиристорного ключа с главным 8 и коммутирующим 9 тиристорами, TtipHCTop динамического торможения Юс последовательно включенным диодом 11, узел формирования управляющих си налов на транзисторах 12, 13 и трансформаторе 14, блоки ровочнь1й транзистор 15 и вспо могательный транзистор 16. Обмотки 17 и 18 трансформатора 14, и коллекто ная цепь транзистора 13 образуют выходы узла формирования управляющих сигналов. Которые связаны с исполнительных элементом: с тиристорами 8, 9 и Ю, соответственно. Вход узла формирования 7 8.4 . управляющих сигналов, т.е. база тран- зистора 12, подключен к геркону 3. С этим входом связана также коллекторная цепь блокировочноГ-о транзистора 15, база которого через резистор 19 подключена к точке соединения тиристора 10 и .диода 11. Базовая цепь вспомогательного транзистора 16 также подалючена к геркону 3, а коллекторная цепь связывает обмотку 5 с источником питания. Обмотка 4 мсэжёт быть исполызована для изменения пускового тока двигателя 1. Вклю-чение устройства осуществляется контактом 20, например, контроллера управление Работает устройство следующим обра« ЗОМ. . . ; ; , . при замкнутом контакте 20 на якорь серводвигателя 6 через тиристор 8 подается питание и серводвигатель вращает вал реостатного контроллера, выводя очередную nyCKOByju ступень реостатов в цепи якоря двигателя 1 (на схеме не показаны). Пока ток якоря двигателя 1 меньше Тока уставки датчика 2, геркон 3 разомкнут и транзисторы 12, -13, 16 и 15 закрыты. Если при выводе очередной реостатной ступени ток двигателя 1 превышает уставку датчика тока 2, геркон 3 замыкается, что приводит к отпиранию транзисторов 12 и 16. Транзистор 16 подключает обмотку 5 к источнику питания, при этом магнитный поток, создаваемый обмоткой 5 может, в зависимости от полярности ее включения, вычитаться или складываться с магнитным потоком, создаваемым в контактах геркона силовой цепью двигателя 1. Благодаря этому .может быть получен необходимый коэффициент возврата датчика тока 2. В момент.отпирания транзистора 12 с обмотки 18 постзпает импульс на коммутирующий тиристор 9, что вызывает запитаниа тиристора 8 и якорь серводвигателя 6 отключается от источника питания. Одновременно транзистор 13 формирует короткий импульс, отпирающий тиристор динамического торможения 10, что приводит к закорачиванию якоря серводвигателя и интенсивному его торможению. Вывод реостатных ступеней в цепи якоря двигателя 1 прекращается. Через открывающийся тиристор 10 и резистор 19 на базу блокировочного транзистора 15 подается отрицательное напряжение источника 7. Транзистор 15 открывается, создавая дополнительную цепь, удерживающую транзистор 12 в открытом состоянии. Если за время динамического торможения серводвигателя 6 ток якоря двигателя 1 снизится до величины тока отпусканий датчика 2, геркон 3 размыкается и транзистор 16 закрывается. Транзистор 12, однако, удерживается открытым блокировоч ным транзистором 15, благодаря чему на тиристор 8 не поступает отпирающий импульс. Таким образом гфй открытом . тиристоре 10, тиристор 8 не может быть открыт, что обеспечивает надежную ра- боту устройства в целом. По окончании торможения серводвйга- теля, тиристор 10 выключается и tpaiH- зистор 15 закрывается. Сопротивление резистора 19 выбирается таким офазом чтобы ток через него был ниже тока удерживания тиристора 1О, Одновременно с закрыванием транзистора 15,3akffciвается транзистор 12 и с обмотки 17 на тиристор 8 поступает отпирающий им пульс. Тиристор 8 включается и сервЬдвигатель 6 вновь начинает вращать вал реостатного контроллера, выводя следую Шую реостатную ступень в цепи двигателя 1. Далее процесс повторяется. Если снижение тока двигателя 1 до величины тока отпускания датчика 2 про изрйдет после окончания торможения, . серводвигателя 6, включение тиристора 8 произойдет сразу после размыкания геркона 3, так как к этому моменту транзистор , 15 уже закрыт. Формула изобретения 1. Электропр1тод, содержащий Двигатель постоянного тока с датчиком тока в цепи якоря, и серводвигатель реостат- ного контроллера с блоком управления. имеющим источник питания, исполнитель, ный элемент в виде тиристорного ключа, последовательно соединенного с якорем серводвигателя, и тиристора динамичес- кого торможения, включенного параллельно его якорю, а также узел формирования управляющих сигналов, связанный выходом с исполнительным элементом, а входом - с датчиком, тока, о т л и. ч а ю и с я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, в блок управления серводвигателем даполнительно введены диод и блокировочный транзистор, коллекторная цепь которого связана со входом узла формирования управляющих, сигналов, причем диод включен последовательно стиристором дина- мичёckoгo торможения, а к точке их соединения подключена базовая цепь блокировочного транзистора. 2.Электропривод по п. 1, отличающийся тем, что в блок управления серводвигателем дополнительно введен вспомогательный транзистор, а датчик тока выполнен в виде геркона, с по крайней мере, одной регулировочной обмоткой, которая через коллекторную цепь вспомогательного транзистора подключена к источнику питания, а базовая цепь указанного транзистора связана с герконом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе , 1. Тяго1вое электрооборудование троя лейбуса ЗИУ-5, каталог, 10Ю4.01-63, с. 15. . 2. Ефремов И. С. , Троллейбусы, 1962, изд. МКХ РСФСР, рис. 2211 3.Доклады научно-технической конференции по итогам научно-исследовательских работ за 1968--69 гг подсекция электрического транспорта, МЭИ, 18.04.69 с. 94-98.