Электропривод постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК H02P5/06 H02P7/06 

(54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА

1

Изобретение относится к электротехнике, .в частности к системам регулирования частоты вращения электродвигателей постоянного тока независимого возб Хдения.

Известно устройство для регулирования частоты вращения электродвигателя постоянного тока независимого возбуждения, содержащее однотактный магнитный усилитель с обмотками управления ,д и обмотками переменного тока, В8лн ченными последовательно с выпрямителе ным мостом с разомкнутыми плечами, потенциометр и питающий трансформато 1.

В этом устройстве обмотка независи- is мого возбуждения электродвигателя подключена к отдельному источнику постоянного тока через потенциометр.

Данное устройство не обеспечивает устойчивого регулирования частоты вра- 20 шения электродвигателя в широком диапазоне.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электропривод посто5шного тока, содержащий электродвигатель независимого возбуждения, однотактный магнитный усилитель с рабочими обмотками, связанными через неуправляемые вентили с якорной обмоткой электродвигателя, обмоткой управления, соединенной сзадатчиком частоты вращения электродвигателя, и двухполупериодный выпрямитель, подключенный одними выводами к обмотке независимого возбуждения электродвигателя 2. Извес ный электропривод имеет сложную схему и не обеспечивает стабильной частоты вращения электродвигателя в широком диапазоне регулирования.

.

Целью изобретения является устране

ние указанных недостатков, т. е. упрощение и обеспечение стабильной частоты вращения электродвигателя в широком диапазоне регулирования. Поставленная цель достигается тем, что в известном электроприводе магнитный усилитель снабжен трансформаторной обмоткой, подкЛюченной к другим выводам двухпопупериодного выпрямителя. Сущность изобретения поясняется чертежами,где на фиг. I изображена гпзшщилиальная схема электропривода, на фиг, 2 зависимости тока возбуждения и напряжения на якорной обмотке электродвигат ля от тока управления. Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель с якорной обмоткой 1 (фиг, I), обмоткой независимого возбуждения 2. Однотактный магнитный усилитель выполнен с рабочими обмотками 3 и 4, трансформаторной обмоткой 5 и обмоткой управления 6, подклгоченной к задатчнку частоты враще ния 7. Якорная обмотка I электродви гателя связана с рабочими обмотками 3 и 4 магнитного усилителя через неуп равляемые вентили 8, 9, 10 и 11. Об мотка независимого возбуждения 2 элек тродвигателя соединена с трансформатор обмоткой 5 магнитного усилителя через двухполупериодный выпрямитель на диодах 12, 13, 14 и 15. Электропривод работает следующим образом. При включении электропривода в сеть переменного тока подается напря сение на якорную обмотку 1 электродвигателя через рабочие обмотки 3 и 4 магнитного усилителя, соединенные по схеме с самонасыщением. Величина напряясения на якорной обмотке 1 электродвигателя зависит от степени насыщения ферромаг- нитных сердечников магнитного усилителя. В трансформаторной обмотке 5 магнитного усилителя индуктируется ЭДС, питающая через двухполупериодный выпр митель на диодах 12, 13, 14 и 15 обмотку независимого возбуждения 2 элек тродвигателя. Величина индуктируемой ЭДС, а следовательно, и тока возбуждения, также зависит от степени насыщения сердечников магнитного усилителя. Зависимости изменения тока возбзгждени Ig и напр1ш:ения на якорной обмотке электродвигателя О, от тока упра вления Iпоказаны на фиг. 2, где видно, что с уменьшением тока управления мар яитного усилителя ток в обмотке возбуждения Т, увеличивается, а напряжени на якорной обмотке электродвигателя Uq уменьшается. Исходя из принципа регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока, для уменьшения частоты (скорости вращения) якоря даига теля необходимо уменьшить напряжение а якорной обмотке или увеличить ток воабуждения, что в данном электроприводе выполняется одновременно. Действительно, при уменьшении тока управления магнитного усилителя в обмотке управ ленйя 6 (фиг. 1) путем перемещения движка потенциометра задатчика частоты вращения 7 уме25ьшается подмагничивание (насьццение);, что увеличивает индуктивное сопротивление рабочих обмоток 3 и 4 магнитного усилителя. При этом доля напряжения питания на рабочих обмотках 3 и 4 магнитного усилителя увеличивается, а на якорной обмотке I электродвигателя уменьшается, что показано на кривой и i { iy ) на фиг, 2. Одновременно с увеличением доли напряжения питания на.рабочих обмотках 3 и 4 (фиг. 1) магнитного усилителя увеличивается величина индуктируемого напряжения на трансформаторной обмотке 5 магнитного усилителя, которое после выпрямления диодами 12, 13, 14 и 15 приводит к увеличению тока возбуждения (фиг. 2, кривая t (1у). Таким образом, при уменьшении тока направления происходит одновременно уменьшение напряжения на якорной обмотке 1 и увеличение тока возбуждения электродвигателя, что позволяет повысить стабильность работы под нагрузкой при малых частотах вращения. Изменение магнитного состояния сердечников и регулируемых параметров (напряжения на якорной обмотке 1 электродвигателя и тока возбуждения) более подробно можно пояснить следующим образом, Под воздействием приложенного напряжения величина магнитных потоков в сердечниках поочередно меняется от исходного состояния до насьщхения. Пока сердечники ненасыщейы, в трансформаторной обмотке 5 индуктируется ЭДС, обуславливающая ток в обмотке возбуждения 2 двигателя. При насьш1ении сердечников индуктирование ЭДС в обмотке 5 прекращается, а следовательно, прекращается и ток в обмотке возбуждения 2 двигателя; напряжение питания в этом режиме прикладьтается, в основном, к якорной обмотке 1 электродвигателя. При уменьшении насыщения сердечников на,пряжение, прикладываемое к якорю двигателя, уменьшается, а индуктируемая ЭДС в обмотке 5 и ток возбуждения увеличивается. Таким образом, при изменении соотношения насыщенного и ненасыщенного состояния сердечников с помощью тока управления в обмотке 6 происходит одновременко изменение напряже ния на якорной обмотке и тока возбуждения двигателя. Формула изобретени Электропривод посто$шного тока, содержащий электродвигатель независимого возбуждения, однотактный магнитный усилитель с рабочими обмотками, связанными через неуправляемые вентили с якорной обмоткой электродвигателя, обмог кой управления, соединенной с задатчиком частоты Вращения электродвигателя, и даухполупериодный выпрямитель, подклю(put.1 ченный одними выводами к обмотке независимого возбуждения электродвигателя, отличающийся тем, что с целью упрощения и обеспечения стабильной частоты вращения электродвигателя в широком диапазоне регулирования, магнитный усилитель снабжен трансформаторной обмоткой, подключенной к другим выводам двухполупериодного выпрямителя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Чиликин М. Г. Общий курс электропривода. М.-Л., Энергия, 1975, с. 377. 2.Ройзен С. С. ,Стефанович Т. X агнитные усилители в электроприводе, и втоматике. М., Энергия, 197О.с. 25О.