Устройство для управления электродвигателем постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК H02P5/16 

Изобретение относится к электротек- нике и может быть использовано для регулирования скорости двигателей постоянного тока рудничных электровозов. Известно устройство для управления электродвигателем постоянного тока, содержащее силовой тиристор, включенный в цепь якоря двигателя, датчик тока, делитель напрялсения на резисторах, первым концом подключенный к положительному полюсу источника питания и шунтерованный стабилизирующей КСТндепочкой, РВСн епочку, шунтирующую стабилитрон RCT-цепочки, магнитный модулятор е рабочей обмоткой, связанной с управляющим электродом силового тиристора, и двумя обмотками управления, одна из которых в последовательном соединении с тран- зистором, база Которого через 1 С-«епочку подсоединена ко второму концу далитвля,апряжения, |цунтирует конденсатор. PDC-цепочки 1. Недостаток указанного устройства заключается в том, что в нем не предусмот рено ограничение токов нагрузки на за- , данном уровне, что снижает надежность устройства. Цель изобретений - повышение надежности. Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство введены конденсатор, подключенный к делителю напряжения через прямой диод, и три транзистора, один,из которых эмиттер-коллекторным переходом включен последовательно с рабочей обмоткой магнитного модулятора и базой через резистор к датчику тока, а два других транзистора включены последовательно с обмоткой управления и шунтируют введенный конденсатор, причем база одного из этих транзисторов подключена к делителю напрЯ5кения и через резистор к коллектору другого транзистора, вход которого подключен через опорный элемент к датчику Тока. ; : На Чертеже предет13влена схема уст ройства для упраШёнШ двигателем поСтоянногъ j-oKa. Г ./ Устройство содержит делитель напряжения, включающий резисторы 1-6, к ко торому подключены несколько цепей. Через стабилизирующие элементы резистор 7 и стабилитрон 8 подключена цепь: резйстор 9, диод 10 и конденсатор 11. В цепь разряда этого конденсатора вклю чены обмотка 12 унраштбния и 4ранзистор 13, вход которого подключен к резистору 14 и диоду 15 и конденсатору 16. Точка соединения диода 17 и конденсатора 18 поД1а1ючева к эмйттеру Транзистора 19, коллектор которого подключен, через резистор 20 к обмот1се 21 управления, а база - к резистору 22 и через резистор 23 к точке соединения другого вьшода. Обмотки управления и коллектора транзистора 24, база которо го через стабилитрон 25 подключена к датчику тока, который включаетв себя конденсатор 26, диод 27 и резистор 28. Кэтбму датчику подключена через резистор 29 база трайзистора 30, К ста бил из ирующим элементам резистор 31 - стабилитрон 32 подключены резистор 33 рабочая обмотка магнитного модулятора 34 - резистор 35. К последнему подключен вход формирователя импульсов 36, в.ыход которого подкпадчен IK управпяющему электроду тиристора 37. Последовательно .с этим тиристором включены обмотка якоря дви гателя 38 и обмотка 39 возбуждения, зашунтированные диодом 40. . Ё схеме цепь нагрузки (двигатель тиристор 37 ирезистор 28) и делитель напряжения включены параллельно. К stHM Цепям подводится питающее напряжение импульсной формы со скважностью близкой к единице. Вмомент поступления очередного импульса подводйтсй нап ряжение к нагрузке и делителю напряясения. Депитёп.ь питает несколько цепей.: Через резистор 9 -;;--диод 10 заряжаётЬя конденсатор 11. Через диод 15 ;зарйжаётся конденсатор 16. Через диод 17 заряжается конденсатор 18, Током в цепи резистор 31 - рабочая обмотка 34 -резистор 35 - транзистор 30.намагничивается сёрдечник магнитного мбдулятора. В Момен насыщения сердеч никасопротйвлёнйеоёмотки 34 рёзко уменьшается. В такой же Kiei возрастает падение напряжения ha резистор 35, которым запускается формироёатёль нм- 7 .9 пульсов 36 и подает управляющий им- , пульс к тиристору 37. Тиристор замыКает силовую цепь до конца импульса, питающего напряжения, В последующей паузе ток протекает за счет электромагнитной энергии двигателя в цепи обмотка 39 - якорь Зб - диод 4О, а тиристор 37переходит в закрытое состояние. Одновременно в паузе напряжением конденсатора 16 открыт транзистор 13 и через его перевод эмиттер-коллектор и обмот1су 12 разряжается конденсатор 11. Током в обмотке 12 сердечник магнитного модулятора размагничивается. Чем на большую величину заряжен конденсатор 11, тем больше будет размагничен сердечник, тем длительнее он будет намагничиваться при очередном импульсе питающего напряжения, тем -меньшая част.ь импульса напряжения будет пропущена через цепь нагрузки. Величина напряжения на конденсаторе регулируется резир- . тором 9. Конденсатор 11 через резистор 9 заряжается по экспоненте. С уве- личение м сопротивления ре.з.истора 9 возрастает постоянная времени цепи заряда (jCjj и уменьшается амплитуда напр.яжения на конденсаторе 11. Обмотка 21 служит для введения сигнала задер- жанной обратной связи по току нагруз- ки двигателя.. Током в. этой обмотке, также как и-током в обмотке 12 сердечник размагничивается. Для цротекания тока по этой обмотке необходимо . одновременное открывание транзисторов 19 и 24. Транзистор 19открывается . током смещения через резистор 23 только в периоды пауз. Транзистор 24 открывается при превышении напряжения на конденсаторе 26 величины пробивного напряжения стабилитрона 25, т. е. при . определенной величине тока нагрузки, так как конденсатор 26 заряжается падением напряжения на резисторе 28, пропорциональным току нагрузки. Таким образом, начиная с определенной величи- ны: тока нагрузки вступает в действие обмотка 12, размагничивая сердечник и уменьщая этим .напряжение в цепи нагрузки. Сигнал, поступающий от конденсатора 26 черезрезистрр 29 к базе транзистора 30, создает положительную связь по току. При размагничивании сердечника TOKOJM в обмотке 12 Или в обмотке 21 в рабочей обмотке 34 наводится ЭДС. Величина тока, в рабочей цепи зависит от состояния транзистора 30. Чем больще сигнал, на его входе, тем больше ток в обмотке 34. Током в об