Устройство для релейного регулирования пускового тока электродвигателя постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК H02P5/16 H02P1/04 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электропривоДс1м постоянного тока и может быть использовано для регулирования пус ковых токов мощных электродвигателей . Известно устройство для релейного регулирования пускового тока электродвигателя 1, содержащее ти ристорный переключатель, состоящий из силового и коммутирующего тиристоров и коммутирующего конденсатора схему управления тиристорами и датч тока. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для релейного регулирования пускового тока электродвигателя постоянного тока 2, содержащее тиристорный переключатель, усилители мощности, датчик тока и блок сравнения.В этом устройстве в качестве датчика тока применен регулируемый мультивибратор с магнитно связью, а блок сравнения включает в себя потенциометр, генератор пило образного напряжения, диоднорегёне ративный компаратор и блокинг-генератор. Недостатком данного устройства является сложность в виду наличия блоков различного назначения и невысокая надежность. Кроме того, данное устройство обладает значительными пульсациями в начале процесса пус.ка электродвигателя. Целью изобретения является упрощение устройства и повышение его надежности. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для релейного регулирования пускового тока электродвигателя постоянного тока датчик тока выполнен в виде потенциометра и операционного усилителя, охваченного отрицательной обратной связью, оба входа которого подсоединены через потенциометр к цепи якоря электродвигателя, а блок сравнения содержит делитель напряжения и два операционных усилителя, охваченных поло;кительной обратной связью, один из которых подключен неинвертирующим входом к выходу датчика тока, а инвертирующим - к делителю напряжения,другой подключен неинвертирующим входом к делителю напряжения, а инвертирующим - к выходу датчика тока, выходы операционных усилителей через усилители мощности подключены к тиридторно/ у переключателю. На чертеже представлена схема устройства, В цепь источника постоянного тока 1 через тиристорный переключатель 2, содержащий силовой 3, коммутирующий 4 тиристоры и коммутирующий крнденсатор 5, включен якорь электро ДЕ|игателя б и шунт 7, к которому подключен датчик тока 8. Параллель Hci якорю 6 электродвигателя и ш нту 7 включен шунтирующий диод 9, К .шунту 7 подключен потенциометр 10 уставки среднего тока зтгектродви гателя к которому, в свою очередьj, подключены неинвертирующий 11 и ин;вертирующий 12 входы операционного усилителя 13, работающего в усилител ном режиме за счет отрицательной обратной связи 14,.причем неинвертир ющий вход 11 подсоединен к движку п тенциометра 10, а инвертирующий 12 к зажиму потенциометра 10, соединен му с минусовым зажимом шунта 7 и ср ней точкой 15 питания усилителей. Выход 16 усилителя 13 подключен к инвертирующему входу 17 усилителя 1 работающего в релейном режиме за счет положительной обратной связи 19, выход 20 которого подключен чер усилитель мощности 21 ко входу коммутирующего тиристора 4 переключателя 2, выход 16 подключен также к неинвертирующему входу 22 уси лителя 23 работающего в релейном режиме за счет положительной обратной связи 24, выход.25 которого через усилитель мощности 26 подсоединен ко входу силового тиристора 3 переключателя 2, Неинвертирующий вход 27 усилител 18 подключен к потенциометру 28 дел теля напряжения 29, а инвертирующий вход 30 усилителя 23 - к средней точке 31 делителя напряжения 29, Делитель напряжения и операционные усилители 18 и 23 образуют блок сравнения 32, используемый в устрой стве для выбора максимальной и минимгшьной величины тока якоря электродвигателя в процессе пуска. Устройство работает следующим образом. При отсутствии тока в цепи якоря электродвигателя 6 напряжение на выходе 16 усилителя 13 равно нулю, на выходе 20 усилителя 16 - положительно, а на выходе 25 усилителя 23 отрицательно. Усилители мощности 21 и 26 формируют сигналы управления д кOMSiyтирующего 4 и силового 3 тирис торов переключателя 2 в момент изме нения знака напряжения на выходах 20 и 25 с положительного на отрицательное. При включении силового тиристора 3 переключателя 2 iок в цепи якоря б начинает увеличиваться, пропорионально току увеличивается напряение на выходе 16 усилителя 13, При достих ении током якоря 6 величины уставки минимального тока якоря, напряжение на выходе 22 усилителя 23 сравняется с напряжением, заданным на его вход 30 с делителя напряжения 29, и напряжение на выходе 25 усилителя 23 станет положительным. По достижении током якоря величины уставки минимального тока напряжение на вхоле .17 усилителя 18 сравняется с напряжением, заданным на его вход 27 с делителя напряжения 29. При этом напряжение на выходе 20 усилителя 18 стаковится отрицательным и усилитель мощности 21 посылает импульс на нклю енке коммутирующего тиристора 4 переключателя 2. Двигатель отключается от источника питания 1, ток якоря 6, поддерживаемый ЭДС самоиндукции,замыкается по цепи шунтирующего диода 9 и уменьшается. K;IK только ток якоря 6 становится меньше величины уставки максимального тока,- на. выходе 20 усилителя 13 вновь появляется положительное напряжение. При .дaльнeйuJeм уменьшении тока якоря б до величины уставки ;.;инимального тока напряжения на входах 22 л 30 усилители 23 становшсл равными, с1 напряжение на выходе 25 меняет знак. Усилитель мои;нос:тг.; 26 силовой тиристор 3 переключателя 2 . Ток якоря 6 нарастаетt при этом на выходе 25 усилителя 23 вновь появляется положительное напряжение. Описанные процессы повторяются до окончания процесса пуска. При отсутствии шунта в цепи якоря электродвигателя датчик тока может быть подключен к дополнительным полюсам электродвигателя . Таким образом, напряжение, задаваемое с движка потенциометра 28 делителя напряжения 29, определяет. величину уставки мгшсимального тока якоря в процессе пуска; напряжение, задаваемое со средней точки 31 - величину уставки минимального тока; напряжение, задаваемого потенциометром 10 - уставку по току, т.е. среднерегулируемую величину тока пуска; разница максимальной и минимальной величины тока, поделенная пополам - величину пульсации. Данное устройстве благодаря испол зоваиию датчика тока и блока сравнения легко позволяет задавать минимально возможную пульсацию тока и поддерживать ее постоянной во время всего процесса пуска. Благодаря тому, что как датчик тезка, так и блок сравнения выполнены на одних и тех же операционных уси.пителчх,

схема всего устройства значительно упрощается, а использование обратной связи по току с шунта сводит к минимуму вес и габариты датчика тока и дает возможность использовать один и тот же датчик тока для: регулирования пусковых токов электродвигателей различных мощностей.

Формула изобретения

Устройство для релейного регулирования пускового тока электродвигателя постоянного тока, содержащее тиристорный переключатель, усилители мощности, датчик тока и блок сравнения, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его надежности, датчик тока выполнен в виде потенциометра и операционного усилителя, охваченного отрицательной обратной связью, оба входа ,которого подсоединены через указанный потенциометр к цепи якоря злектродвигателя, а блок сравнения содержит делитель напряжения и два операционных усилителя, охваченных положительной обратной связью, один из которых подключен неинвертирующим входом к выходу датчика тока, инвертирующим к делителю напряжения, другой подключен неинвертирующим входом к

0 делителю напряжения, инвертирующим - к выходу /датчика тока, а выходы операционных усилителей через усилители мощности подключены к тиристорному переключателю.

5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 434551, кл. Н 02 Р 5/16,1974.

2.Авторское свидетельство СССР № 364061, кл. Н 02 Р 7/28, 1970.