Устройство для управления электродвигателем постоянного тока Советский патент 1982 года по МПК H02P5/06 

( УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА

i

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для управления электродвигателями постоянного тока, и может быть использовано для управления электродвигателем центробежного регулятора тормоза.

По основному авт. св. № известно устройство для управления электродвигателем постоянного тока, содержащее регулируемый источник питания, подключенный к якорной обмотке электродвигателя, параллельно которой включены последовательно соединенные тормозные тиристор и резистор, блок управления со стабилизированным источником питания, в котором накопительный конденсатор через резистор подключен к положительному полюсу стабилизированного источника питания и к аноду тиристорного переключателя, один управляющий электрод которого через диод соединен с подвижным контактом потенциометра, а два других контакта потенциометра через резистор подключены к зажимам стабилизированного источника питания, другой управляющий электрод тиристорного переключателя через диод и резистор соединен с базой транзистора, эмиттер которогр подключен к положительному полюсу стабилизированного источника питания, а коллектор через резистор соединен с отрицательным полюсом этого источника питания, а также с базой транзистора, коллектор которого через резистор подключен к базе транзистора, коллектор которого соединен через оптрон и резистор - с положительным полюсом стабилизированного источника питания, а эмиттер - к базе транзистора, -эмиттер которого подключен к отрицательному полюсу стабилизированного источника питания, а коллектор - к регулируемому источнику питания, один конец коммутирующего конденсатора через ре39зистор соедине -) с положительным по люсом, а через магнитоуправляющие контакты - к отрицательному полюсу стабилизированного источника питания, а другой - через диод подключен к отрицательному полюсу стабилизированного источника питания, а также - к базе транзистора, эмиттер которого подключен к отрицатель ному полюсу этого источника питаНИН, а коллектор через диод к накопительному конденсатору, а также через резистор к базе транзистора, дмиттер,которого подключен k положи тельному полюсу стабилизированного источника питания, а коллектор - че рез резистор к отрицательному полюс источника питания, а также к эмиттеру транзистора и к базе друго го транзистора, эмиттер которого по клгочен к базе первого транзистора и к резистору, а коллектор через резистор подключен к базе транзистора, эмиттер которого соединен с отрицательным полюсом стабилизированного источника питания, а коллек тор через второй оптрон и резистор с положительным полюсом этого источ ника питания и через диод - с регулируемым источником питания Cl . Устройство позволяет значительно повысить быстродействие переходных процессов, однако, в этом случа возможны колебания в системе управления. Целью изобретения является увеличение срока службы электро.привода Эта цель достигается тем, что в блок управления со стабилизированным источником питания дополнительно введены две цепочки, каждая из которыхсостоит из последовательно соединенных накопительного конденсатора и диода, два транзистора, дв резистора и два встречно включенных катодами диода, аноды которых соединены с базами транзисторов, включенных в цепь оптрэнов, а катоды соединены с коллектором транзисторов, эмиттеркоторого соединен с ко лектором другого транзистора, эмиттер которого соединен с отрицательным полюсом стабилизированного источника питания, а базы транзисторо соединены через резисторы со средней точкой цепочек из накопительног конденсатора и диода, шунтирующих резисторы в цепи коллекторов тран-. аисторов, эмиттеры которых подключе- ны к положительному полюсу стабилизированного источника питания. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема устройства. Накопительный конденсатор 1 через резистор 2 подключен к по/гожительному полюсу стабилизированного источника питания, а также непосредственно к аноду тиристорного переключателя 3, один управляющий электрод которого через диод k соединен с подвижным контактом потенциометра 5 а два других конца потенциометра 5 через резистор 6 подключены к зажимам стабилизированного источника питания, другой управляющий электрод тиристорного переключателя через диод 7 и резистор 8 соединен с базой транзистора 9, эмиттер которого непосредственно подключен к положительному полюсу стабилизированного источника питания, а коллектор соедийен через резистор 10 с отрицательным полюсом стабилизированного источника питания, а также с базой транзистора 11, коллектор которого через резистор 12 подключен к базе транзистора 13| коллектор которого соединен через оптрон 1A и резистор.15 с положительным полюсом стабилизированного источника питания, эмРГттер транзистора 13 подсоединен к базе транзистора 16, а эмиттер транзистора 16к отрицательному полюсу стабилизированного источника питания, коллектор транзистора 16 подключен к регулируемому источнику питания, один конец коммутирующего конденсатора 17через резистор 18 соединен с положительным полюсом, а через магнитоуправляемые контакты 19 с отрицательным полюсом стабилизированного питания, а другой конец коммутирующего конденсатора через диод 20 подключен к отрицательному полюсу стабилизированного источника питания, а также к базе транзистора 21, эмиттер которого непосредственно подключен к отрицательному полюсу стабилизированного источника питания , а коллектор через диод 22 - к накопительному конденсатору 1, а также через резистор 23 « базе транзистора , эмиттер которого непосредственно подключен к положительному полюсу стабилизированного источника питания, а коллектор через резистор 25 к отрицательному полюсу ста билизированного источника питания, а также к эмиттеру транзистора 11 и к базе другЬго транзистора 26, эмиттер которого соединен с базой транзистора 11 и резистора 10, а коллектор через резистор 27 подключен к ба зе транзистора 28, эмиттер каторого соединен с отрицательным полюсом ста билизированного источника питания, а коллектор через второй оптрон 29 и резистор 30 - к положительному полюсу стабилизированного источника питания, а также через диод 3 с регулируемым источником питания. В бло управления вводится накопительный конденсатор 32, который через диод 33 подключен к резистору 10, а также через резистор З к базе транзисто ра 35 Эмиттер которого соединен с отрицательным полюсом стабилизирован ного источника питания, а коллектор с эмиттером транзистора 36, коллекто которого соединен через диоды 37 и 38 с цепями управления тормозным тиристором 39 и коммутирующим оптроном а база через резистор kQ подключается ко второму накопительному конденсатору ЦГ, а также через диод fZ к ;резистору 25. Устройство работает следующим образом. При подаче напряжения на зажимы стабилизированного источника питания через резистор 2 заряжается нако пительный конденсатор 1. Напряжение на зажимах конденсатора 1 сравнивается с напряжением на потенциометре 5. Если напряжение на зажимах конденсатора 1 больше напряжения на потенциометре 5 на один из управл15Ю щих электродов тиристорного переключателя 3 подается напряжение, и переключатель 3 включается. При этом через второй управляющий .электрод переключателя (диод 7 и резистор 8) открывается транзистор 9 и на резистор 10 подается импульс задающего напряжения с длительностью пауЗы tn. Одновременно коммутирующий конденсатор 17 заряжается через резистор 18 и база - через эмиттерную цепь транзистора 21, который, включаясь, открывает транзистор , и на резистор 25 подается импульс напряжения,, соответствующий частоте вращения электродвигателя с длительностью пау зы t, равной времени одного оборота вала электродвигателя. Происходит сравнение t.M 1ф, При этом если t2-tA 0, то включается транзистор 26, который через резистор 27 включает транзистор 2-8, При этом включается оптрон 29 и подготавливает цепь принудительного отключения тормозного тиристора. Одновременно через диод 31 коллектор транзистора 28 подключается к регулируемому источнику питания, благодаря чему осуществляется форсировка разгона электродвигателя: на зажимы якоря электродвигателя подается максимальное напряжение питания, и двигатель быстро разгоняется до заданной скорости, при этом 1ф уменьшается. Когда 1ф станет равно цепь фррсировки отключает-; ся, и электродвигатель работает на НОВОЙ механической характеристике с заданной скоростью. Если 1 -1ф70, включается транзистор 11, который через резистор 12 включает транзисторы 13 и 16. При этом включается оптрои Т, и в цепь управления тормозным тиристором подается управляющий импульс, торцозной тиристор включается. При включении транзистора 16 снимается напряжение питания на зажимах якоря, и якорь при включении тормозного тиристора подключается на тормозное сопротивление. Электродвигатель переводится в режим динамического торможения и тормозится до тех пор, пока 1ф не станет равной t -j. После этого отключаются транзисторы 11, 13. 16. На зажимы якоря подается напряжение питания, и электродвигатель работает на новой механической характеристике с заданной скоростью. Когда 1,, резисторы R 10 и R 25 обесточиваются, конденсатор 32 ра;зряжается через резистор З и открывает транзистор 35 а конденсатор k} разряжается через резистор 38 и открывает транзистор 36. При этом подача сигнала в цепь управления тормозным тиристором или в. цепь форсировки разгона задерживается на некоторый интервал времени. Чередование импульсов напряжения, соответствующих фактической скорости, осуществляется при помощи магнитоуправляемых контактов 19. включение которых прюисходит в тот момент,

когда они оказываются в зоне действия постоянного магнита, укрепленного на валу двигателя, т.е. в тот момент, когда вал электродвигателя совершит один оборот.

При включении магнитоуправляемых контакторов обесточивается накопительный конденсатор 1, отключается транзистор 9 и снимается импульс задающего напряжения.

Одновременно при включении контакторов 19 коммутирующий конденсатор 17 разряжается на диод 20, при этом отключаются транзисторы 2Т и 2Ц и снимается импульс напряжения, соответствующий фактической скорости электродвигателя.

Таким образом устройство позволяет предотвратить колебания системы управления и обеспечить стабильную работу электропривода. За счет устранения колебаний в кинематической схеме электропривода тормоза уменьшается преждевременный износ силовых узлов и повышается их долговеч ocть.

формула изобретения

Устройство для управления электродвигателем постоянного тока по

авт. св. N° . отличающееся тем, что, с целью увеличения срока службы электропривода, в блок управления со стабилизированным источником питания дополнительно введены две цепочки из последовательно соединенных накопительного конденсатора и диода, два транзистора, два резистора и два

встречно включенных катодами диода, аноды которых соединены с базами транзисторов, включенных в цепь оптронов, а катоды соединены с коллектором транзистора, эмиттер которого соединен с коллектором другого транзистора, эмиттер которого соединен с отрицательным полюсом стабилизированного источника питания, а базы транзисторов соединены через резисторы со средней точкой цепочек из накопительного конденсатора и диода, шунтирующих резисторы в цепи коллекторов транзисторов, эмиттеры которых подключены к полсшительному полюсу.стабилизированного источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

JJ