Электропривод переменного тока Советский патент 1982 года по МПК H02P5/36 

чаются к источнику управляющего сигнала и конденсатора 2 . Недостатком этого устройства явля ется сложность схемы - сравнительно большое количество наиболее нагружен ных энергетически силовых элементов четырех оптотиристоров и четырех выпрямительных мостов, что снижает надежность устройства. В известном устройстве требуется также включение в цепь управления устройств задержки во избежание межфазного короткого за мыкания при подаче сигнала реверса двигателя, Оба известных устройства обладают также тем недостатком, что при их применении не улучшаются динамические характеристики двухфазного асинхронного исполнит.ельного двигателя, так как его механические характеристики оказываются близкими к естественным характеристикам, и коэффициент вязкого трения двигателя в рассмотренных .схемах включения не изменяется или изменяется в худшую сторону (уменьшается), что ухудшает показатели- качества следящего приво да. Цель изобретения - упрощение схемы устройства, улучшение динамических характеристик электропривода,что позволит упростить корректирующие средства и повысить показатели качества процессов управления при использовании устройства в замкнутых автоматических системах. Указанная цель достигается тем, что в электроприводе переменного тока, содержащем двухфазный асинхронный электродвигатель, обмотка возбуждения которого подключена к источнику питания, оптронный тиристор выпрямительный мост, конденсатор, I введены два диода, две дифференцирую щие цепи, четыре резистора, два стабилитрона и два импульсных усилителя первые входы которых являются управляющими, а второй вход каждого соединен с катодом одного из диодов, . анод которого через дифференцирующую цепь подсоединен к соответствующей диагонали моста, образованного двумя резисторами и двумя разнополярно включенными стабилитронами, другая диагональ которого соединена с источником переменного тока, обмо ка управления электродвигателя чере оптронный тиристор соединена с одно диагональю выпрямительного моста, другая диагональ которого через кон денсатор подключена к источнику пит ния , выходы импульсных усилителей ч рез третий и четвертый резисторы со ответственно соединены.с анодом све тодиода оптронного тиристора, катод которого подсоединен к общей точке соединения стабилитронов и источник питания. На чертеже представлена схема предлагаемого электропривода. Устройство содержит двухфазный асинхронный электродвигатель 1, обмотка 2 возбуждения которого подключена к источнику питания, а обмотка 3 управления через оптронный тиристор 4, состоящий из тиристора 5 и управляющего -светодиода 6, выпрямительный мост 7 и конденсатор S соединена с источником-питания, анод управляющего светодиода б соединен через резисторы 9 и 10 с.выходами соответствующих импульсных усилителе;: 11 и 12, входы 13 и 14 которых являются управляющими входами, а входы 15 и 16 через диоды 17 и 18 соединены с дифференцирующими цепями, со-« -стоящими из резисторов 19,20 и кон- Денсаторов 21,22. Дифференцирующие цепи соединены с диагонсшью моста, состоящего из резисторов 23,24 и разнополярно включенных стабилитронов 25 и 26, Устройство работает следующим образом. Обмотка 3 управления двухфазного асинхронного электродвигателя 1 питается выпрямленным двухполупериодным напряжением от выпрямительного моста 7. Конденсатор 8 служит для создания необходимого сдвига фаз между токами обмоток (2 и 3) и для ограничения тока короткого замыкания моста 7 в моменты срабатывания оптронного тиристора 4. Оптронный тиристор 4, подключенный параллельно обмотке 3 управления, выполняет роль синхронного ключа, который может шунтировать обмотку 3 управления синхронно с частотой питающей сети через полупериоды, благодаря чему обмотка 3 управления оказывается , включенной на однополупериодное напряжение, содержащее основное напряжение частоты питающей сети (первую гармонику,постоянную составляющую и высшие гармоники, не создающие вращающего момента. Постоянная составляющая создает тормозной момент, улучшающий его динамические характеристики, пусковой момент при этом не изменяется. При синхронном сдвиге на полупериод моментов шунтирования обмотки 3 управления тиристором 5 фаза первой гармоники напряжения на управляющей обмотке 3 меняется на 180.Так как первая гармоника создает вращающий момент, то, следовательно, обеспечивается тем самым реверсивное управление двигателем. Устройство позволяет реализовать четыре режима управления .двигателем: две кЬманды вращения - Вперед и Назад и две команды торможения ( . Первая команда Стоп задается отсутствием управляющих сигналов

на входах 13 и 14 импульсных усилите лей 11 и 12, что соответствует отсутствию первой гармоники тока в обтмотке управления,ротор электродвигателя 1 тормозится полем постоянного тока.

Вторая команда Стоп может быть задана одновременной подачей управляющих сигналов на входы 13 и 14 импулсных усилителей, при этом тиристор 5 шунтирует обмотку 3 управления электродвигателя каждый полупериод, что соответствует режиму динамического торможения,

Выбор наиболее эффективного режим торможения определяется параметрами системы автоматического управления и может быть сделан при ее расчете.

Формирование импульсов управления, сдвинутых на полупериодг осуществляется следующим образом.

Мост, составленный резисторами 23,24 и стабилитронами 25, 26,включенный на переменное напряжение частоты питания электродвигателя 1,формирует прямоуголь ные импульсы, которые посредством дифференцирующих цепей, построенных на резисторах 19,20 и конденсаторах 21,22 преобразуются в остроконечные разнополярные импульсы. Диоды 17 и 18 пропускают на входы 15 и 16 импульсных усилителей 11 и 12 последовательности коротких положительных импульсов частоты сети, сдвинутые на полпериода.

Импульсные усилители 11 и 12 выполяют роль ключей-усилителей, которые при подаче сигналов на их управляющие входы 13 и 14 пропускают чере резисторы 9 и 10 соответствующие последовательности импульсов управлени на светодиод б оптотиристора 4. они могут быть выполнены на полевом транзисторе с двумя изолированными затворами и выводом от подложки.

Таким образом, данное устройство для управления двухфазным-асинхронным электродвигателем обеспечивает лучшие в сравнении с прототипом технико-экономические характеристики за счет существенного сокращения-силовых элементов - оптотиристоров и диодннх мостов, что придает этому устройству более высокую надежность, улучшает его весогабаритные характеристики (особенно при необходимости использования теплоотводов у силовых элементов), и,позволяет сократить материально-технические затраты на корректирующие устройства в системах автоматического управления.

Формула изобретения

Электропривод переменного тока, содержащий двухфазный асинхронный электродвигатель, обмотка возбужде.ния которого подключена к источнику питания, оптронный тиристор выпрямительный мост, конденсатор, отличающийся тем, что, с целью упрощения и улучшения динамических характеристик, в него введены два диода, две дифференцирующие цепи, четыре резистора, два стабилитрона и два импульсных усилителя, первые входы которых являются управляющими, а второй вход каждого соединен с катодом одного из диодов, анод которого через дифференцирующую цепь подсоединен к соответствующей диагонали моста, образованного двумя резисторами и двумй разнополярно включенными стабилитронами, другая диагональ которого соединена с источником переменного тока, обмотка управления электродвигателя через оптронный тиристор соединена с одной диагональю выпрямительного моста, друга диагональ которого через конденсатор подключена к источнику питания, выходы импульсных усилителей через третий и четвертый резисторы соответственно соединены с -анодом светодиода оптронного тиристора, катод которого подсоединен к общей точке соединения стабилитронов и источника питания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

.1. Алексеев А.А. и др. Применёние оптронов серии А04 103.- Радио, 1978, 8, с.37.

2. Верман Н. и др. Реверсивный привод. - Радио, 1979, 11 с.47.