Электропривод постоянного тока Советский патент 1983 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для управления электродвигателем постоянного тока малой мощности с помощью устройств на полупроводниковых приборах, а. именно на транзисторах.

Известен электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, транзисторный ключ, включенный в цепь якоря и триггер Шмитта, выход которого подключен к -базе транзисторного ключа через согласуюадяй транзистор, а вход триггера соединен с коллектором транзисторного ключа через стабилизированный усилительный каскад на транзисторе Q.} .

Однако данный привод содержит значительное число входящих в его схему элементов, что усложняет конструкцию, а наличие усилительного каскада на транзисторе ведет к нестабильности частоты вращения двигателя при изменении питающего напряжения.

Наиболее близким к предлагаемому является электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, ;транзисторный ключ,Включенный в цепь як6ря и триггер UbtiHTTa, выход которого подключен к базе транзисторного ключа, а вход - к пороговому элементу, соединенному через задатчик ; скорости с коллектором транзист6рн6г.о. ключа (2 J.

Недостатком известного электропривода является низкий коэффициент использования транзисторного ключа по току, так как пусковой ток двигателя в несколько (4-6) раз превьавает

10 значение тока в установившемся режиме, .даже с учетом максимально допустимой тнагрузки на валу электродвигателя.

Кроме того, в. области малых скоростей электропривод не обеспечива15ет плавного и стабильного регулирования скорости вращения двигателя (без применения дополнительных регу- , лировок) в связи с возникновением биений якоря и перегрузок транзистрр20ного ключа по току, что ограничивает диапазон регулирования скоростей.

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования.

Поставленная цель достигается

25 тем, что в электропривод .введены дополнительный резистор,включенный в цепь якоря, и два диода, катод одно- . го диода подключен к пороговому элементу, -катод другого - к общей точ30ке дополнительного резистора и вывода. якорной обмотки электродвигателя, а аноды диодов объединены и подключены ко второму входу триггера Шмитта. На чертеже представлена схема электропривода. Электропривод содержит электродвигатель 1, транзисторный ключ 2, включенный в цепь якоря электродвига теля 1, и триггер 3 Шмитта (на чертеже обведен штриховой линией), выход которого подключен, к базе транзистор кого ключа 2, вход - к пороговому элементу 4, соединенному через задат чик скорости, выполненный на резисторах 5-7 с коллектором транзисторного ключа 2,дoпbJ Hитeльный резистор 8, введенный в цепь якоря э/гектродви гателя 1, и диоды 9, 10, катод диода 9 подключен к пороговому элементу 4, катод диода 10 - к общей точке дополнительного резистора 8 и вывода якорной обмотки электродвигателя 1, . анодьз диодов объединены и подключены ко входу триггера Шмитта. Выход триггера Шмитта,собранного, на ,транзите (горах 11,12 и резисторах . 13-18,подключен к базе транзисторног ключа 2 через резистор 19.Электропри вод содержит также обратный диод 20, шунтирук(ций якорную обмотку электро-т двигателя 1, и интегрирующий конденсатор 21,включенный между пороговым элементом 4, катодом диода 9 и катодом обратного диода 20. , . Привод работает .следующим образом При подключении его к цепи питания транзистор 11 закрыт, а транзистор 1 открыт, следовательно, транзисторный ключ 2 открыт, и к цепи, образованной обмоткой якоря двигателя 1 и резистором 8, прикладывается практически все напряжение питания, и ток в цепи начинает нарастать. При достижении током максимально допустимого для транзисторного ключа 2 значения, определяемого вeJ7ичинoй резистора 8 и параметрам настройки триггера 3 Шмитта, по цепи, содержащей резистор 8 и диод 10, транзистор 11 окрывается, а транзисторы 12 и ключ 2 закрываются, ограничивая величину тока в цепи транзисторного ключа 2. Затем в результате действия ЭДСсамоиндукции обмотки двигателя 1 открывается диод 20 и ток в цепи якоря. электродвигателя 1 и резистора 8 начинает уменьшаться. При достижении током значения, .определяемого параметрами настройки триггера 3 Шмитта, по цепи, содержащей резистор 8 и диод 10, транзистор 11 закроется,а тран ,эистор 12 и ключ 2 ОТКРОЮТСЯ и ничение тока в цепи коллектора транзисторного ключа 2 повторится, Одновременно происходит нарастание скорости вращения якоря электродвигателя 1 и появление прот.иво-ЭДС вращения, При достижении проТиво-ЭДС вращения электродвигателя значения, соответствующего заданной скорости, транзистор 11 откроется по цепи, содержащей диод 9, конденсатор 21, пороговый элемент 4 и задатчик скорости вращения на резисторах 5-7. Следовательно, транзистор 12 и ключ 2 закроются и скорость электродвигателя начнет уменьшаться. Ограничение скорости вращения электродвигателя 1 ка заданном уровне, при отсутствии его перегрузки, произойдет при уров-. не тока ниже максимально допустимого для транзисторного ключа 2 (у кото- . рого максимальный ток в 1,1+1,3 раза выше, чем максимально допустимый ,ток двигателя) f что повышает коэффициент использования транзисторного ключа по току. При достижении электродвигателем (эаданной скорости вращения и соответствующей ей противо-ЭДС вращения транзистор 11 откроется, а транзистор 12 и ключ 2 закроются, в результате чего скорость двигателя (и соответствующая ей противо-ЭДС) будут уменьшаться до уровня, определяемого нижним уровнем срабатывания порогового элемента 4 по цепи задатчика скорости. При достижении этого уровня скорости вращения транзистор 11 закроет- ся а транзистор 12 и ключ 2 откроются, и цикл регулирования скорости повторится. Благодаря тому, что в предлагаемом электро-ариводе величина пускового тока ограничивается на уровне максимально допустимого для транзисторного ключа и сравнимого с ним максимального тока электродвигателя, значительно повышается коэффициент использования транзисторного ключа по Toify, а в области малых скоростей и соответствуквдих им малых противоЭДС, где скорости нарастания.тока в обмотке якоря и соответствующие им .ускорения якоря велики, ограничение амплитуды импульсов тока позволяет избежать появления биений и перегрузки транзисторного ключа и за счет этого расширить диапазон регулирования в области малых скоростей. Формула изобретения Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, транзисторный ключ, включенный в цепь якоря, и триггер Шмитта, выход котоЧ porQ подключен к базе транзисторного ключа, а вход - ц пороговому элементу, соединенному через задатчик скорости с коллектором транзисторно го ключа, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, в него введены дополнительный резистор, включенный в цепь якоря, и два диода, катод

одного диода подключен к пороговому элементу, катод другого - к общей точке дополнительного резистора и вывода якорной обмотки .электродвигатели, а аноды диодов объединены и под-{Ключены-к входу триггера ИНитта. .

Исггочники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 694964, кл. Н 02 Р 5/16, 1972.

2.Импульсное управление двигатвлем,- Радио, 1979, 2, с. 63.