Устройство для управления двигателем постоянного тока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмк

Соцмалмстмческмк

Республик (758449

-Ф

{6l ) Дополнительное к аыт. свид-ву (22 ) 3 а ы ыле но 05.04.78 { 21 ) 2599453/24 — 07

{5! )М. Кд.

Н 02 P 5/16 с присоединением заявки №

Гасударственный комитет

СССР (28) Приоритет во девам изобретений и открытий

Опубликовано 23.08 80 Бкзллетень № 31 (53) УДК 621314..57 (088.8) Дата опубликования описания 23.08.80 (72) Авторы изобретения

И. В. Антонец, В. Г. Дрючин и E. Б. 111тснгарц (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к системам импульсного регулиро. вания скорости двигателей постоячного тока.

Известно устройство для управления двигателем постоянного тока, содержащее силовой тиристор, шунтированныи обратным диодом, и коммутирующий конденсатор, подключенный одним выводом к аноду силового тиристора (1) .

Недостатком устройства является сложность

1О что объясняется наличием время-импульсных модуляторов, датчика обратной связи по скорости (тахогенератора), а также коммутнрую щего тиристора.

Цель изобретения — упрощение устройства

15 и получение жестких механических характеристик электроцривода при минимуме потерь.

Это достигается тем, что в извсстное устройство, содержащее силовой тиристор, шунтированный обратным диодом, и коммутирующий конденсатор, подключенный одним выводом к аноду силовбго тиристора, введены открывающий и закрывающий динисторы, дополнительный диод, переменный резистор, подключенный между положительной шиной и вторым выводом коммутирующего конденсатора, и состав. ленная из второго переменного резистора и дополнительного конденсатора, подключенная параллельно силовому тиристору цепочка, средняя точка которой соединена через открывающий динистор с управляющим электродом силового тиристора, анод которого связан с катодом дополнительного диода, соединенного последовательно с обмотками двигателя, а закрывающий динистор подключен между вторым выводом коммутирующего конденсатора и катодом силового тиристора.

На фиг. 1 показана схема устройства; на фиг, 2, 3 и 4 приведены временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит силовой тиристор 1, (фиг. 1) открытие .и закрытие которого осуществляется при помощи открывающего 2 и закрывающего 3 динисторов; коммутирующий конденсатор 4; переменный резистор 5; цепочку, составленйую из последовательно соединенных переменного резистора 6 и конденсатора 7; диод 8, включенный последовательно

758449 с якорной обмоткой 9 и обмоткой 10 воз буждения двигателя; диоды 11 и 12, обеспечивающие шунтирование силового тиристора и двигателя соответственно.

В исходном состоянии питание на схему не подано, конденсаторы 4 и 7 разряжены.

Работа устройства начинается после подачи напряжения на схему.

При этом происходит заряд конденсаторов 4 и 7 по соответствующим цепям: + Ег1, 10, 1г1

9, 8, 4, 3, — Ег1, ь1 + Е11, 10, 9, 8, 6, 7 — Ег1 . с указанной на фиг. 1 полярностью. Постоянную заряда конденсатора 7 можно регулировать переменным резистором 6. При достижении на конденсаторе.7 напряжения, равного напряже- 15 нию включения динистора 2, последний включается и открывает силовой тиристор 1, после чего конденсатор,7 разряжается по переходу управляющий электрод- катод практически до нуля, а динистор 2 выключается.

Открытие тиоистора(1 обеспечивает подачу напряжения ла обмотки 9 и 10 двигателя, и двигатель начинает вращаться. Одновременно происходит перезаряд конденсатора 4 по цепи: + Ег1, 5, 4, 1, — Ег1 с полярностью, ука- 25 занной на фиг. 1 в скобках, Постоянную времени перезаряда конденсатора 4 можно регулировать переменным резистором S. При достижении на конденсаторе 4 напряжения, равного напряжению включения динистора 3, последний включается и происходит перезаряд конденсатора 4 по цепи: + Е, 3, 11, — Еп. Силовой

1 тиристор 1 закрывается. Конденсатор 4 возвращается s исходное состояние с полярностью, указанной на фиг. 1 без скобок, а динистор 3 выключается. Диод 8 не позволяет заряжаться конденсатору 4 до ЭДС вращения двигателя, при выключенном силовом тиристоре 1.

Изменяя постоянную времени заряда конденсатора 7 (осгавляя постоянную времени пе- @1 резаряда конденсатора 4 неизменной), обеспечиваем тем самым изменение частоты включения двигателя, т.е. в этом случае осуществляется частотная .модуляция (см, фиг. 2 и 3).

Если постоягтную времени заряда конденсатора

7 оставить неизменной, а изменять постоянную времени перезаряда конденсатора 4, то будет изменяться относительная продолжительность включения двигателя, т.е. осуществляться широтная модуляция (фиг. 2 и 3). Если одновременно производить изменение иостоянной времени заряда конденсатора 7 и постоянной .

Времени перезаряда конденсатора 4, то будет осуществляться частотно-широтная модуляция.

Выбор соответствующего алгоритма изменения постоянных времени заряда (перезаряда) конденсаторов 4, 7, т.е. величин сопротивлений

5, 6, позволяет получить минимум потерь, свя. занных с дискретностью систем.

Достоинством предлагаемого изобретения является обеспечение жестких механических характеристик электропривода за счет отрицательной обратной связи по 33C., которая осуществляется беэ дополнительной обратной связи. Так как напряжение на конденсаторе 7 будет определяться:

u,=-",1 г, где С вЂ” емкость конденсатора 7;

1 — ток заряда конденсатора, который будет определяться действием двух источников напряжения, направленных встречно; источника питания Е> и ЭДС вращения двигателя.

При изменении скорости вращения под действием нагрузки, ЭДС вращения изменяется, что приводит в конечном итоге к изменению момента открытия силового тиристора. Увели» чение нагрузки приводит к уменьшению скорости, аследовательно,,и ЭДС вращения, так, что конденсатор 7 будет заряжаться под действием большего напряжения. Силовой тиристор 1 откроется раньше, т.е. увеличится частота включения двигателя, что приводит к повышению скорости двигателя.

Формула изобретения

Устройство для управления двигателем постоянного тока, содержащее силовой тиристор, шунтированный обратным диодом, и коммутирующий конденсатор, подключенный одним выводом к аноду силового тиристора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что с целью упрощения и получения жестких механических характеристик при минимуме потерь в него введены открывающий и закрывающий динисторы, дополнительный диод, перемегГный резистор, подключенный между положительной шиной и вторым выводом коммутирующего конденсатора, и составленная из второго переменного резистора и дополнительного конденсатора, подключенная параллельно силовому тиристору цепочка, средняя точка которой сое-. динена через открывающий динистор с управляющим электродом силового тиристора, анод которого связан с катодом дополнительного диода, соединенного последовательно с обмотками двигателя, а закрывающич динистор подключен между вторым выводом коммутирующего конденсатора и катодом силового тиристора:

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Морговский Ю. Я.„Лифанов С. 8. Системы частотно-широтного управления двигателями постоянного тока. Сб. "Новые системы управления регулируемыми электроприводами", ЛДНТП, 1973, с. 22.