Электропривод

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмх

Социалистических

Республик

Iu>991567 (61) Дополнительное к авт. свид-ву-(22) Заявлено 20.02.81 (21) 3281808/24-07 с присоединением заявки Моfgg) Кп 3

Н 02 P 5/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 2303,83. бюллетень М 3

Дата опубликования описания 230183 (33) УДК 621 . 316 . .718.5(088.8) B.K. Зрайченко, A.II. Мельник и .Н. Нес ъ Г

1 у:.>

1 :с ; (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (5 I ) 3IIEKTPPIIPIIBPI1

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в электроприводах малой и средней.мощности с плавным управлением скоростью, 5. например в ручных электрических инструментах, швейных машиных и т.д.

Известен электропривод с плавным управлением скоростью электродвигателя, последовательно соединенного с триггером 1 1.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электропривод, содержащий электродвигатель, последовательно соединенный с тиристором, управляющий вывод которого через динистор и конденсатор . соединен с катодом тиристора, общая .точка динистора и конденсатора соединена с одним выводом резистора (2).

Недостатком известных электроприводов является относительно небольшой ресурс работы, обусловленный механическим износом потенциометра.

Целью изобретения является увеличение срока службы.

Поставленная цель. достигается тем, что в электропривод дополнительно введены задающий делитель, переключатель, интегрирующий усилитель, инвертирующий усилитель, стабилизатор напряжения, управляемый делитель, формирователь трапецеидального напряжения, при этом выходы задающего делителя соединены с неподвижными контактами переключателя, подвижный контакт которого через последовательно соединенные интегрирующий и инвертирующий усилители и управляемый делитель соединен с вторым выводом резистора, шины питания задающего делителя, интегрирующего и инвертирующего усилителей соединены с выходом стабилизатора напряжения, вход которого и шины питания управляемо-. го делителя соединены с выходом формирователя трапецеидального напряжения, вход которого шунтирует тиристор.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема электропривода.

Электропривод содержит электродвигатель 1, последовательно соединенный с тиристором 2, управляющий вывод которого через динистор 3 и конденсатор 4 соединен с катодом тиристора 2, общая точка динистора 3 и конденсатора 4 соединена с одним выводом резистора 5, задающий делитель 6, переключатель 7, интегрирую991567

10 щий усилитель 8, инвертирующий усилитель 9, стабилизатор 10 напряжения, управляемый делитель 11, формирователь 12 трапецеидального напряжения, при этом выходы задающего делителя 6 соединены с неподвижными контактами переключателя 7, подвижный контакт которого через последовательно соединенные интегрирующий и инвертирующий усилители 8, 9 и управляемый делитель 11 соединен со вторым выводом резистора 5, шины питания задающего делителя 6, интегрирующего и инвертирующего усилителей

8 и 9 соединены с выходом стабилизатора 10, вход которого и шины питания управляемого делителя 11 соединены с выходом формирователя 12, вход которого шунтирует тиристор 2.

Задающий делитель 6 состоит, например, иэ трех резисторов и содержит два выхода, на одном из которых имеется высокий положительный потенциал, а на другом — низкий. Напряжение с обоих выходов подается на неподвижные контакты переключателя

7, подвижный контакт которого может находиться в одном из трех положений: замкнутым с одним из двух неподвижных контактов или незамкнутым ни с одним иэ них. Подвижный контакт переключателя 7 через резистор подключен к базе первого транзистора . интегрирующего усилителя 8. В качестве интегрирующего усилителя 8 можно использовать, например, усилитель постоянного тока с емкостной отрицательной обратной связью, состоящий из трех И -p — И транзисторов, два иэ которых включены по схеме составного транзистора (с общим коллектором), а третий транзистор включен по схеме с общим эмиттером. Полная отрицательная обратная связь достигается включением конденсатора между коллектором третьего и базовой первого транзисторов. В коллекторной цепи составного транзистора включен резистор, ограничивающий токи коллек. торов.

В цепи коллектора третьего транзистора включен резистор, с которого снимается выходное напряжение интегрирующего усилителя 8. К выходу интегрирующего усилителя 8 подключен инвертирующий усилитель 9, который можно выполнить, например, на р -и- р транзисторе, в цепи коллектора которого включен резистор. Подача напряжения на цепи питания задающего делителя 6, интегрирующего усилителя

8 и инвертирующего усилителя 9 осу- ществляется со стабилизатора 10 напряжения, состоящего из стабилитрона, параллельно которому включен сглаживающий конденсатор, и ограничивающего ток резистора.

Сигнал с выхода инвертирующего усилителя 9 поступает на управляющий вход .управляемого делителя 11, состоящего, например,. иэ и -p- И транзистора и резистора, включенного в цепь коллектора. В качестве управляющего входа управляемого делителя

11 используется база транзистора.

Выходной сигнал управляемого делителя 11 снимается с коллектора транзистора. На цепи питания управляемого делителя 11 и стабилизатора 10 напряжения подается трапецеидальное напряжение положительной полярности, поступающее с формирователя 12 трапецеидального напряжения, состоящего из стабилитрона, резистора,ограничивающего ток,и выпрямительного диода.

Электропривод .работает следующим образом.

Питание управляемого делителя 11 трепецеидальным напряжением позволяет получить на выходе тоже трапецеидальное напряжение, величина которого зависит от уровня линейноизменяющегося напряжения, поступающего на управляющий вход управляемого делителя 11. Выходное напряжение управляемого делителя 11 через резистор 5 производит заряд конденсатора 4, причем время заряда конденсатора 4 зависит от уровня этого напряжения. При достижении на конденсаторе 4 напряжения включения динистора 3, последний открывается. Происходит разряд конденсатора 4 через динистор 3 и управляющий электрод тиристора 2, приводящий к его открытию. Включение тиристора 2 обеспечивает подключение электродвигателя

1 к источнику переменного напряжения и протекание тока через него.

При изменении тока в тиристоре 2 до величины, меньшей тока удержания, тиристор 2 возвращается в закрытое состояние. Со следующей положительной полуволной переменного напряжения весь цикл включения тиристора 2 повторяется.

В зависимости от состояния переключателя 7 электропривод может работать в трех режимах: в режиме увеличения скорости, в режиме удержания достигнутой им скорости и в режиме снижения его скорости.

В режиме увеличения скорости электродвигателя 1 подвижный контакт переключателя 7 соединяется с неподвижным контактом, на. котором имеется низкий положительный потенциал.

Это приводит к заряду конденсатора, стоящего в цепи отрицательной обратной связи интегрирующего усилителя

8 и, следовательно, к линейному увеличению положительного потенциала на его выходе. На выходе инвертирующего

991567

Формула изобретения усилителя 9 происходит линейное уменьшение положительного потенциала.

Подача на базу транзистора, стоящего в управляемом делителе 11, умень,шающегося положительного смещения вызывает смещение рабочей точки тран-. зистора в сторону его запирания и, таким образом, к возрастанию уровня трапецеидального напряжения на выходе управляемого делителя 11 в каждом периоде переменного напряжения.

При этом время заряда конденсатОра 4 до уровня включения динистора 3 уменьшается, а время включенного состояния тиристора 2 увеличивается.

Это приводит к увеличению среднего значения напряжения на электродвигателе 1 и, следовательно, к возрастанию его скорости.

В режиме удержания достигнутой электродвигателем 1 скорости вращения подвижный контакт переключателя 7 находится в незамкнутом с неподвижными кбнтактами состоянии. При этом по свойству интегрирующего усилителя 8 напряжение его на выходе поддерживается по постоянном уровне, и соответственно уровень выходного напряжения инвертирующего усилителя

9 и управляемого делителя 11 остается также постоянным, а фаза. включения тиристора 2 неизменной в каждом пе1 риоде переменного напряжения, и, следовательно, на электродвигателе

1 среднее значение напряжения неизменно, а электродвигатель 1 вращается с постоянной скоростью.

В режиме снижения скорости электродвигателя. 1 подвижный контакт переключателя 7 соединяется с неподвижным контактом, на котором имеется высокий положительный потенциал. Это приводит к разряду конденсатора, стоящего в -цепи отрицательной обратной связи интегрирующего усилителя

8, и, следовательно, к линейному уменьшению положительно уровня напряжения на его выходе, линейному увеличению положительного уровня. напряжения на выходе инвертирующего усилителя 9, уменьшению уровня трапецеидального напряжения на выходе управляемого делителя 11, увеличению времени заряда конденсатора 4 до уровня включения динистора 3, уменьшению времени включенного состояния тиристора 2, уменьшению среднего значения напряжения на электродвигателе 1, и следовательно, к снижению скорости его вращения.

Таким образом, введение задающего двигателя 6, переключателя 7, интегрирующего усилителя 8, инвертирующего усилителя 9, стабилизатора 10 напряжения, управляемого делителя

11, формирователя 12 трапецеидального напряжения позволяет отказаться

1О .от потенциометра — элемента с йизкой износоустойчивостью и, таким образом, увеличить долговечность электропривода.

Электропривод, содержащий электродвигатель, последовательно сое20 диненный с тиристором,.управляющий вывод которого через динистор и конденсатор соединен с катодом тиристора, общая точка динистора и конденсатора соединена с одним выводом резистора, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы в него дополнительно введены задающий делитель, переключатель, интегрирующий усилитель, инвертирующий усилитель, стабилизатор напряжения, управляемый делитель, формирователь трапецеидального напряжения, при этом -выходы задающего делителя соединены с неподвижными контактами переключателя, подвижный, контакт которогочерез последовательно соединенные интегрирующий и инвертирующий усилители и управляемый делитель соединен с вторым выводом резистора, шины питания задающего

4О делителя, интегрирующего и инвертирующего усилителей соединены с выходом стабилизатора напряжения, вход которого и шины питания управляемого делителя соединены с выходом

45 формирователя трапецеидального напряжения, вход которого шунтирует тиристор.

Источники информации, 5Q принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CMA.9 3275926, кл. Н 02 P 5/06, 1962.

2. Тириеторы. Технический справочник. М., "Энергия", 1971, с. 257.