RU1823124C - Электропривод с частотно-импульсным управлением - Google Patents

Abstract

Использование: дл  управлени  частотой вращени  двухфазных асинхронных электродвигателей. Сущность изобретени : при введении в состав электропривода, содержащего задающий генератор 1, управл - емый делитель частоты 2, счетчик 3. дешифратор 4. коммутатор 8 и два формировател  выходных напр жений 6 и 9, двух распределителей импульсов 5 и 7 и выполнении формирователей 6 и 9 по схеме многозонных преобразователей достигаетс  повышение КПД электропривода за счет уменьшени  нечётных гармоник в напр жении питани  электродвигател , повышаетс  его надежность. 3 ил.

Description

Я

Фм.1

ъ

S

со

Ю CJ

гО

.&.

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  частотно-импульсного управлени  электроприводами с асинхронным двухфазным электродвигателем .

Целью насто щего изобретени   вл етс  повышение КПД устройства при регулировании частоты вращени  асинхронного двухфазного электродвигател .

На фиг.1 приведена функциональна  схема электропривода; на фиг.2 - временные диаграммы, по сн ющие работу устройства; на фиг.З - электронна  схема электропривода.

Электропривод дл  частотно-импульсного управлени  асинхронным двухфазным электродвигателем содержит последовательно сое- диненные задающий генератор 1, управл емый делитель 2 частоты, формирователь импульсов управлени , включающий счетчик 3, дешифратор 4, первый распределитель 5 импульсов и первый формирователь выходных напр жений 6, последовательно соединенные второй распределитель 7 им- пульсоа, управл емый коммутатор 8 и второй формирователь выходных напр жений 9. Выходы формирователей выходных напр жений б и 9 подключены соответственно к обмотке возбуждени  и обмотке управлени  асинхрон- ного двухфазного электродвигател  10, кроме того, выходы дешифратора 4 подключены ко входам второго распределител  7 импульсов.

Устройство работает следующим образом .

Задающий генератор 1, вырабатывает импульсы пр моугольной формы (фиг.2а), частота следовани  которых равна: ft) зг К N макс (О макс . где К - коэффициент делени  счетчика 3; Ммакс - максимальное значение переменного коэффициента делени  делител  2; о.акс максимальна  частота напр жени  на обмотках асинхронного электродвигател  10.

Эти импульсы поступают на счетный вход управл емого делител  2 частоты, коэффициент делени  которого зависит от значени  цифрового кода на его управл ющих входах 11. При наличии на всех разр дах кода управлени  логических О коэффициент делени  управл емого делител  2 частоты  вл етс  максимальным, а частота напр жени  на обмотках электродвигател  10 - минимальной и равна

w мин - О) зг/К (2 п - 1 ) , где п - количество разр дов кода управлени  делител  2 частоты.

Импульсы (фиг.26) с выхода делител  2 частоты подсчитываютс  счетчиком 3. состо ние которого контролируетс  дешифратором 4. Объем счетчика 3 и дешифратора 4 определ етс  количеством и дискретностью элементарных участков напр жений, питающих обмотки электродвигател  10.

Импульсы, снимаемые выходы дешифратора 4 раздел ютс  распределителем 5 и 7 импульсов (фиг.2в-з, к-п) на i групп (число I задаетс  выбором схемы формирователей выходных напр жений 6 и 9). Кажда  i- 

группа импульсов образованна  распределител ми 5 и 7 импульсов управл ет соответствующими транзисторными ключами, вход щими в состав-формировател  выходного напр жени  б непосредственно, а фор5 мировэтел  выходного H5rrp,v:swi..n 9 через управл емый коммутатор 8. Формирователи выходного напр жени  6 и 9 в соответствии с заданным алгоритмом работы формируют ступенчатые выходные напр 0 жени  (фиг.2и, р), аппроксимирующие синусоиды . Сдвиг фазы напр жени , питающего обмотку управлени  электродвигател  10 (фиг.2, р), устанавливаетс  равным  /2 и зависит от пор дка подключени  выходов

5 дешифратора 4 к входам распределител  7 импульсов, а знак фазового сдвига выбираетс  коммутатором 8, работой которого уп- равл етсигнал 12 в виде логического О или 1.

0 Состав и работа дешифратора 4, распределителей 5 и 7 импульсов, управл емого коммутатора 8 завис т от класса используемых формирователей выходных напр жений б и 9.

5 Дл  примера на фиг.З представлена функциональна  схема формировател  выходных напр жений 6 и 9 с переключением секций пер.вичной обмотки выходного трансформатора 15.

0 в процессе работы электропривода (фиг.З) на выходах дешифратора 4 последовательно по вл етс  сигнал логический 1, который поступает на входы схем ИЛИ 13 распределителей 5 и 7 импульсов. Дл  обес5 печени  фазового сдвига между напр жени ми , питающими обмотки электродвигател  10, входы схем ИЛИ 13 распределител  7 импульсов подключены к выходам дешифратора 4 со смещением относительно под0 ключенных входов схем ИЛИ 13 распределител  5 импульсов. Схемы ИЛИ 13 каждого распределител  5, 7 импульсов раздел ют эти импульсы соответственно на шесть групп (i 6) в канале обмотки возбуж5 дени  (фиг.2 в-з) и в канале обмотки управлени  (фиг.2 к-п). Кажда  группа импульсов управл ет своим транзисторным ключом 14 формировател  выходных напр жений 6 и 9. При действии сигналов логической 1 транзисторные ключи 14 открываютс  и на выходе трансформаторов 15 формирователей выходных напр жений 6 и 9 формируютс  ступенчатые напр жени  (фиг.2и, р).

Управл емый коммутатор 8 по сигналу 12 производит перекрестное переключение выходов распределител  7 ко входам формировател  выходных напр жений 9 и тем самым обеспечивает реверс асинхронного двухфазного электродвигател  10.

Таким образом, устройство позвол ет обеспечить заданную точность управлени  путем увеличени  количества разр дов кода управлени , простоту осуществлени  реверса , высокую надежность за счет применени  только цифровых элементов, а также высокий КПД за счет выбора параметров многозонных преобразователей. Кроме того, возможно микроминиатюрное исполнение устройства управлени  в виде одной БИС.

Дл  практической реализации основных функциональных блоков описанного устройства могут быть рекомендованы следующие элементы.

Задающий ген ератор 1 может быть реализован на микросхеме К155ЛАЗ.

Управл емый делитель 2 частоты может быть реализован применением микросхем К155ИЕ8.

Счэтчик 1 --.жет быть реализован на микросхеме К155ИЕ4.

Дешифратор 4 может быть выполнен на микросхеме К155ИДЗ.

Пример реализации распределител  импульсов 5, 7 изображен на фиг.2 на эле- ментах ИЛИ К155ЛЕ4.

Пример реализации формировател  выходных напр жений 6 и 9 приведен на фиг.2.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Электропривод с частотно-импульсным управлением, содержащий асинхронный двухфазный электродвигатель, обмотка возбуждени  и обмотка управлени  которого подключены к выходам первого и второго формирователей напр жени , последова- тельно соединенные задающий генератор и управл емый делитель частоты, последовательно соединенные счетчик и дешифратор и управл емый коммутатор, выходы которого соединены с входами второго формиро- вотел  напр жени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД при регулировании частоты вращени  электродвигател , в него введены первый и второй распределителе импульсов, входы которых .соединены с соответствующими выходами /ошиФ(,iTopa, выход управл емого делител  частоты - с входом счетчика, выходы пер- еого распределител  импульсов - с входами первого формировател  напр жений, выходы второго распредели,«л  импульсов - с входами .навл емого коммутатора, а первый и г-горой формирователи напр жени  выполнс ны по схеме многозонных преобра- зователей.

   iiiimiiiiiiiiiiiiiniiiiiiiiiiiiiiiiniMiiiii

   и

   П

   П

   -# I I I И I I И I I И I I И И И И .

   ,

   ,

   -

   I

   .

   и

   П

   Т1

   п

   -##

   П

   П

   П

   +t

   П

   П

   Фиг. 2.

   ФИГ.З..