SU1159140A1 - Device for relay control of motor current - Google Patents

Device for relay control of motor current Download PDF

Info

Publication number
SU1159140A1
SU1159140A1 SU843688917A SU3688917A SU1159140A1 SU 1159140 A1 SU1159140 A1 SU 1159140A1 SU 843688917 A SU843688917 A SU 843688917A SU 3688917 A SU3688917 A SU 3688917A SU 1159140 A1 SU1159140 A1 SU 1159140A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
current
amplitude
operational amplifier
comparator
Prior art date
Application number
SU843688917A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Юрьевич Палчевский
Виктор Васильевич Кашканов
Анатолий Петрович Казаров
Original Assignee
Волжское объединение по производству легковых автомобилей
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Волжское объединение по производству легковых автомобилей filed Critical Волжское объединение по производству легковых автомобилей
Priority to SU843688917A priority Critical patent/SU1159140A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1159140A1 publication Critical patent/SU1159140A1/en

Links

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЛЕЙНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ , содержащее полуп роводниковый прерыватель , датчик тока, состо щий из шунта, включенного, в цепь  кор  электродвигател , и операционного усилител , выход которого через резистор соединен с компаратором, выполненным на операционном усилителе, выход компаратора подключен к управл ющему BXojQ полупроводникового прерывател , источник питани  и второй. резистор, о т л и ч а ю щ е е с   тем, что, с целью повышени  надежности, в. него введены источники f f 4 Sb,i.;uUXS;a.fi«кашкх иутсзв   напр жени  задани  амш|итуды пульсаций тока и среднего значени  тока электродвигател  и амплитудно-импульсный модул тор, аналоговый вход которого подключен к источнику напр жени  задани  амплитуды пульсаций тока электродвигател , импульсный вход соединен с выходом компаратора, а выход амплитудно-импульсного модул тора - с неинвертирук цим входом операционного усилител  компаратора, инвертирующий вход которого через второй резистор подключеи к источнику напр жени  задани  среднего значени  , тока электродвигател . . . 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с   тем, .что амплитудно-импульсный модул тор содержит операционный усилитель , резисторы и управл емый ключевой злемент, включенный между неннвертируюС щим входом операциоиного усилител  и щиной источника питани , входы операционного усилител  оС ьединены через резисторы, обща  точка которых служит аналоговым входом, а управл ющий вход ключевого элемента импульсным входом амплитудно-импульсного ел модул тора. :0 э1. DEVICE FOR RELAY REGULATION OF ELECTRIC MOTOR CURRENT, containing a semiconductor interrupter, a current sensor consisting of a shunt connected to the core of an electric motor, and an operational amplifier whose output is connected through a resistor to a comparator made on the operational amplifier, the comparator output is connected to the control BXojQ of the semiconductor chopper, the power supply and the second. a resistor, so that in order to increase reliability, c. It has input sources ff 4 Sb, i.; uUXS; a.fi “kashkh and sources for setting the voltage of the current pulsations and the average value of the motor current and the amplitude-pulse modulator, the analog input of which is connected to the source of the voltage for setting the current pulsation amplitude the motor, the pulse input is connected to the comparator output, and the output of the pulse amplitude modulator is connected to the non-inverted input of the comparator operational amplifier, the inverting input of which is connected via a second resistor to the voltage source cp dnego meanings current motor. . . 2. The device according to claim 1, wherein the amplitude-pulse modulator contains an operational amplifier, resistors and a controllable key element connected between the non-inverting Input of the operational amplifier and the power source, The inputs of the op amp are connected through resistors, the common point of which serves as an analog input, and the control input of a key element is the pulse input of an amplitude-pulse modulator. : 0 uh

Description

Изобретение относитс  к электротехликё, частности к управлению электродвигател ми посто нного тока с полупроводниковыми прерывател ми, и может быть использовано в различных электроприводах посто нного т Известно релейное устройство дл  регулировани  тока электродвигател , содержащее п лупроводниковый, в частности тиристорный, прерыватель, частотный датчик тока в цепи  кор  электродвигател , формирователь пилообразного напр жени , вход которого соединен с выходом датчика тока, и компаратор , соединенный с выходом формирова тел  пилообразного напр жени  1 . В этом устройстве ток  кор  электродвигател  преобразуетс  сначала в последовательность пр моугольных, а затем пилооб разных импульсов, амплитуда которых зави сит от величины тока в электродвигателе. В компараторе происходит сравнение пилообразного напр жени  с напр жением уставки , определ ющим заданное среднее значение тока, и по результатам сравнени  происходит переключение полупроводникового прерывател . Диапазон регулировани  тока в таком ус ройстве определ етс  шириной зоны нелинейности магнитного материала Датчика тока и не может быть достаточно больши(14. В устройстве не предусмотрена возможность изменени  или поддержани  на желаемом уровне амплитуды пульсаций тока  кор  электродвигател , что снижает надежность работы устройства. Наиболее близким по техническому реше нию к предлагаемому  вл етс  устройство дл  релейного регулировани  тока 1лектродвигател , содержащее полупроводниковый прерыватель, датчик тока, состо щий из шунта, включенного в цепь  кор  электродвйгател , и операционного усилител , выход которого через резистор соединен с компаратором, выполненным на onepamiонном усилителе, выход компаратора подключен к управл ющему входу полупроводникового прерывател , источник питани  и второй резистор 2. Недостачцсом данного устройства  вл етс  взаимна  зависимость регулировки среднего значени  и амплитуды пульсаций тока  кор , так как изменение сопротивлени  как потенциометра датчика тока, так и делител  напр жени  приводит к одновременному изменению обоих этих параметров. Кроме того, ослабление потенциометром сигнала с шунта приводит к снижению падежности работы данного устройства. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  релейного регулировани  тока электродвига1ел , содержащее полупроводниковый прерыватель, датчик тока, состо 11ний из П1унта, вк)гюченного в цепь  кор  электродвигател , и опера1шокного усилител , выход которого через резистор соединен с компаратором, выполненным на операционном усилителе, выход компаратора подключен к управл ющему входу полупроводникового прерывател , источник питани  .и второй резистор, дополнительно Рведены источники напр жени  задани  амплитуды пульсаций тока и среднего значени  тока электродвигател  и амплитудно-импульсный модул тор, аналоговый вход которого подключен к источнику напр жени  задани  амплитуды пульсаций тока злектродвигател , импульсный вход соединен с выходом компаратора , а выход модул тора - с неинвертирующим входом операционного усилител  компаратора, инвертирующий вход которого через второй резистор подключен к источнику напр жени  задани  среднего значени  тока электродвигател . Кроме гого, амплитудно-импульсный модул тор содержит операционный усилитель, резисторы и управл емый ключевой элемент, включенный между неинвертирующнм входом операционного усилител  и шиной источника питани , входь операционного усилител  объединены через резисторы, обща  точка которых служит аналоговым входим, а управл ющий вход ключевого элемента импульсным входом амплитудно-Импульсного модул тора. На чертеже представлена схема устройства. Устройство содержит полупроводниковый прерыватель 1, датчик тока, состо щий из шунта 2, включенного в цепь  кор  злектродвигател  3, и операционного усилител  4, выход которого через резистор 5 соединен с компаратором, выполненным на операционном усилителе 6 выход компаратора подключен к управл ющему входу полупроводникового прерывател  I. Кроме того, устройство содержит источник 7 напр жени  задани  амплитуды пульсаций тока, источник 8 напр жени  задани  среднего значени  тока и амплитудно-импульсный модул тор 9, аналоговь1Й вход которого подключен к источнику 7 напр жени , импульсный вход соединен с выходом компаратора, а выход модул тора 9 - с неинвертирующим входом операционного усилител  6 компаратора , инвертирующий вход которого через резистор 10 подключен к источнику напр жени  8. Амплитудно-импульсный модул тор 9 со держит операционный усилитель 11, резисто 12 и 13 и управл емый ключевой элемент 14, включенный между неинвертирующим входом операционного усилител  11 и шиной 15 источника питани , входы операционного усилител  11 объединены через ре .зисторы 12 и 13, обща  точка коюрых служит аналоговым входом, а управл ющи вход ключевого элемента 14 - импульсны входом амплитудно-импульсного модул тор 9. Якорна  обмотка электродвигател  3 шунтирована диском 16. Устройство работает следующим образом В исходном состо нии на выходе компаратора напр жение положительное, что соответствует разомкнутому состо нию силового ключа прерывател  1. Ток в  коре электродвигател  3 отсутствует. Напр жение на выходе операционного усилител  и включенной дифференциальной схеме равно нулю. На аналоговый вход модул тора 9 с источника 7 напр жени  подают напр жение и, соответствующее заданному значению амплитуды пульсаций тока электродвигате л  3, с пол рностью, совпадающей с пол рностью напр жени  на управл ющем входе ключевого элемента 14, при которой он разомкнут. При этом на выходе модул тора 9 и неинвертирующем входе усилител  6 напр жение также равно U и положительно по знаку. На вход устройства от источника 8 напр жени  задани  среднего значени  тока электродвигател  подают положительное напр жение U такое, чтобы на инвертиру ющем входе усилител  6 напр жение превысило напр жение Ц При этом на выходе компаратора и управл ющем входе прерывател  1 устанавли ваетс  отрицательное напр жение, что ведёт к замыканию его силового ключа. В результате в  коре электродвигател  3 нар тает ток, сигнал которого с щунта 2, уси ленный операционным усилителем 4, вызывает уменьшение напр жени  на инвертирующем входе усилител  6. Одновременно с изменением пол рности напр жени  на выходе компаратора происходат изменение состо ни  ключевого элемента 14, что ведет к смене пол рности напр жени  на выходе модул тора 9 и 404 неинвертируюшем входе усилител  6 (напр жение становитс  отрицательным). В момент, когда ток в  коре электродвигател  3 достигнет значени , при котором напр жение ча инвертирующем входе усилител  6 станет отрицательным и по модулю равным Ц, , за счет его большого коэффициента усилени  происходит быстрое изменение пол рности напр жени  на выходе компаратора, следствием чего  вл етс  размыкание силового ключа прерывател  1. Ток в  коре электродвигател  3 начинает уменьшатьс , протека  через диод 16. Одновременно с изменением пол рности напр жени  на выходе компаратора измен етс  пол рность напр жени  и на его неинвертируюшем входе за счет смены состо ни  ключевого элемента 14. Когда ток в  коре электродвигател  3 уашдет настолько, что напр жение на инвертирующем входе усилител  6 станет положительным и достигнет значени  капр жени  и , повтор етс  описанный выше процесс , привод щий к замыканию силового прерывател  I. Таким образом, при работе устройства напр жени  на обоих входах усилител  6 измeff ютc  в пределах t (J . При этом среднее значение пилообразного напр жени  на ир вертирующем входе всегда равно нулю. Поэтому при изменении напр жени  и, пропорционально измен етс  и среднее значение напр жени  на выходе операционного усилител  4, т.е. среднее значение тока электродвигател  3 при неизменном значении его амплитуды пульсаций. При изменении напр жени  происходит пропорциональное изменение амплитуды пр моугольных импульсов, т.е. амплитуды модул ци ; напр жени  на выходе модул тора 9, что ведет к пропорциональному изменению амплитуды пилообразного напр жени  на выходе операционного усилител  4, пропорциональной амплитуде пульсаций тока электродвигател , при его неизменном среднем значении . Таким образом, в устройстве осуществл тс  независимое .раздельное регулирование ак среднего значени , так и амплитуды пульаций тока электродвигател , что позвол ет ри одновременном управлении этими параетрами непрерывно поддерживать оптимальое соотно1иение мехщу ними.The invention relates to electrical engineering, in particular, to control of direct current motors with semiconductor breakers, and can be used in various electric drives of constant current. A relay device for controlling current of an electric motor is known, which contains a semiconductor, in particular, a thyristor, a chopper, a frequency current sensor in motor core circuit, sawtooth driver, the input of which is connected to the output of the current sensor, and a comparator connected to the output forming the bodies of pi strain voltage 1. In this device, the current of the electric motor is first converted into a sequence of rectangular, and then a sawtooth of different pulses, the amplitude of which depends on the amount of current in the electric motor. At the comparator, a sawtooth voltage is compared with a setpoint voltage defining a predetermined average value of the current, and a semiconductor breaker is switched according to the results of the comparison. The range of current control in such a device is determined by the width of the nonlinearity zone of the magnetic material of the Current Sensor and cannot be large enough (14. The device does not provide for changing or maintaining the amplitude of the current ripple of the electric motor at the desired level, which reduces the reliability of the device. According to the technical solution proposed for this invention, there is a device for relay control of current 1 of an electric motor, comprising a semiconductor interrupter, a current sensor consisting of a shun The one connected to the electric power amplifier circuit and the operational amplifier whose output is connected via a resistor to a comparator made on a one-pamionic amplifier, the output of the comparator is connected to the control input of the semiconductor chopper, the power supply and the second resistor 2. The lack of this device is the mutual dependence of the adjustment the average value and amplitude of the ripple current of the core, since a change in the resistance of both the potentiometer of the current sensor and the voltage divider leads to a simultaneous change both of these options. In addition, the weakening of the signal from the shunt by the potentiometer leads to a decrease in the case frequency of the operation of this device. The aim of the invention is to increase reliability. This goal is achieved by the fact that a device for relay control of a current of an electric motor, containing a semiconductor interrupter, a current sensor 11n of P1unta, Vk) of an electric motor loaded into a core, and an operative shock amplifier, the output of which through a resistor is connected to a comparator made on an operational amplifier, the comparator output is connected to the control input of the semiconductor chopper, the power source. and the second resistor, in addition. Voltage sources are set to set the ripple amplitude current and the average value of the motor current and the amplitude-pulse modulator, the analog input of which is connected to the voltage source setting the amplitude of the electric motor current ripple, the pulse input is connected to the comparator output, and the modulator output is connected to the comparator operational amplifier that inverts the input of the second The resistor is connected to the voltage source for setting the average value of the motor current. In addition, the pulse-amplitude modulator contains an operational amplifier, resistors and a controllable key element connected between the non-inverting input of the operational amplifier and the power supply bus, the input of the operational amplifier is connected via resistors, the common point of which serves as the analog input, and the control input of the key element pulse input amplitude-pulse modulator. The drawing shows a diagram of the device. The device contains a semiconductor interrupter 1, a current sensor consisting of a shunt 2 connected to the electric motor 3, and an operational amplifier 4, the output of which through a resistor 5 is connected to a comparator made on the operational amplifier 6 a comparator output connected to the control input of the semiconductor interrupter I. In addition, the device contains a voltage source 7 for setting the amplitude of current pulsations, a voltage source 8 for setting the average value of the current, and a pulse amplitude modulator 9, the analog input which is It is connected to a voltage source 7, a pulse input is connected to a comparator output, and a modulator 9 output is connected to a non-inverting input of a comparator operational amplifier 6, the inverting input of which is connected via resistor 10 to a voltage source 8. Amplitude-pulse modulator 9 co holds operational amplifier 11, resistor 12 and 13 and controlled key element 14 connected between the non-inverting input of operational amplifier 11 and power supply bus 15, the inputs of operational amplifier 11 are connected via resistors 12 and 13, common The koyur point serves as an analog input, and the control input of the key element 14 is pulse input of the amplitude-pulse modulator 9. The armature winding of the electric motor 3 is shunted by the disk 16. The device operates as follows In the initial state at the output of the comparator, the voltage is positive, which corresponds to an open state the power switch of the chopper 1. The current in the bark of the electric motor 3 is missing. The voltage at the output of the operational amplifier and the activated differential circuit is zero. The analog input of the modulator 9 from the voltage source 7 is applied to the voltage and, corresponding to the specified value of the amplitude of current ripple of the electric motor l 3, with a polarity that coincides with the voltage of the control input of the key element 14, at which it is open. At the same time, at the output of the modulator 9 and the non-inverting input of amplifier 6, the voltage is also U and is positive in sign. A positive voltage U is applied to the input of the device from the source 8 of the voltage setting the average value of the electric motor so that the voltage at the inverting input of the amplifier 6 exceeds the voltage C. At the output of the comparator and the control input of the chopper 1, a negative voltage is established, which leads to the closure of his power key. As a result, a current in the electric motor 3 bark, the signal of which from shunt 2, amplified by operational amplifier 4, causes a decrease in the voltage on the inverting input of amplifier 6. Simultaneously with the change in polarity of the voltage at the output of the comparator, which leads to a change in the polarity of the voltage at the output of the modulator 9 and 404 by the non-inverting input of amplifier 6 (the voltage becomes negative). At the moment when the current in the core of the electric motor 3 reaches a value at which the voltage of the inverting input of amplifier 6 becomes negative and modulo C,, due to its large gain factor, the polarity of the voltage at the output of the comparator rapidly changes, resulting in The opening of the power switch of the chopper 1. The current in the bark of the electric motor 3 begins to decrease, flowed through the diode 16. At the same time as the polarity of the voltage at the output of the comparator changes, the polarity of the voltage also changes non-inverting input by changing the state of the key element 14. When the current in the core of the electric motor 3 is so strong that the voltage on the inverting input of the amplifier 6 becomes positive and reaches the value of the coupling and the process described above leading to the circuit breaker I repeats Thus, when the device operates, the voltage on both inputs of the amplifier 6 measures c in the range of t (J. The mean value of the saw-tooth voltage on the wind and the rotating input is always zero. Therefore, when the voltage changes and, the average value of the voltage at the output of the operational amplifier 4, i.e. the average value of the current of the electric motor 3 at a constant value of its amplitude of the pulsations. With a change in voltage, a proportional change in the amplitude of rectangular pulses occurs, i.e. modulation amplitudes; the voltage at the output of the modulator 9, which leads to a proportional change in the amplitude of the sawtooth voltage at the output of the operational amplifier 4, proportional to the amplitude of the ripple current of the electric motor, with its constant average value. Thus, in the device, independent regulation of the averaged value and the amplitude of the motor current pulsations is carried out, which allows the simultaneous control of these parameters to continuously maintain the optimum ratio of the mechanism to them.

-I-1/2 О-I-1/2 O

VioVio

1one

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕЛЕЙНОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, содержащее полупроводниковый прерыватель, датчик тока, состоящий из шунта, включенного*, в цепь якоря электродвигателя, й операционного усилителя, выход которого через резистор соединен с компаратором, выполненным на операционном усилителе, выход компаратора подключен к управляющему входу полупроводникового прерывателя, источник питания и второй, резистор, отлила ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в. него введены источники напряжения задания амплитуды пульсацйй тока и среднего значения тока электродвигателя и амплитудно-импульсный модулятор, аналоговый вход которого подключен к источнику напряжения задания амплитуды пульсаций тока электродвигателя, импульсный вход соединен с выходом компаратора, а выход амплитуднр-импульсного модулятора - с неинвертирующим входом операционного усилителя компаратора, инвертирующий вход которого через второй резистор подключен к источни ку напряжения задания среднего значения тока электродвигателя.1. DEVICE FOR RELAY CONTROL OF A MOTOR CURRENT current, comprising a semiconductor chopper, a current sensor consisting of a shunt included * in the motor armature circuit of the th operational amplifier, the output of which through a resistor is connected to a comparator made on the operational amplifier, the comparator output is connected to the control the input of the semiconductor chopper, the power source and the second, the resistor, were cast with the fact that, in order to increase reliability, c. voltage sources for setting the amplitude of the ripple current and the average value of the current of the motor and an amplitude-pulse modulator are introduced, the analog input of which is connected to the voltage source of the amplitude of the fluctuations of the current of the motor, the pulse input is connected to the output of the comparator, and the output of the amplitude-pulse modulator to the non-inverting input of the operating a comparator amplifier, the inverting input of which is connected through a second resistor to a voltage source for setting the average current value of an electric motor atelier. 2. Устройство по π. 1, о т л и ч а ющ е е с я' тем, что амплитудно-импульсный модулятор содержит операционный усилитель, резисторы и управляемый ключевой элемент, включенный между неинвертирующим входом операционного усилителя и шиной источника питания, входы операционного усилителя объединены через резисторы, общая точка которых служит аналоговым входом, а управляющий вход ключевого элемента импульсным входом амплитудно-импульсного модулятора.2. The device according to π. 1, it is noteworthy that the amplitude-pulse modulator contains an operational amplifier, resistors and a controlled key element connected between the non-inverting input of the operational amplifier and the power supply bus, the inputs of the operational amplifier are combined through resistors, common the point of which serves as an analog input, and the control input of the key element by the pulse input of the amplitude-pulse modulator. 1 111 11
SU843688917A 1984-01-06 1984-01-06 Device for relay control of motor current SU1159140A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843688917A SU1159140A1 (en) 1984-01-06 1984-01-06 Device for relay control of motor current

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU843688917A SU1159140A1 (en) 1984-01-06 1984-01-06 Device for relay control of motor current

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1159140A1 true SU1159140A1 (en) 1985-05-30

Family

ID=21099126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU843688917A SU1159140A1 (en) 1984-01-06 1984-01-06 Device for relay control of motor current

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1159140A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР . N 773882, кл.Н 02 Р 5/16, 1980. 2. Авторское свидетельство СССР № 775851, кл. Н 02 Р . 5/16, 1980. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3569810A (en) Pulse width modulator with pulse width limiting
US4168454A (en) Circuit arrangement for controlling the speed of a D.C. motor
GB1385239A (en) Current limiting control for an electric power system
US4121141A (en) D.C. motor speed control circuitry
US4458183A (en) DC Motor control
US4358730A (en) AC Power control circuit
US4291260A (en) Motor velocity control servo amplifier
US3694720A (en) Speed control for d.c. motor
SU1159140A1 (en) Device for relay control of motor current
US4390846A (en) Power amplifier connection
US6002225A (en) Method for the control of a motor
JPS5479374A (en) Method of controlling positioning
US3543115A (en) Electric motor speed control
SU1224830A1 (en) Device for controlling transport speed of magnetic tape
US4345190A (en) Chopper control system
JPS6223539B2 (en)
JP2843411B2 (en) DC motor constant speed controller
US3944901A (en) Circuit arrangement for maintaining the speed of a DC motor constant
SU884062A1 (en) Rotational speed regulator for dc micromotor
US3517292A (en) Transistor power switching circuit for pulse modulation system
SU743149A1 (en) Dc motor rotational speed regulator
JPS57193908A (en) Speed controlling device for electric motor vehicle
JPS645999Y2 (en)
SU881974A1 (en) D-class power amplifier
JPS567489A (en) System for controlling photo-output