SU1181108A1 - Устройство токоограничени дл электропривода с импульсным транзисторным преобразователем - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ТОКОСГРАНИЧЕНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ИМПУЛЬСНЫМ ТРАЙЗИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее широтно-импульсньш модул тор, импульсный транзисторный преобразователь , выход которого предназначен «««sj;, 13 По ,-,... дл  подключени  к электродвигателю, последовательно соединенные диод и триггер Шмитта, конденсатор, подгслюченный медду общей точкой соединени  диода и триггера Шмитта и соединенный также с одним вьшодом резистора, источник питани  с общей шиной, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности,в него введены последовательно соединенные инвертор и элемент И, при этом второй вход элемента И соединен с широтноимпульсным модул тором, а выход - с импульсным транзисторным преобразователем , базы транзисторов которого со- Щ единены с вторым вьтодом диода, высл ход триггера Шмитта соединен с входом инвертора, а второй вывод резистора с соединен с общей шиной. i 00 ч

Description

11 Изобретение относитс  к электротехнике н может быть использовано в электроприводах посто нного тока с импульсными транзисторными преобразо вател ми дл  целей защиты от перетру зок по току и ограничени  тока нагру ки на заданном уровне. Цель изобретени  - повьшшние надежности . На фиг.1 изображена схема устройства- , на фиг.2 - диаграммы напр жеУстройство токоограничени  дл  электропривода с импульсным транзисторным преобразователем содержит (фиг.1) широтно-импульсный модул тор 1, импульсный транзисторный преобразователь 2, последовательно соединен ные диод 3 и триггер 4 Шмитта, конденсатор 5, подключенный между общей точкой соединени  диода .3 и триггера 4 Ымитта и соединепньй также с одним выводом резистора 6, последовательно . соединенные инвертор 7 и элемент И 8 Второй вход последнего соединен с ииротно-импульсным модул тором 1, а выход - с импульсным транзисторным преобразователем 2, базы транзисторо 9которого соединены с вторым выводом диода 3, выход триггера 4 Шмитта соединен с входом инвертора 7, а вто рой вывод резистора 6 соединен с общей шиной. Выход импульсного-транзисторного преобразовател  2 соединен с электродвигателем 10 и источником 11 питани . Электродвигатель 10шунтирован диодом 12. Устройство токоограничени  работа ет следующим образом. В исходном состо нии при сигнале логического нул  на выходе широтноимпульсного модул тора 1, на выходе элемента И 8 присутствует нулевой сигнал. -Следовательно, потенциал на базах транзисторов 9 преобразовател  2 равен нулю и транзисторы 9 закрыты Напр жение на выходе триггера 4 Шмит та меньше чего порогосрабатывани , по этому на выходе триггера 4 присутствует ciirnan логического нул , а на выходе инвертора 7 - сигнал логической единицы. При по влении последнего на выходе широтно-импульсного модул тора 1 этот сигнал проходит через элемент И 8 на базы транзисторов 9 преобразовател  2, что приводит к их отпиранию и подаче на электродвигатель 10 напр жени  источника 11 82 питани . В течение интервала проводимости транзисторов 9 напр жение на переходе база-эмиттер этих транзисторов Ug- определ етс  как „,Лг5-.- , где 1 - ток транзисторовJ /3 - коэффициент усилени  транзистора , сопротивление база-эмиттер транзисторов. Так как величина тока 1- равна току  кор  электродвигател  10, то следовательно Ug будет пропорционально току  кор  электродвигател . В течение интервала проводимости силовых транзисторов 9 диод 3 открыт и напр жение на конденсаторе 5 равно U , так как посто нна  времени зар да конденсатора 5, определ ема  сопротивлением открытого р-п перехода диода 3 и емкостью конденсатора 5, мала по сравнению с электромагнитной посто нной времени электродвигател  10. Если ток электродвигател  10 в течение интервала проводимости транзисторов не превышает допустимого значени , Ug транзисторов 9 меньше порога срабатывани  триггера 4 Шмитта и на выходе его сигнал равен нулю. Когда на выходе широтно-импульсного модул тора 1 сигнал равен нулю, то транзисторы 9 преобразовател  2 закрыты и ток  кор  электродвигател  протекает через нулевой диод 12, уменьша сь по закону , определ емому величиной электромагнитной посто нной времени электродвигател  10. В этом случае диод 3 закрыт и конденсатор 5 разр жаетс  через резистор 6. Так как посто нна  времени разр да конденсатора 5 выбрана равной электромагнитной посто нной времени электродвигател  10, то напр жение на конденсаторе 5 измен етс  по такому же закону, как ток  кор  электродвигател  10 и поэтому отпадает необходимость в специальном датчике тока  кор  электродвигател  10. В течение следующего периода широтно-импульсного сигнала процесс повтор етс . Этому режиму соответствует участок А временной диаграммы (фиг.2). В случае превышени  током  кор  электродвигател  10 предельно допустимого значени , которое определ етс  перегрузочной способностью ис31

пользуемого электродвигател  10, напр жение на конденсаторе 5 становитс  больше порога срабатывани  триггера 4, выполн ющего функции порогового элемента. В результате этого на вьп4оде триггера 4 по вл етс  сигнал логической единицы, а на выходе инвертора 7 - сигнал логического нул , который поступа  на вход элемента И 8, запрещает прохождение сигнала от широтно-импульсного модул тора через элемент И 8. Транзисторы 9 преобразовател  2 закрьшаютс . Это приводит к тому, что закрьшаетс  диод 3, а конденсатор 5 начинает разр жатьс  через резистор 6. Когда напр жение на конденсаторе 5 достигает величины порога отпускани  триггера 4, Последний возвращаетс  в исходное состо ние , а на выходе инвертора 7 по вл етс  сигнал логической единицы.. Последний разрешает прохождение сигнала от широтно-импульсного модул тора 1 через элемент И 8, что приводит к отпиранию силовых транзисторов. Если перегрузка элек-тродвигател  10 не ликвидирована , то при отпирании силовых транзисторов, ток  кор  электродвигател  быстро достигает предельно допустимого значени . Это приводит к увеличению напр жени  на конденсаторе 5 до порога срабатывани  триггера 4, что вызьшает его срабатьшание и, как следствие, запрещение прохождени  сигнала на отпирание силовых транзисторов и их закрытие (участок Б времен8 .4

ной диаграммы фиг.2). При этом устанавливаетс  режим автоколебаний, частота которых определ етс  гистерезисом триггера 4 Шмитта и электромагнитной посто нной времени электродвигател  10. Величина гистерезиса триггера 4 выбираетс  из услови  надежной работы преобразовател  2, котора  обеспечиваетс  при частоте автоколебаний 1-5 кГц.

При этом величина тока электродвигател  10 не превьппает предельно допустимого значени  при любом режиме работы устройства. Число параллельно соединенных транзисторов силового преобразовател  2 определ етс  как

N . -J ,

I/ т i M--M

где 1) - номинальньй ток электродвигател ; -( - перегрузочна  способность

электродвигател . Ограничение пускового тока электродвигател  на заданном уровне позвол ет обеспечить допустимьш по услови м кo iмyтaцни и перегрузки по току решш работы двигател  н уменьшить число параллельно соединенных силовых транзисторов по сравнению с известным при увеличении мощности электродвигател . Этим достигаетс  расширение функциональньЕХ возможностей предлагаемого устройства по управлешпо двигател ми средней и большой мощности, а также повышение надежности .

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ТОКООГРАНИНЕНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА С ИМПУЛЬСНЫМ ТРАНЗИСТОРНЫМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ, содержащее широтно-импульсный модулятор, импульсный транзисторный преобразователь, выход которого предназначен о т це. ввеиндля подключения к электродвигателю, последовательно соединенные диод.и триггер Шмитта, конденсатор, подключенный между общей точкой соединения диода и триггера Шмитта и соединенный также с одним выводом резистора, источник питания с общей шиной, . личающееся тем, что, с лью повышения надежности,·в него дены последовательно соединенные вертор и элемент И, при этом второй вход элемента И соединен с широтноимпульсным модулятором, а выход - с импульсным транзисторным преобразователем, базы транзисторов которого со- § единены с вторым выводом диода, выход триггера Шмитта соединен с входом инвертора, а второй вывод резистора соединен с общей шиной.

   Фиг. 1

   1 1181