SU1292150A1 - Электропривод посто нного тока с независимым возбуждением - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Повышение надежности и эффективности обеспечиваетс  за счет того, что эмиттер транзистора 5 соединен с выходом регулируемого выпр мител  2 и одним из выводов обмотки  кор  1. База транзистора 5 соединена с выводом выпр мител  3 и одним из выводов обмотки 4 возбуждени , а коллектор транзистора 5 св зан с другими выводами обмотки  кор  1 и обмотки 4 возбуждени . При исчезновении напр жени  на обмотке 4 возбуждени , например вследствии неисправности выпр мител  3, обмотка 4 возбуждени  получает питание через эмиттерный переход транзистора 5 от регулируемого выпр мител  2 ,и двигатель оказываетс  работающим в режиме параллельного возбуждени . 1 3.п. ф-лы. 3 ил. с $ (Л Г 4г Ю ;о ГС ел

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к автоматизированному электроприводу посто нного тока.

Цель изобретени  - повышение надежности и эффективности торможени .

На фиг. 1 приведена принципиальна  схема электропривода посто нного тока с независимым возбуждением дл  случа  нереверсивного управлени  при однополупериодном питании обмоток  кор  и возбуждени ; на фиг. 2- то же, при двухполупериодном питании обмоток  кор  и возбуждени ; на фиг. 3 - принципиальна  схема электропривода дл  случа  реверсивного управлени  при двухполупериодном питании обмотки возбуждени  и однополупериодном питании обмотки  кор .

Электропривод посто нного тока с независимым возбуждением (фиг. 1) содержит двигатель, обмотка 1  кор  которого через регулируемый выпр митель 2 подключена к источнику питани , который через выпр митель 3 подключен к обмотке 4 возбуждени , транзистор 5. Эмиттер транзистора 5 соединен с выходом регулируемого выЬр мител  2 и одним из выводов обмотки 1  кор . База транзистора 5 соединена с выводом выпр мител  3 и одним из выводов .обмотки 4 возбуждени  , а коллектор транзистора 5 св зан с другими выводами обмотки 1  кор  и обмотки 4 возбуждени .

Гезистор 6 включен в цепь коллектора транзистора 5 и выполн ет функции тормозного резистора. В общем случае сопротивление резистора 6 может выбиратьс  в пределах от пул 

fO

15

зистор 5 и резистор 6 подключены к ней через выпр мительный мост 7 из четырех диодов. Если необходимо двух полупериодное питание обмотки 1  кор , то регулируемый выпр митель 2 может быть построен на восьми тиристорах с соответствующим управлением .ими.

Электропривод работает следующим образом.

При работе электропривода обмотки 1  кор  и возбуждени  4 получают питание соответственно от выпр мителей 2 и 3. При этом транзистор 5 заперт, поскольку напр жение на его эмиттерном переходе или равно нулю (если напр жение имеетс  на выходах обоих выпр мителей 2 и 3), или  вл етс  запирающим (если напр жение имеетс  только на выходе выпр мител  3). Благодар  этому цепь коллектор-эмиттер транзистора 5 отключена от обмотки 1  кор . Дл  защиты транзистора 5 от воздействи  напр жени  на выходе выпр мител  3 в цепь базы транзистора -5 может быть включен диод. .

При отключении источника питани  и исчезновении напр жений на выходах выпр мителей 2 и З, если  корь двигател  вращаетс , транзистор 5 открываетс , поскольку через его эмит- терный переход и обмотку 4 возбуждени  под действием противо-ЭДС начи- 35 нает протекать соответствующий ток. При этом обмотка 1  кор , обмотка 4 возбуждени  и цепь коллектора транзистора 5 оказываютс  включенными параллельно к обтекаютс  токами, соз20

25

30

(что соответствует, отсутствию резис- дающими тормоз щий момент и сущест- торов 6 в цепи коллектора) до достаточно больших значений (что соответствует вырождению транзистора 5 в диод, равнозначный эмиттерному переходу ) . Выпр митель 2 может быть подключен и к выходу выпр мител  3.

Регулируемый выпр митель 2 (фиг,2) образован двум  тиристорами, а выпр митель 3 - четырм  диодами, по двум из которых протекает не только ток обмотки 4 возбуждени , но и ток обмотки 1  кор  при отпирании тиристоров .

Регулируемый выпр митель 2 (фиг„ 3) образован четырьм  тиристорами, а выпр митель 3 - четырьм  диодами. Поскольку при реверсе напр жение на обмотке 1  кор  мен ет знак, транвующими до полной остановки  кор . При насыщении транзистора 5 (что принципиально возмо йсно только при нулевом сопротивлении резистора 6) 5 к параллельно включенным обмотке 1  кор  и обмотке 4 возбуждени  подключаетс  резистор 6.

Тормоз щий момент увеличиваетс  f,. также благодар  тому, что эмиттер- .ный переход транзистора образует цепь дл  протекани  через обмотку  кор  тока, создаваемого ЭДС самоиндукции обмотки 4 возбуждени  при -f отключении источника питани .

Принцип работы устройства сохран етс , если аноды и катоды у всех диодов и тиристоров одновременно помен ть местами, а тип проводимое

5

зистор 5 и резистор 6 подключены к ней через выпр мительный мост 7 из четырех диодов. Если необходимо двух- полупериодное питание обмотки 1  кор , то регулируемый выпр митель 2 может быть построен на восьми тиристорах с соответствующим управлением .ими.

Электропривод работает следующим образом.

При работе электропривода обмотки 1  кор  и возбуждени  4 получают питание соответственно от выпр мителей 2 и 3. При этом транзистор 5 заперт, поскольку напр жение на его эмиттерном переходе или равно нулю (если напр жение имеетс  на выходах обоих выпр мителей 2 и 3), или  вл етс  запирающим (если напр жение имеетс  только на выходе выпр мител  3). Благодар  этому цепь коллектор-эмиттер транзистора 5 отключена от обмотки 1  кор . Дл  защиты транзистора 5 от воздействи  напр жени  на выходе выпр мител  3 в цепь базы транзистора -5 может быть включен диод. .

При отключении источника питани  и исчезновении напр жений на выходах выпр мителей 2 и З, если  корь двигател  вращаетс , транзистор 5 открываетс , поскольку через его эмит- терный переход и обмотку 4 возбуждени  под действием противо-ЭДС начи- 5 нает протекать соответствующий ток. При этом обмотка 1  кор , обмотка 4 возбуждени  и цепь коллектора транзистора 5 оказываютс  включенными параллельно к обтекаютс  токами, соз0

5

0

ающими тормоз щий момент и сущест-

вующими до полной остановки  кор . При насыщении транзистора 5 (что принципиально возмо йсно только при нулевом сопротивлении резистора 6) к параллельно включенным обмотке 1  кор  и обмотке 4 возбуждени  подключаетс  резистор 6.

Тормоз щий момент увеличиваетс  также благодар  тому, что эмиттер- ый переход транзистора образует цепь дл  протекани  через обмотку  кор  тока, создаваемого ЭДС самоиндукции обмотки 4 возбуждени  при отключении источника питани .

Принцип работы устройства сохран етс , если аноды и катоды у всех диодов и тиристоров одновременно помен ть местами, а тип проводимое312921

ти транзистора сменить на противо- положный.

Параметры транзисторов 5 и резистора 6 могут быть выбраны так, что тормоз щий момент М в про цессе тор- 5 можени  имеет максимально возможное дл  конкретного двигател  значение. Такой оптимизирующий выбор основан на том, что при торможении транзистор 5 оказываетс  включенным по схе- tO ме с общей базой, причем в цепи эмиттера включена обмотка 1 с сопротивлением R,, и противо-ЭДСЕ , в цепи базы - обмотка 4 возбу утени  с сопротивлением Rg и током Ig , 5 и в цепи коллектора - резистор 6 с сопротивлением R, Если считать магнитный поток Ф обмотки 4 возбуждени , равным Cgig, и учесть, что ток 1„ в обмотке 1  кор  св з н с током 20 I множителем (В + 1), где В - коэффициент усилени  тока базы транзис- - тора 5, то при любой величине Е О имеет место соотнощение

25 Е

«т V, (™

Rg+(B+1)R,

При В О, что равносильно исключению транзистора 5 (или бесконечно большому сопротивлению R резистора 6) и замыканию обйотки 1  кор  при торможении только, на обмотку 4 возбуждени , тормоз щий момент зависит только от параметров двигател  и определ етс  отношением .

(к;;й; Отношение тормоз щих моментов имеет вид

.. (1+В)(1+|)

MT RI

MTO (Ц.В+5й)2

К

Оно становитс  максимальным, что следует из приравнивани  к нулю производной правой части по В при 50 В, (Rg/Rj,)-1, причем

(м,/м,„и, (1)

R (R,.Rj,)/(Ra-R).

Таким образом, наибольша  эффективность торможени  обеспечиваетс 

504

при условии, что резистор 6 имеет сопротивление R Rg/R, /lS.)/( -Rj,) , если-транзистор 5 обладает коэффициентом усилени  тока базы

В (RB/R,) - 1.

При выполнении этих условий максимальный тормоз щий момент соизмерим с тормоз щим моментом, возникающим при номинальном питании обмотки и номинальной скорости вращени   кор  после переключени  обмотки  кор  с источника питани  на соответствующий тормозной резистор.

При использовании электропривода дл  повышени  эффективности торможени  не требуетс  дополнительных затрат энергии от внешних источников питани , а также какого-либо усложнени  устройства.

В электроприводе предотвращаетс  выход двигател  из стро  при исчезновении напр жени  на обмотке 4 возбуждени  (например, вследствие неисправности выпр мител  3), поскольку при этом обмот4 а 4 возбуждени  получает )(в + 1) питание через эмиттерный переход транзистора 5 от регулируемого выпр мител  2 и двигатель оказываетс  работающим в режиме параллельного воз- 30 буждени , т.е. повышаетс  надежность электропривода.

Использование устройства позвол ет улучшить свойства электропривода,

35 когда напр жение на выходе выпр ми- .тел  3 имеет пульсирующий характер (например, не сглажено). Тогда при вращении  кор  на соответствующих интервалах периода переменного напр же40 ни  сети эмиттерный переход транзистора 5 открываетс  и ток через обмотку 4 возбуждени  определ етс  про- тиво-ЭДС, генерируемой обмоткой 1  кор . Улучшение свойств электропри45 вода при этом св зано, с одной стороны , с возникновением в суммарном магнитном потоке составл ющей, пропорциональной противо-ЭДС двигател  и, следовательно, скорости вращени   кор , что равносильно охвату двига тел  отрицательной обратной св зью по скорости, а с другой стороны, с подтормаживанием  кор  на соответствующих интервалах периода, напри-(

55 мер, при снижении напр жени  на выходе регулируемого выпр мител  2 и обмотке  кор  1. Дп  решени  этих задач можно варьировать величину сопротивлени  .резистора 6,

512921

Claims (2)

1. Электропривод посто нного тока с независимым возбуждением, содержащий двигатель,  корна  обмотка кото- 5 рого через регулируемый выпр митель подключена к источнику питани , который через выпр митель подключен к обмотке возбуждени , транзистор, о т- личающийс  тем, что, с целью повыигени  надежности и эффективности торможени , эмиттер транзистора соединен с выходом регулируемого выпр мител  и одним из выводов обмотН . Марголина

Фиг.3

)

Составитель Ю, Воробьев Техред А.Кравчук

Заказ 283/56

Тираж 661

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Произнодственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

0 -6

ки  кор , база транзистора соединена с выводом выпр мител  и одним из выводов обмотки возбуждени , а коллектор транзистора св зан с другими выводами обмотки  кор  и обмотки возбуждени .

2. Электропривод по п. 1, о т- личающийс  тем, что в цепь коллектора транзистора включен резистор с величиной сопротивлени , равной (RgRj,)/(Rg-R), где Rg, Rj, - сопротивлени  обмотки возбуждени  и обмотки  кор .

Корректор А. Т ско

Подписное