SU1515312A1 - D.c. electric drive - Google Patents

D.c. electric drive Download PDF

Info

Publication number
SU1515312A1
SU1515312A1 SU874285639A SU4285639A SU1515312A1 SU 1515312 A1 SU1515312 A1 SU 1515312A1 SU 874285639 A SU874285639 A SU 874285639A SU 4285639 A SU4285639 A SU 4285639A SU 1515312 A1 SU1515312 A1 SU 1515312A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
contact
winding
resistor
contactor
transistor
Prior art date
Application number
SU874285639A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Аркадий Павлович Инешин
Владимир Андреевич Гордовой
Ян Игнатьевич Волкомирский
Original Assignee
Научно-Исследовательский Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Электрических Машин Постоянного Тока Прокопьевского Завода "Электромашина"
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 Научно-Исследовательский Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Электрических Машин Постоянного Тока Прокопьевского Завода "Электромашина" filed Critical Научно-Исследовательский Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Электрических Машин Постоянного Тока Прокопьевского Завода "Электромашина"
Priority to SU874285639A priority Critical patent/SU1515312A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1515312A1 publication Critical patent/SU1515312A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может найти применение в различных механизмах, работающих при нестабильном напр жении источника питани . Целью изобретени   вл етс  повышение точности стабилизации частоты вращени  и надежности. Обмотка параллельного возбуждени  10 последовательно с нелинейным резистором 11 включена между контактом 7 линейного контактора 8 и общей точкой обмоток  кор  и дополнительных полюсов. В электропривод введены двухкаскадный усилитель на транзисторах 13,14, первый из которых управл етс  сигналом падени  напр жени  на обмотке 3 дополнительных полюсов, а второй шунтирует, в зависимости от режима работы, нелинейный резистор 11 в цепи обмотки возбуждени  10. Обеспечиваетс  стабилизаци  частоты вращени  вследствие вли ни  тока  кор  на величину тока возбуждени , улучшаетс  коммутаци  при повышенном напр жении источника питани . Кроме того, достигаетс  регулирование процессов пуска и останова воздействием транзисторного усилител  на цепь возбуждени  электродвигател . 1 з.п. ф-лы, 2 ил.The invention relates to electrical engineering and may find application in various mechanisms operating under unstable voltage of a power source. The aim of the invention is to improve the accuracy of stabilization of the rotational speed and reliability. A parallel excitation winding 10 in series with a nonlinear resistor 11 is connected between the contact 7 of the linear contactor 8 and the common point of the windings of the core and additional poles. A two-stage transistor 13,14 amplifier is introduced into the electric drive, the first of which is controlled by a voltage drop signal on the winding of 3 additional poles, and the second shunts, depending on the operating mode, a nonlinear resistor 11 in the excitation winding circuit 10. The rotation frequency is stabilized due to the effect of the core current on the magnitude of the excitation current, improves the commutation under increased voltage of the power source. In addition, regulation of the start and stop processes by the action of a transistor amplifier on the excitation circuit of an electric motor is achieved. 1 hp f-ly, 2 ill.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может найти применение в различных механизмах, работающих при нестабильном напр жении источника пи тани .The invention relates to electrical engineering and can be used in various mechanisms operating under unstable voltage of the power source.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности стабилизации частоты вращени  и надежности.The aim of the invention is to improve the accuracy of stabilization of the rotational speed and reliability.

На фиг. 1 представлена принципи- альна  схема электропривода; на фиг, 2 - схема устройства с транзисторным усилителем.FIG. 1 shows a schematic diagram of the electric drive; Fig 2 is a diagram of a device with a transistor amplifier.

Электропривод посто нного токаDC power supply

(фигс 1) содержит некомпенсированный электродвигатель посто нного тока,  корна  цепь которого составлена из последовательно соединенных стабилизирующей обмотки I, обмоток 2  кор  и 3 дополнительных полюсов и подключена к источнику 4 питани  крайним выводом стабилизирующей обмотки 1 через пусковой резистор 5,(FIGS 1) contains an uncompensated DC motor, the root circuit of which is composed of a series-connected stabilizing winding I, windings 2 core and 3 additional poles, and is connected to the power supply 4 by the extreme output of the stabilizing winding 1 via a starting resistor 5,

шунтированный контактом 6 контактораbypass contactor 6

-I ускорени , и первый контакт 7 линей- ного контактора 8, а крайним выводом .обмотки 3 дополнительных полюсов - через второй контакт 9 линейного контактора 8. Обмотка 10 параллельного возбуждени  одним выводом соединена с общей точкой пускового резистора 5 и первого контакта 7 линейного контактора 8, а другим через нелинейный резистор 11 - с общей точкой обмотки-I acceleration, and the first contact 7 of the linear contactor 8, and the extreme output of the winding 3 additional poles through the second contact 9 of the linear contactor 8. The winding 10 of the parallel excitation is connected to one common point of the starting resistor 5 and the first contact 7 of the linear contactor 8, and another through a nonlinear resistor 11 - with a common point of the winding

2 кор  и обмотки 3 дополнительных полюсов. Электродвигатель св зан с нагрузкой 12.2 core and winding 3 additional poles. The motor is associated with a load of 12.

Электропривод посто нного тока (фиг. 2) содержит дополнительно два транзистора 13 и 14, сглаживающий Т-образный RC-фильтр 15, замыкающий контакт 16 кнопки Стоп, размыкающий блок-контакт 17 контактора ускорени , два резистора 18 и 19, стабилитрон 20 и диод 21, Эмиттеры тран зисторов 13 и 14 соединены с общей точкой обмоток 2  кор  и 3 добавочны полюсов, Базоэмиттерный переход первого транзистора 13, шунтированный диодом 21, через сглаживающий Т-об- разный фильтр 15 .подключен к обмоткеThe DC motor (Fig. 2) additionally contains two transistors 13 and 14, a smoothing T-shaped RC filter 15, a closing contact 16 of the Stop button, a disconnecting block contact 17 of the accelerator contactor, two resistors 18 and 19, a zener diode 20 and a diode 21, The emitters of transistors 13 and 14 are connected to a common point of the windings 2 core and 3 additional poles, a baso-emitter junction of the first transistor 13, shunted by a diode 21, through a smoothing T-filter 15. Connected to the winding

3дополнительных полюсов. Переход эмиттер - коллектор второго транзистора 14 подключен параллельно нелинейному резистору 11, база через пер вьтй резистор 18 соединена с его змит тером, а через стабилитрон 20 - с коллектором первого транзистора 13, подключенным через второй резистор3 additional poles. The transition emitter - collector of the second transistor 14 is connected in parallel to the nonlinear resistor 11, the base through the first resistor 18 is connected to its transmitter, and through the Zener diode 20 to the collector of the first transistor 13 connected through the second resistor

19 к общей точке параллельно включенных замыкающего контакта 16 KHonKii Стоп и размыкающего блок-контакта 17 контактора ускорени , втора  обща точка которых соединена с первым контактом 7 линейно контактора 8.19 to a common point in parallel of the closing contact 16 KHonKii Stop and disconnecting block contact 17 of the accelerator contactor, the second common point of which is connected to the first contact 7 of the line contactor 8.

Электропривод (фиг. 1) работает следующим образом.The actuator (Fig. 1) works as follows.

После срабатывани  линейного контактора 8 происходит реостатный пуск электродвигател , при котором ток  кор  ограничиваетс  пусковым резистром 5. Затем срабатывает контактор ускорени  (обмотка и цепи управлени  не показаны) и своим контактом 6 выводит из  корной цепи пусковой резистор 5, После разгона электродвигател  скорость его стабилизируетс  за счет указанного на фиг. 1 подключени  обмотки 10 параллельного возбуждени . При увеличении, например, тока  кор  уменьшаетс  ток обмотки 10, что соответственно, приводит к уменьшению магнитного потока и переходу рабочей точки электродвигател  на вышележащую электромеханическую характеристику, В итоге статическа  механическа  характеристика электропривода имеет большую жесткость, т.е меньшую зависимость частоты вращени  от нагрузки, в результате повьшаетс  точность стабилизации частоты вращени  электродвигател . При этом изменение частоты вращени , обусловленное колебани ми напр жени  источника 4 питани , компенсируетс  изменением тока обмотки 10 за счет нелинейного резистора 11.After the line contactor 8 trips, a rheostatic motor start occurs, in which the core current is limited by the starting resistor 5. Then the accelerator contactor is actuated (the winding and control circuits are not shown) and the start resistor 5 is withdrawn from the core circuit, After the motor accelerates, its speed stabilizes the account indicated in FIG. 1 connection winding 10 parallel excitation. Increasing, for example, the core current decreases the current of the winding 10, which accordingly leads to a decrease in the magnetic flux and the transition of the operating point of the electric motor to the overlying electromechanical characteristic. As a result, the static mechanical characteristic of the electric drive has a greater rigidity, i.e. a smaller dependence of the rotation frequency on the load, as a result, the accuracy of the stabilization of the rotational speed of the motor is increased. In this case, the change in the rotation frequency due to fluctuations in the voltage of the power supply source 4 is compensated by the change in the current of the winding 10 due to the nonlinear resistor 11.

Кроме того, в электроприводе осуществл етс  автоматическа  подпитка обмотки 3 дополнительных полюсов током обмотки 10 возбуждени , что обеспечивает безыскровую работу электродвигател  при Повышенных напр жени х источника 4 питани , в результате снижаетс  износ коллекторно-щелочно- го узла и повьш1аетс  надежность электропривода .In addition, in the electric drive, the winding of 3 additional poles is automatically fed by the excitation winding 10, which ensures sparkless operation of the electric motor during Increased voltages of the power supply 4, as a result, the wear of the collector-alkaline unit is reduced and the reliability of the electric drive is increased.

При дополнении схемы электропривода (фиг, 1) транзисторным усилителем (фиг. 2) реализую-ге  дополнительное сокращение потерь и уменьшение электрических нагрузок на элементы в переходных режим;эх реостатного пуска и отключени .When the electric drive circuit (Fig. 1) is supplemented with a transistor amplifier (Fig. 2), I realize an additional reduction of losses and a reduction of electrical loads on the elements in the transient mode;

Электропривод (фиг, 2) работает следующим образом.The actuator (Fig, 2) works as follows.

На начальном ттапе реостатного пуска ток  корной цепи электродвигател  ограничиваетс  пусковым резистором 5, Первый транзистор 13 закрыт по переходу база - эмиттер напр жением запираю дей пол рности, созданным при протекании тока  кор  по обмотке 3 дополнительных полюсов двигател , Второй транзистор 14 открыт благодар  протеканию тока базы и, шунтиру  открытым коллекторным переходом нелинейное сопротивление 11, обеспечивает наибольшее значение тока и магнитного потока возбуждени  обмотки 10 электродвигател . Поэтому начальный разгон электродвигател  происходит с наибольшим пусковым моментом и ускоренным, ввиду чего сокращаетс  врем  реостатного пуска и уменьшаютс  электрические нагрузки на элементы электропривода (пусковой резистор,  корь и т.п.).On the initial start-up step, the electrical current of the electric motor circuit is limited by the starting resistor 5, the first transistor 13 is closed on the base-emitter junction by locking voltage created by the current of the core on the winding of 3 additional poles of the motor, the second transistor 14 is open due to the flow of the base current and, by shunt the open collector junction nonlinear resistance 11, provides the highest value of the current and magnetic flux of the excitation winding 10 of the electric motor. Therefore, the initial acceleration of the electric motor occurs with the highest starting torque and accelerated, due to which the time of a rheostatic start-up is reduced and the electrical loads on the electric drive elements (starting resistor, measles, etc.) are reduced.

Затем при достижении определенной величины противо-ЭДС, двигател  и снижении его пускового тока замыкающий силовой контакт 6 контактора ускорени  шунтирует пусковой тор 5 и цепи  кор  электродвигател  и переводит его на естественную электромеханическую характеристику.Then, when a certain amount of anti-EMF is reached, the engine and its starting current decreases, the closing force contact 6 of the accelerator contactor shunts the starting torus 5 and the electric motor core circuit and transfers it to the natural electromechanical characteristic.

Одновременно ввиду размыкани  блок-контакта )7 контактора ускорени  в цепи бормнровани  базового тока транзистора 14 начинаетс  электромагнитный процесс уменьшени  тока и маг - нитного потока в цепи обмотки 10 возбуждени , при котором электродвигатель переходит на искусственную электромеханическую характеристику, где и работает неопределенно продолжительное врем  в точке установившегос  режима работы.At the same time, due to opening of the auxiliary contact 7 of the accelerator contactor in the base circuit current broming circuit of transistor 14, the electromagnetic process of reducing the current and magnetic flux in the excitation winding circuit 10 begins, at which the motor switches to an artificial electromechanical characteristic, where it works for an indefinite time at the point steady state operation.

В этом режиме работы электропривода оба транзистора 13 и 14 наход  т- с  в закрытом состо нии, нелинейное сопротивление 11 введено в цепь обмотки 10 возбуждени , при этом частота вращени  поддерживаетс  относительно заданной номинальной.In this mode of operation of the electric drive, both transistors 13 and 14 are in the closed state, the nonlinear resistance 11 is introduced into the circuit of the excitation winding 10, and the rotational frequency is maintained relative to the set nominal one.

Дл  отключени  электоопривода нажимаетс  вручную отключающа  кнопка Стоп пускател , основной размыкающий контакт которой разрывает цепь питани  обмотки линейного кон /актора 8, а дополнительный замыкающий контакт 16 кнопки Стоп подключает резистор 19 цепи питани  межкаскадной св зи транзисторов 13 и 14. При этомTo disconnect the electro-actuator, a stop switch is manually pressed, the main opening contact of which breaks the power supply circuit of the linear end / actor 8 winding, and the additional closing contact 16 of the stop button connects the resistor 19 of the interstage communication circuit of transistors 13 and 14. At the same time

ввиду электромагнитной и механической инерционности отключение линейного контактора 8 и размыкание его контактов 7 и 9 происходит с выдержкой времени (0,1-0,3 с), в течение которой в электроприводе возникает переходнь Й процесс перевода двигател  в тормозной (генераторный) режим, обусловленный форсировкой тока и магнитного потока возбуждени  обмотки 10 при ш нтировании отпирающимс  транзистором 14 нелинейного сопротивлени  11 в эд-ой цепи.due to the electromagnetic and mechanical inertia, the disconnection of the linear contactor 8 and the opening of its contacts 7 and 9 occurs with a time delay (0.1-0.3 s), during which a transition occurs in the drive of the engine to the brake (generator) mode, due to forcing the current and magnetic flux of the excitation of the winding 10 during clamping of the nonlinear resistance 11 in the ed circuit by the unlocking transistor 14.

В момент изменени  пол рности тока  корной цепи двигател  измен етс  и пол рность напр жени  на обмотке 3 дополнительных полюсов, св занной посредством сглаживающего Т-образиогоAt the moment of changing the polarity of the current in the engine's korna circuit, the polarity of the voltage across the winding of 3 additional poles connected by means of a smoothing T-shaped

RC-фильтра 15 с базоэмиттерным переходом первого транзистора 13. Отпирание транзистора 13 приводит к запиранию транзистора 14, переход щего при этом в вибрационный (релейный)RC filter 15 with a base-emitter junction of the first transistor 13. Unlocking the transistor 13 causes the transistor 14 to be locked, passing to the vibration (relay)

режим работы с широтно-импульсным включением отключением шунтируемого нелинейного резистора 11 в цепи обмотки 10 возбуждени . В результате ток  корной цепи ограничиваетс  на некотором уровне за счет совершаемых им автоколебаний в контуре стабилизации тормозного тока двигател , образованного соответственно обмоткой 3 дополнительных полюсов (как датчикомthe operation mode with pulse-width switching on by switching off the shunt non-linear resistor 11 in the circuit of the excitation winding 10. As a result, the current of the core circuit is limited at some level due to self-oscillations made by it in the stabilization circuit of the braking current of the engine, which is formed by the winding of 3 additional poles (as a sensor

входного тока электропривода), сглаживающих Т-образным RC-фильтром 15, двухкаскадным усилителем на транзисторах 13 и 14, нагру :енным на нелинейное сопротивление 11, цепьюthe input current of the electric drive), smoothing the T-shaped RC filter 15, a two-stage amplifier on transistors 13 and 14, loaded on a nonlinear resistance 11, circuit

10, 11 возбуждени  двигател  и цепью  кор , величина противо-ЭДС, которой св зана с изменени ми магнитного потока возбуждени  обмотки 10.10, 11, the engine excitation and the core circuit, the magnitude of the back EMF, which is associated with changes in the magnetic flux of the excitation winding 10.

Таким образом, в результате принудительного уменьшени  и стабилизации на низком уровне тока  корной цепи двигател  размыкание силовых контактов 7 и 9 линейного контакт9ра 8Thus, as a result of the forced reduction and stabilization at a low level of the current of the motor's crust, the opening of the power contacts 7 and 9 of the linear contact 8

происходит практически без дугообра- зовани , что повышает надежность и ресурс работы электропривода.occurs almost without arcing, which increases the reliability and service life of the electric drive.

5555

Claims (2)

Формула изобретени Invention Formula 1, Электропривод посто нного тока, содержащий некомпенсированный электродвигатель посто нного тока,  корна  цепь которого составлена из последовательно включенных стабилиэнру нлцей o6MOTKHi обмоток  кор  и дополнительных полюсов и предназначена . дл  подключени  к источнику питани  крайним выводом стабилизирующей обмотки через пусковой резистор, шунтированный контактом контактора ускорени , и первый контакт линейного контактора, а крайним выводом обмот- ки дополнительных полюсов - через второй контакт линейного контактора, обмотку параллельного возбуждени , соединенную последовательно с нелинейным резистором, о т л и ч а- ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  точности стабилизации частоты вращени  и надежности, обмотка параллельного возбуждени  одним вьшо- дом соединена с общей точкой пуско- вого резистора и первого контакта линейного контактора, а другим - через нелинейный резистор с общей точкой обмоток  кор  и дополнительных полюсов.1, A DC electric drive containing an uncompensated DC motor, the root circuit of which is composed of a series of core windings and additional poles connected in series to the stabilizer of o6MOTKHi and intended for the poles. for connecting to the power supply the extreme output of the stabilizing winding through the starting resistor, shunted by the contact of the accelerator contactor, and the first contact of the linear contactor, and the extreme output of the winding of the additional poles through the second contact of the linear contactor, the parallel excitation winding connected in series with the nonlinear resistor, t l and h aa y and with the fact that, in order to increase the accuracy of stabilization of the rotation frequency and reliability, the winding of the parallel excitation is connected to the common the point of the starting resistor and the first contact of the linear contactor, and the other through a non-linear resistor with a common point of the windings of the core and additional poles. 2. Электропривод по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  надежности, в него дополнительно введены два транзистора , сглаживающий Т-образный RC-фильт замыкающий контакт кнопки Стоп, размыкающий блок-контакт контактора ускорени , два резистора, стабилитрон и диод, при этом эмиттеры транзистора соединены с общей точкой обмоток  кор  и дополнительных полюсов базоэмиттерный переход первого транзистора , шунтированный диодом, через сглаживающий Т-образный RC-фильтр подключен к обмотке дополнительных полюсов, переход эмиттер - коллектор второго транзистора подключен параллельно нелинейному резистору, база через первый резистор соединена с его эмиттером, а через стабилитрон - с коллектором первого транзистора, подключенным через второй резистор к общей точке параллельно йключен- ных замыкающего контакта кнопки Стоп и размыкающего блок-контакта контактора ускорени , втора  обща  точка которых соединена с первым контактом линейного контактора.2. The actuator according to claim 1, characterized in that, in order to increase reliability, it additionally includes two transistors, smoothing a T-shaped RC filter, the closing contact of the Stop button, the opening contact of the accelerator contactor, two resistors, a zener diode and a diode , while the emitters of the transistor are connected to the common point of the windings of the core and the additional poles of the base-emitter junction of the first transistor, shunted by a diode, through a smoothing T-shaped RC filter connected to the winding of the additional poles, the emitter-collector junction p of the second transistor is connected in parallel to the nonlinear resistor, the base through the first resistor is connected to its emitter, and through the zener diode to the collector of the first transistor connected through the second resistor to the common point of the parallel closed contact contact of the Stop button and the opening contact of the accelerator contactor, the second common point of which is connected to the first contact of the line contactor.
SU874285639A 1987-07-10 1987-07-10 D.c. electric drive SU1515312A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874285639A SU1515312A1 (en) 1987-07-10 1987-07-10 D.c. electric drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874285639A SU1515312A1 (en) 1987-07-10 1987-07-10 D.c. electric drive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1515312A1 true SU1515312A1 (en) 1989-10-15

Family

ID=21319959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874285639A SU1515312A1 (en) 1987-07-10 1987-07-10 D.c. electric drive

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1515312A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Справочник по автомат изирован- иому электроприводу. Под ред. В.А.Елисеева, А.В.и1ин нского. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с. 21.5-218. Преобразователь АПП-12РТМ. Техническое описание и инструкци по эксплуатации. ОТА.466.032, 1982. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3764870A (en) Control systems for battery operated vehicles
US3803471A (en) Variable time ratio control having power switch which does not require current equalizing means
US4286205A (en) Interface circuit for standard voltage regulators
US4375603A (en) Shunt-wound control for on-road vehicle
SU1515312A1 (en) D.c. electric drive
US3384799A (en) System for controlling field shunting of direct current series motor
US4223363A (en) Automotive voltage regulator system
US5453673A (en) DC motor with auxiliary exciting power supply for switching-on series (or compound) start of shunt normal operation according to the load
RU218518U1 (en) SPEED STABILIZATION DEVICE OF SINGLE-PHASE COLLECTOR ELECTRIC MOTOR
JPS5926965B2 (en) voltage regulator
JPH04354374A (en) Hybrid switch
SU1523421A1 (en) Traction electric drive for combined power supplied mine locomotive
US1321019A (en) Motor control
RU2101843C1 (en) Device for start of induction motor with phase rotor
SU1534708A1 (en) Dc electric drive
SU1518855A1 (en) Magnetic starter
GB2097205A (en) Control system for a DC motor
SU985912A1 (en) Device for automatic control of induction motor in frequency braking mode
SU1628172A1 (en) Starter electric drive
SU1495965A1 (en) Dc motor controller
MXPA96005460A (en) Engine controller for electronically switched cd engines, to compensate for torque drops
SU1226598A1 (en) Method of braking induction motor
RU2118866C1 (en) Control device for reversing electromagnetic contactor
SU1336182A1 (en) Starter for d.c.electric motor
SU1669072A1 (en) Reversing dc drive