SU368712A1 - Усилитель для управления двухфазным асинхронным двигателем - Google Patents

Description

1

Изобретение может быть использовано в аналоговых системах автоматического регулировани  с корректирующими контурами на посто нном токе, в которых исполнительным устройством служит двухфазный асинхронный двигатель.

Известны усилители дл  управлени  двухфазным асинхронным двигателем, содержащие щиротно-импульсный модул тор, промежуточный каскад усилени  и выходной каскад с трансформатором и дросселем, который включен последовательно с обмоткой управлени  двигател . При использовании этих усилителей Б аналоговых след щих системах с корректирующими контурами на посто нном токе дл  управлени  двухфазными асинхронными двигател ми с повышенными рабочими частотами необходимо между корректирующим контуром и усилителем установить амплитудный модул тор. При этом сигнал посто нного тока преобразуетс  в пр моугольное напр жение с частотой, равной рабочей частоте двигател . Если это напр жение усилить с помощью усилител , то двигатель будет перегреватьс  высщими гармониками рабочей частоты двигател . Использование же LC-цепей дл  формировани  синусоидального сигнала из пр моугольного напр жени , поступающего с амплитудного модул тора, нежелательно , поскольку температурна  нестабильность индуктивности и емкости приводит к фазовым сдвигам полученного синусоидального напр жени  по отнощению к опорному напр жению сети переменного тока, что снижает точность управлени .

С целью повышени  к.п.д. и точности управлени , в предлагаемый усилитель введен коммутатор из четырех вентилей. Коммутатор управл етс  нуль-органом, подключенным через трансформатор к сети переменного тока. Входы вентилей коммутатора подключены к двум раздельным выходам широтно-импульсного модул тора, соединенного с источником входного сигнала. Выходы вентилей подключены к базам четырех транзисторов выходного каскада , в коллекторную цепь каждого из которых включены последовательно диод и одна из вторичных обмоток упом нутого трансформатора , средние выводы которых соединены соответственно с началом и концом обмотки управлени  двигател , средним выводом подключенной к эмиттерам транзисторов выходного каскада.

На чертеже изображена блок-схема описываемого усилител .

Усилитель содержит выходной каскад на четырех транзисторах /, 2, 3, 4 ti четырех диодах 5, 6, 7 и 8, питающийс  от сети переменного тока через трансформатор Я четыре вентил  10, 11, 12, 13, нуль-орган 14, триггер 15,

широтно-импульсный модул тор 16, включающий в себ  задающий генератор /7, например мультивибратор, с ключом 18 в цепи питани , генератор пилообразного напр жени  19 и сравнивающее устройство 20. Обмотка 21 управлени  двигател  22, имеюща  средний вывод , подключена двум  концами к соответствующим выводам вторичных обмоток трансформатора 9, а средний вывод ее подключен к эмиттерам транзисторов, соединенным вместе . Обмотка 23 возбуждени  двигател  подключена к сети неременного тока через фазосдвигающий конденсатор 24.

На вход широтно-импульсного модул тора 16 поступает сигнал посто нного тока положительной или отрицательной пол рности. Этот сигнал преобразуетс  широтно-импульсным модул тором в последовательность промодулированных по ширине однопол рных импульсов с частотой следовани  намного выще рабочей частоты двигател , причем положительна  пол рность входного сигнала Ивх формирует широтно-модулированные импульсы па выходе 25 широтно-импульсного модул тора , а отрицательна  пол рность - на выходе 26. Пр моугольные импульсы подаютс  на вентили 10-13. Вентили 10 и 11 открываютс  импульсами, поступающими с одного плеча триггера 15, а вентили 12 л 13 - импульсами, поступающими с другого плеча этого триггера . Триггер управл етс  короткими пр моугольными импульсами, ноступающими на его раздельные входы с нуль-органа 14 и формирующимис  в моменты перехода через нуль синусоиды напр жени  переменного тока. Пр моугольные импульсы, поступающие с триггера 15, по длительности равны полупериодам сети переменного тока и синфазны с ними.

Короткие пр моугольные импульсы с нульоргана 14 подаютс  и на ключ 18, который на короткое врем  снимает напр жение питани  с задающего генератора 17. В св зи с этим задающий генератор возбуждаетс  в одной и той же фазе каждый раз, когда синусоидальный Переменный ток сети равен нулю. Этим устран етс  паразитна  модул ци  тока в нагрузке усилител , котора  в противном случае имела бы место, поскольку частоты сети переменного тока и задающего генератора не синхронизированы.

Вентили 10, 11 и 12, 13 открываютс  поочередно на врем , равное полупериоду сети переменного тока, и пропускают на один из входов 27 или 28 и 29 или 30 выходного каскада серии импульсов с одного из выходов 25 или 26 широтно-импульсного модул тора.

При положительной пол рности входного Сигнала силовые транзисторы / и 2 открываютс  поочередно сери ми импульсов, поступающих с вентилей 10 и 12, и подключают половины обмотки управлени  двигател  ко вторичным обмотк-ам трансформатора 9. При

этом через каждую половину обмотки управлени  двигател  за врем , равное одному полупериоду сети переменного тока, протекают импульсы тока, длительность которых пропорциональна текущему значению управл ющего

сигнала, а амплитуда этих импульсов определ етс  текущей величиной напр жени  сети переменного тока.

Среднее значение тока в обмотке управлени  двигател  определ етс  величиной управл ющего сигнала, а информаци  о рабочей частоте двигател  вводитс  с помощью напр жени  питани , которое  вл етс  напр жением сети переменного тока.

Реверс двигател  осуществл етс  при изменении пол рности входного сигнала в результате включени  в работу второй пары силовых транзисторов 3 и 4 и соответственно включенных вторичных обмоток трансформатора 9, при этом транзисторы 1 и 2 выключены.

Необходимый сдвиг по фазе между напр жени ми обмоток управлени  и возбуждени  осуществл етс  с помощью конденсатора 24, включенного в цепь обмотки 23 возбуждени , котора  питаетс  от сети перемеппого тока.

Частота следовани  широтно-модулированных импульсов определ етс  частотой задающего генератора 17 и выбираетс  в пределах 8-15 кгц в зависимости от рабочей частоты двигател .

Предмет изобретени 

Усилитель дл  управлени  двухфазным асинхронным двигателем, содержащий широтно-импульсный модул тор и выходной каскад , подключенный к обмотке управлени  двигател , имеющей средний вывод, отличающийcfi тем, что, с целью повышени  точности управлени  и К.П.Д., в него введен управл емый

нуль-органом, подклК)ченным через трансформатор к сети переменного тока, коммутатор из четырех вентилей, входы которых соединены попарно и подключены к двум раздельным выходам ширбтно-импульсного модул тора,

соединённого с источником входного сигнала, а выходы подключены к базам четырех транзисторов выходного каскада, в коллекторную цепь каждого из которых включены последовательно диод и одна из вторичных обмоток

упом нутого трансформатора, средние выводы которых соединены соответственно с началом и концом ббмотки управлени  двигател , средним выводом подключенной к эмиттерам транзисторов выходного каскада.

щв 44