SU951617A1 - Двухканальное устройство дл управлени двухфазным двигателем переменного тока - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в устройствах управлени  электродвигател ми .

Известно устройство дл  управлени  электродвигателем, содержащее оптроны, усилители, транзисторы, выпр мители, симметричные вентили и трансформатор, нагруженный на электродвигатель fij.

Недостаток устройства - низка  на дежность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту  вл етс  двухкаиальное устройство дл  управлени  двухфазным двигателем переменного тока, содержащие инвертор,первый блок обратной св зи, многообмоточный трансформатор и два одинаковых канала, каждый из которых состоит из симмет- ричного вентил  с блоком управлени  и последовательно включенных усилител , триггера, элемента И, реле

И согласукхцего усилител , одни входы усилителей обоих каналов подключены к выходу первого блока обратной св зи ,другой вход усилител  одного канала подключен ко входу инвертора, предназначенного дл  ввода сигнала управлени , другой вход усилител  другого канала подключен к выходу инвертора, другой вход триггера каждого канала подключен к выходу соотto ветственно второго и третьего блоков обратной св зи 2.

Недостатками данного устройства  вл ютс  сложность и низка  надежность .

15

Цель изобретени  - повышение надежности и упрощени  устройства управлени  двухфазным двигателем переменного тока

Поставленна  цель достигаетс  тем,

20 что устройство снабжено дополнительным многообмоточным трансформатором, формирователем бипол рных импульсов, а каждый блок управлени  выполнен 39 на формирователе запирающего напр жени , формирователе импульсов поджига и формирователе импульсов поддержки , включенном между управл ющим электродом симметричного вентил  и одним выводом первой вторичной обмотки дополнительного трансформатора другой вывод которой соединен с като дом симметричного вентил , формирователь поджига включен между управл  ющим электродом симметричного вентил  и точкой соединени  его анода с одйим выводом первой вторичной обмот ки основного трансформатора, формиро ватель запирающего напр жени  подклю мен между второй вторичной обмоткой основного трансформаторе и точкой со динени  формирователей импульсов под жига и поддержки с выходом согласующего усилител , формирователь бипол рных импульсов включен между третьей вторичной обмоткой основного трансформатора и точкой соединени  других входов элементов И обоих каналов, входы второго и третьего блоков обратной св зи подключены к выходам согласующих усилителей одного и другого канала соответственно , вход первого блока обратной св зи подключен ко второй вторичной обмотке дополнительного трансформатора первична  обмотка дополнительного трансформатора одним выводом подключена к катоду симметричного вентил , а другим - к другому выводу первой вторичной обмотки основного тран форматора. . .На чертеже представлена структурна  схема предлагаемого двухканального устройства дл  управлени  двухфазным двигателем переменного тока. Устройство содержит два одинаковых канала, каждый из которых состоит из последовательно включенных вен тил  1, триггера 2, элемента И 3, ре ле 4, согласующего усилител  5, выхо дом подключенного общей точке соединени  формирователей импульсов под жига и поддержки и формировател  запирающего напр жени  блока управлени 6. Формирователь импульсов поджига состоит из выпр мительного моста 7, входом подключенного через резистор 8 между анодом с управл ющим электро дом симметричного вентил  Э, а выход его зашунтирован тиристором 10, като которого соединен через резистор 11 с общим потенциалом схемы. Управл ю74 щий электрод тиристора 10 подключен к одному выводу резистора 12. Формирователь импульсов поддержки содержит выпр мительный мост 13, входом подключенный между управл ющим переходом симметричного вентил  9 и через резистор 1 одним выводом первой вторичной обмотки li) дополнительного трансформатора 16, другой вывод которой подключен к катоду симметричного вентил  9. Выход выпр мительного моста 13 зашунтирован тиристором 17, управл ющий электрод которого подключен к одному выводу резистора 18, а катод через резистор 19 подключен к общему потенциалу схемы, формирователь запирающего напр жени  содержит выпр мительный мост 20, выход которого зашунтирован конденсатором 21. Выводы конденсатора 21 через резисторы 22 и 23 соответственно соединены с другими выводами резисторов 18 и 12. Точка соединени  резисторов 12, 22 и 23  вл етс  общей точкой соединени  формировател  запирающего напр жени  и формирователей импульсов поджига и поддержки, родключенной к выходу согласующего усилител  5« Вход выпр мительного моста 20 подключен ко второй вторичной обмотке 2Ц основного трансформатора 25, перва  вторична  обмотка 26 которого подключена к аноду симметричного вентил  9 и к одному выводу первичной обмотки 27 дополнительного трансформатора 16, другой вывод которой подключен к катоду симметричного вентил  9, втора  вторична  обмотка 28 дополнительного трансформатора ., 16 подключена ко входу первого блока обратной Св зи 29, выход которо го подключен к одним входам усилителей 1 обоих каналов. Другой вход усилител  1 одного канала подключен к выходу инвертора 30, а другого канала - ко входу его, предназначенного дл  ввода сигнала управлени . Треть  вторична  обмотка 31 основного трансформатора 25 подключена ко входу формировател бипол рных импульсов 32, выход которого подключен ко вторым входам элементов И 3 обоих каналов. Входы второго 33 и третьего З блоков обратной св зи подключены к выходам согласующих усилителей 5 обоих каналов соответственно, а выходы их подключены к другим входам триггеров 2 соответственно второго 5 и первого каналов. Первична  обмотка 35 основного трансформатора подключена к питающей сети. Треть  втори на  обмотка 36 дополнительного трансформатора 16 погружена на двухфазный двигатель 37 Устройство работает следующим образом . При нулевом входном сигнале усилитель 1 за счет начального смещени  имеет на выходе напр жение положительной пол рности, под действием которого триггер 2 переключаетс  в запе тое состо ние, при котором на его выходе будет напр жение отрицательной пол рности. Отрицательное напр жение триггера 2 запирает элемент И, при этом на его выходе присутствует напр жение положительной пол рности. Реле при этом на выходе имеет также напр жение положительной пол рности, которое, инвертиру сь согласующим усилителем 5, поступает на управл ющие переходы тиристоров 10 и 17 формирователей бло ка управлени  6. Так как это напр жение имеет отрицательную пол рность, то тиристоры з апираютс  и соответственно выключаетс  симметричный вентил 9. Первична  обмотка 27 дополнительного трансформатора 16 обесточиваетс  DT обмотки 31 трансформатора 25 на вход формировател  бипол рных импульсов 32 подаетс  переменное напр жение На выходе формировател  бипол рных им пульсов 32 по вл ютс  импульсы напр жени , синхронизированные с моментом положительной пол рности в начале каждого периода и отрицательной в начале второго полупериода. Эти импульсы непрерывно подаютс  на вход элемента И. При отсутствии управл ющего сигнала на входе устройства наличие импульсов на выходе формировател  бипол рных импульсов не измен ет состо ние блока управлени  6. В случае поступлени  положительного управл ющего сигнала на вход инвертора 30 и усилител  1 первого канала состо ние блока управлени  второго кана-; ла не измен етс . В первом канале на выходе усилител  1 по вл етс  напр жение отрицательной пол рности. При увеличении этого напр жени -больше порога триггер 2 срабатывает и на его выходе по вл етс  напр жение положительной пол рности . ,В моменты по влени  импульсов положительной пол рности на вы76 ходе формировател  бипол рных импульсов элемент И 3 формирует на выходе импульсы отрицательной пол рности, которые запускают реле k. Так как запускающий импульс синхронизирован с моментом перехода через нуль переменного напр жений, то реле формирует импульс отрицательной пол рности , передний фронт которого также синхронизирован с началом перисда напр жени  синусоидальной формы. Импульс с реле инвертируетс  согласующим усилителем 5 и смещает управл ющие переходы тиристоров 10 и 17 блока управлени  6 в пр мом направлении . При этом в первой вторичной обмотке 26 основного трансформатора 25 наводитс  напр жение. Под действием этого напр жени  по цепи: перва  вторична  обмотка 26 основного трансформатора 25, первична  обмотка 27 дополнительного трансформатора 1б, переход катод - управл ющий переход симметричного вентил  9, выпр мительный мост 7, тиристор 10, резистор 8 течет ток. Симметричный вентиль 9 открываетс , падение напр жени  на нем резко понижаетс  соответственно прекращаетс  ток через выпр мительный мост 7, тиристор 10 и резистор 8. С включением симметричного вентил  9 на первичную обмотку 27 Дополнительного трансформатора 16 подаетс  полное рабочее напр жение . С обмотки 35 этого же трансформатора на нагрузку 37 подаетс  напр жение . Одновременно с этим за счет ЗДС наведенной в первой вторичной обмотке 15 дополнительного трансфррматора 16, по цепи управлени  симметричного вентил  9 протекает поддерживающий ток через резистор k, выпр мительный мост 13, тиристор 17. В отрицательный полупериод напр жени  питани  процессы в цепи повтор ютс , но только токи мен ют свое направление на обратное. Таким образом, в течение каждого полуперибда питающего напр жени  через управл ющий электрод симметричного вентил  протекает ток, состо щий из импульса поджига, в.еличина напр жени  (и ток) и длительность которого определены конкретным экземпл: ром тиристора, и следующего за ним импульса поддержки, имеющего заданную величину напр жени , определен/

ную из услови  обеспечени  нахождени  рабочей точки входной вольт-амперной характеристики тиристора и области гарантированного включени .

При положительном напр жении на аноде симметричного тиристора на его управл кхций электрод поступают импульсы поджига и поддержки положительной пол рности, а при отрицательном напр жении на аноде тиристора на его управл ющий переход поступают импульсы поджига и поддержки отрицательной пол рности, что соответствует режиму работы .симметричного тиристора в качестве Ключа переменного тока. Тиристоры 10 и 17 Форм рователей импульсов поджига и поддер ки маломощные, имеют величины тока включени  и выключени  пор дка долей миллиампера, что на пор док меньше соответствующих токов силовых симметричных тиристоров, что обеспечивает их раннее включение и открытие, практически , в течение всего периода питающего переменного напр жени . Первый блок обратной св зи при воздействии на нее первого полупериода выходного напр жени  формируют импульс отрицательной пол рности, длительностью .большей периода переменного напр жени , а второй полупериод выходного напр жени  -в ней гаситс . Форма импульса такова, что в первой четверти периода переменного напр жени  он (импульс) имеет крутой фрон и амплитуда его напр жени , приведенна  ко входу линейных усилителей 1 больше максимального управл ющего сигнала, а в остальной части периода задний фронт импульса спадает к нулевому уровню по апериодическому закону.

Импульс отрицательной обратной св зи, поданный на входы усилителей 1, запирает открытый до этого канал управлени  устройства и удерживает его в этом состо нии пока сигнал от отрицательной обратной св зи больше сигнала управлени 

Если за счет спадани  импульса обратной св зи отрицательное напр  жение на выходе усилител  1, пропорциональное .сумме сигнала управлени  и сигнала обратной св зи больше порога срабатывани  триггера 2, то канал управлени  снова включаетс  в провод щее состо ние выше описанным образом и на выходе устройства, т.е. на управл юсцей обмотке двигател 

516178

оп ть по вл етс  выходной импульс в виде следуюи его периода переменного напр жени .

Управл ющий режим работы второго 5 канала устройства аналогичен работе первого канал. Второй канал срабатывает при отрицательном входном сигнале . При этом во включенное состо ние переходит симметричный вентиль 10 второго канала. В результате на нагрузку (двигатель подаетс  напр жение с другой фазой, что приводит к реверсу двигател .

Дл  предотвращени  одновременно15 го включени  каналов в устройство введены второй 33 и третий 3 блоки обратной св зи, переключающие триггеры 2 в запертое состо ние сразу же после срабатывани  одного из 20 каналов.

Применение предлагаемого изобретени  позвол ет упростить устройство и повысить его надежность за счет осуществлени  реверсивного управле25 ни  электродвигателем при отсутствии взаимного вли ни  цепей управлени  симметричными тиристорами. Управление симметричными вентил ми осуществл етс  импульсами тока и напр жени 

30 оптимальных значений и формы, т.е. запускающий импульс в начальный момент имеет величины тока и напр жени  и длительность, требуемые дл  включени  конкретного экземпл ра:

35 вентил , а после включени  вентил  ток управл ющего импульса уменьшаетс  довеличины, требуемой дл  удержани  вентил  во включенном состо нии на врем  всего полупериода

40 переменного напр жени .

Claims (2)

1. Авторское свидетельство СССР № 720723, кл. Н 03 К 17/56,

2. Авторское свидетельство СССР № 61027, кл. Н 02 Р 5/16.