SU990060A1 - Устройство дл управлени магнитным усилителем реверсивного двигател посто нного тока - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МАГНИТНЫМ УСИЛИТЕЛЕМ РЕВЕРСИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее выпр мительный мост, катоды диодов которого подсоединены попарно к соответствующим выводам  кор  двигател  и аноды диодов подсоединены к первым выводам четырех обмоток управлени  магнитного усилител , вто рые попарно соединенные выводы первой и третьей, второй и четвертой из которых подсоединены к клемме дл  подключени  положительного вывода источника питани  соответственно через первыйи второй коммутирующие ключи, управл ющие электроды которых соединены с выходами генератора тактовых импульсов, при этом четыре обмотки рекуперации магнитного усилител  соединены одними выводами с клеммой дл  подключени  минусового вывода источника питани  и вторыми выводами соединены через соответствующие диоды с клеммой дл  подключени  плюсового вывода источника .f 1з;,::.,,лз SHUJIiOTsifA питани , к которой подсоединены последовательно соединенные резистор смещени , линейна  индуктивность и четыре обмотки смещени  магнитного усилител , второй вьтод последней из которых соединен с клеммой дл  подключени  минусового вывода источника питани , отличающе ес   тем, что, с целью повьшенн  быстродействи  при нулевом сигнале управлени , оно снабжено двум  компараторами , задатчиком параметров, двум  источниками смещени  с резистивными делител ми, элементом сравнени , двум  дополнительньми диодами , контролирующим элементом идву- м  дополнительными ключами, причем инвертирукщий и неинвертирующий входы первого и второго компараторов подключены через резистивные делители к выходам источников смещени , неинвертирунщий вход первого и инto со вертирующий вход второго компараторов соединены с выходом элемента сравнени , входы которого подсоединены соответственно к выходам задатОд чика параметров и контролирующего элемента, а выходы обоих компараторов соединены с базами транзисторов дополнительных ключей, эмиттеры которых соединены с клеммой дл  подключени  минусового вывода источника питани  и коллекторы подключены соответственно через первый и второй дополнительные диоды к соответствующим выводам  кор  двигател .

Description

Изобретение относитс  к преобразовательной технике и может быть использовано при создании магнитных усилителей с высоким быстродействием , преимущественно дл  реверсивног электродвигател  посто нного тока. Извес1но устройство дл  регулиро вани  тока в нагрузке, содержащее д диодных моста с общей диагональю пе ременного тока, aгнитныe элементы, рабочие обмотки которых включены в каждом из плеч мостов и обмотки подмагничивани  размещены на их сер дечниках, а нагрузка включена в общу диагональ переменного тока l j. Недостатком данного устройства  вл етс  низкое значение коэффициен та полезного действи , обусловленно наличием балластного активного сопр тивлени , и значительна  величина пульсаций в кривой тока нагрузки. Наиболее близким техническим решением к изобретению по средствам и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  управлени  магнитным усилителем реверсивного двигател  посто нного тока, содержащее выпр мительный мост, катоды диодов которого подсоединены попарно к соответ ствующим выводам  кор  двигател  и аноды диодов подсоединены к первым выводам четырех обмоток управлени  магнитного усилител , вторые попарн соединенные выводы первой и третьей второй и четвертой из которых подсоединены к клемме дл  подключени  положительного вывода источника питани  соответственно через первый и второй коммутирующие ключи, уп- равл ющие электроды которых соединены с выходами генератора тактовых импульсов, при этом четыре обмотки рекуперации магнитного усилител  соединены одними выводами с клеммой дл  подключени  минусового вывода источника питани  и вторыми выводами соединены через соответствующие диоды с клеммой дл  подключени  плюсового вывода источника питани  к которой подсоединены последовательно соединенные резистор смещени , линейна  индуктивность и четыре обмотки смещени  магнитного усили тел , второй вывод последней из которых соединен с клеммой дл  подключени  минусового вывода источника питани  2 3. Недостатком известного устройств  вл етс  больша  инерционность, отсу ствие динамического торможени , так как отсутствует ток в диагонали выпр мительного моста при нулевом сигнале . Целью изобретени   вл ета  повышение быстродействи  при нулевом сигнале управлени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что известное устройство снабжено двум  компараторами, задатчиком параметров, двум  источниками смещени  с резистивными делител ми, элементом сравнени , двум  дополнительными диодами, контролирующим элементом и двум  дополнительными ключами, причем инвертирующий и неинвертирующий входы первого и второго компараторов подключены через резистивные делители к выходам источников смещени , неинвертирующир вход первого и инвертирующий вход второго компараторов соединены с выходом элемента сравнени , входы которого подсоединены соответственно к выходам задатчика параметров и контролирующего элемента, а выходы обоих компараторов соединены с базами транзисторов дополнительных ключей, эмиттеры которых соединены с клеммой дл  подключени  минусового вывода источника питани  и коллекторы подключены соответственно через первый и второй дополнительные диоды к соответствующим выводам  кор  двигател . На фиг. 1 приведена принципиальна  электрическа  схема устройства; а на фиг-. 2 - крива  магнитной индукции сердечников магнитного усилител  . Устройство дл  управлени  магнитным усилителем реверсивного двигате- . л  посто нного тока содержит коммутирующие ключи 1 и 2, дополнительные ключи 3 и 4, между которыми включены рабочие обмотки 5, 6, 7, 8 магнитного усилител , одни из выводов обмоток 9-12 рекуперации которого подсоединены к клемме дл  подключени  минусового вывода источника питани , выпр мительный мост на диодах 13-16, дополнительные диоды 17 и 18, основные диоды 19-22, катоды которых соединены с клеммой дл  подключени  плюсового вывода источника 23 тока. В выходную диагональ выпр мительного моста на диодах 13-16 включен  корь 24 двигател  посто нного тока. Линейна  индуктивность 25 соединена одним выводом через последовательно

соединенные обмотки 26-29 смещени  магнитного усилител  с клеммой дл  подключени  минусового вывода источнка 23 .питани  и вторым выводом через резистор 30 - с клеммой дл  подклю- чени  его положительного вывода. Обмотки магнитного усилител  размещены на сердечниках 31-34. Источники смещени  U герез резистивные делители 35 и 36 соединены с инвертирующим входом первого Компаратора 37 и с неинвертирующим входом второго компаратора 38. Задатчик 39 параметров соединен с одним входом элемента 40 сравнени , второй вход которого соединен с выходом контролирующего элемента 41. ВыхГод элемента 40 сравнени  соединен со вторыми входами обоих компараторов 37 и 38.

На фиг. 2 прин ты следующие обозн чени :

Н„ - ампервитки смещени ;

см а - точка, соответствующа 

исходному состо нию сердечника;

в .- рабоча  точка;

В - индукци ;

Bj - индукци  в сердечнике в момент отключени  рабочих обмоток;

В.

- индукци  насьпдени .

Устройство работает следующим образом.

В исходном СОСТОЯНИИуправл емые ключи 3, 4 наход тс  в открытом состо нии .

До включени  коммутирующего ключа 1 в цепи источника 23 питани , резистор 30, индуктивность 25, обмотки 26, 27, 28, 29 смещени  проходит ток смещени , обеспечивающий в каждом сердечнике 31, 32, 33, 34 магнитного усилител  посто нную напр женность пол , смещени  Н. (фиг.2

Рабоча  точка сердечников 33, 34 соответствует точке а, при этом запас энергии в сердечниках 33, 34 (Bg + Вх Hj,j (заштрихованна  длощадь на фиг. 2).

В момент включени  ключа 1 (фиг.1 напр жение источника 23 питани  прикладываетс  к обмоткам 5, 7, сердечники 31, 32 скачком выход т из состо ни  насыщени  (точка в фиг.2), и начинают перемагничиватьс  с изменением величины индукции от +Ъ до -В, при этом через обмотки 5, 7 протекают токи 15,7 равные i

W 2t,n

7 I

, где W - число

см W,

Ь|77

5,1

ВИТКОВ обмотки смещени ; число витков рабочих обмоток.

В силу симметрии схемы ток через нагрузку равен 0.

Энергию, накопленную в сердечниках 33, 34, рекуперируют непосредственно в источник 23 питани  через обмотки 11, 12 и диоды 21, 22.

В момент включени  ключа 2 магнитный усилитель работает аналогичным образом, при этом сердечники 33, 34 накапливают энергию, а сердечники 31, 32 возвращают ее в источник 23 питани  по цепи - обмотки 9, 10, диоды 19, 20.

При нулевом сигнале управлени  от источника 35 смещени  на инверсный вход компаратора 37 и от источника 36 смещени  на пр мой вход компараTcipa 38 подаютс  напр жени  смещени  Компараторы 37, 38 включают управл емые ключи 3, 4. При поочередном вклчении коммутирующих ключей 1, 2 от генератора 42 тактовой частоты ток проходит через рабочие обмотки 5, 7 и 6, 8. Поскольку плечи моста с односторонней прово имостью симметричны , .ток в диагонали моста отсутствует , и  корь 24 двигател  не вращаетс

При наличии сигнала рассогласова- ни  между задатчиком 39 параметра и контролирующим элементом 41 элемент 40 сравнени  через один.из компараторов , например 37, выключает один из дополнительных ключей 3, и ток от источника 23 питани  через комму .тирующие ключи 1, 2, рабочие обмотки 5, 6, диоды 13, 14 моста и дополнительный диод 18, дополнительный ключ 4 проходит в диагональ моста с нагрузкой ( корем двигателе) 24. В момент достижени  на контролирующем элементе 41 сигнала, равного сигналу задатчика 39 параметра, компаратор 37 включает) управл емый ключ 3. Поскольку в нагрузке 24 присутствует противоэдс  кор  двигател  , то параметрически провод щее . плечо моста: коммутирующие ключи 1, 2, рабочие обмотки 7, 8, диоды 15, 16 моста подключает  корь двигател  через диод 17 и управл емый ключ 3 к источнику 23 питани , ток которого направлен встречно току  кор  24 Торможение противовключёнием  кор  24 двигйтел  осуществл етс  до тех

пор,.пока противоэдс двигател  не уменьшитс  до величины порога включени  диода 18. Схема приходит в исходное состо ние,

Аналогично yctpoftcTBo работает при смейе знака управл ющего воздействи , но изменение направлени  вращени   кор  24 двигател  производитс  выключением управл ющего ключа 4 компаратором 38,

При нулевом сигнале управлени  на элементе 40 сравнени  торможение противовключением  кор  24 двигател  осуществл етс  до тех пор, пока противоэдс двигател  не уменьшитс  до величины порога включени  диода 17

Таким образом, использование изобретени  позвол ет повысить быстродействие устройства дл  управлени  магнитным- усилителем реверсивного двигател  посто нного тока.

0U2.1

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МАГНИТНЫМ УСИЛИТЕЛЕМ РЕВЕРСИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее выпрямительный мост, катоды диодов которого подсоединены попарно к соответствующим выводам якоря двигателя и аноды диодов подсоединены к первым выводам четырех обмоток управления магнитного усилителя, вторые попарно соединенные выводы первой и третьей, второй и четвертой из которых подсоединены к клемме для подключения положительного вывода источника питания соответственно через первыйи второй коммутирующие ключи, управляющие электроды которых соединены с выходами генератора тактовых импульсов, при этом четыре обмотки рекуперации магнитного усилителя соединены одними выводами с клеммой для подключения минусового вывода источника питания и вторыми выводами соединены через соответствующие диоды с клеммой для подключения плюсового вывода источника питания, к которой подсоединены последовательно соединенные резистор смещения, линейная индуктивность и четыре обмотки смещения магнитного усилителя, второй вывод последней из которых соединен с клеммой для подключения минусового вывода источника питания, отличающе ес я тем, что, с целью повышения быстродействия при нулевом сигнале управления, оно снабжено двумя компараторами, задатчиком параметров, двумя источниками смещения с резистивными делителями, элементом сравнения, двумя дополнительными диодами, контролирующим элементом и’двумя дополнительными ключами, причем инвертирующий и неинвертирующий входы первого и второго компараторов подключены через резистивные делители к выходам источников смещения, неинвертирующий вход первого и инвертирующий вход второго компараторов соединены с выходом элемента сравнения, входы которого подсоединены соответственно к выходам задатчика параметров и контролирующего ' элемента, а выходы обоих компараторов соединены с базами транзисторов дополнительных ключей, эмиттеры которых соединены с клеммой для подключения минусового вывода источника питания и коллекторы подключены соответственно через первый и второй дополнительные диоды к соответствующим выводам якоря двигателя.