SU993427A1 - Электропривод посто нного тока - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к элёктротехнике и может быть использовано в различных устройствах (электромашинные преобразователи энергии, насосы и т.п.), где электропривод должен обеспечить стабилизацию частоты вращени  выходного вала механизма.

Известен электропривод посто нного тока, обеспечивающий при широком изменении величины питающего напр жени  и нагрузки необходимую точность стабилизации выходной частоты врсидени  путем соответствующего изменени  тока в обмотке возбуждени  электродвигател  с помощью транзисторного регул тора частоты ij .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  электропривод посто нного тока, содержащий электродвигатель посто нного тока, обмотка  кор  которого через пусковой резистор, шунтированный замыкающим контактом, и управл емый ключ соединена с источником питани  j который подключен к последовательно соединенным блоку защиты, обмотке возбуждени  электродвигател  и регул тору, вход которого соединен с датчиком частоты вращени  электродвигател , выход блока защи ,ты соединен с управл ющим входом управл емого ключа, разр дный вентиль .Недостатками известных электроприводов  вл ютс  относительна  сложность , вызыванна  наличием громозд-, кого нелинейного сопротивлени , шунтирующего выходной транзистор регул тора , относительно большие потери

10 мощности, происход щие при протекании тока обмотки возбуждени  по нелинейному сопротивлению,- а также на пусковом сопротивлении в цепи обмотки  кор  в период пуска электропривода.

-Кроме того, недостатком устройства  вл етс  ртносительна  сложность настройки защиты цепи возбуждени  от обрыва пол , вызванного, например, выгоранием перехода коллектор- г- эмит20 тер выходного транзистора регул тора (ввиду протекани  при этом по обмотке возбуждени  тока нелинейного со-, противлени , недостаточного дл  поддержани  номинальной частоты враще25 ни  электродвигател ).

Цель изобретени  - упрощение и улучшение энергетических показателей электропривода.:

; Поставленна  цель достигаетс  тем,

30 что разр дный вентиль подключен ано- .

дом к точке соединени  обмотки возбудени .электродвигател  и регул тора, а катодом - к точке соединени  обмотки  кор  и пускового сопротивлени .

На фиг. 1 представлена блок-схег,а электропривода посто нного тока, на .фиг. 2 - временные диаграммы работы электропривода посто нного тока.

Электропривод посто нного тока (фиг. 1) содержит электродвигатель посто нного тока, обмотка 1  кор  которого черезпусковой резистор 2, шунтированный замыкающим контактом 3 и управл емый ключ 4 соединена с источником-5 питани , который подключен к последовательно соединенным блоку 6 защиты, обмотке 7 возбуждени электродвигател  и регул тору 8, вхо которого соединен с датчиком. 9 частоты вращени  электродвигател , выход б.лока 6 соединен с управл ющим входом управл емого ключа 4, разр дный вентиль 10, анод которого подключен к точке соединени  обмотки 7 возбуждени  электродвигател  и регул тора 8 , а - к точке соединени  обмотки 1  кор  и пускового резистора 2. Регул тор 8 содержит, выходной транзистор 11.

Устройство работает следующим образом .

На начальном этапе периода пуска, обозначенном на графиках фиг. 2 интервалом 0-t, когда в цепь обмотки 1  кор  электродвигател  включен пусковой резистор 2, частота вращени  си привода существенно меныие заданной номинальной величины ц поэтому выходной транзистор 11 -регул тора 8 полностью закрыт. При этом, в соответствии с временным графиком фиг. 2, в электроприводе схемы фиг. 1 имеет место на упом нутом интервале 0-t с момента t О замыкани  контактов управл емого ключа 4 быстрое нарастание тока  кор  ij (t) в обмотке 1 . кор  двигател  до величины пускового тока, ограничиваемого введенным пусковым резистором 2, а затем его сравнительно медленный спад по мере роста частоты вращени  и соот- . ветственно величины противо- ЭДС обмотки  кор  1 (фиг.2а), кроме того, форсированное нарастание тока ifl(t) в цепи обмотки 7 возбуждени , обусловленное включением разр дного вентил  10 (фиг, 2 -6); а также относительно быстрое и примерно линейное нарастание выходной частоты ai(t) вращени  привода, обусловленное наличием повышенной величины момента на выходном валу электродвигател , пос .кольку на начальном интервале пуска 0-t достаточно велики, как величина (пускового тока  кор  ), так и (величина тока возбуждени  в(1),

В итоге к моменту t включени  управл емого ключа 4 и замыкающего контакта 3, шунтирующего пусковой резистор 2, имеет место сокращение временного интервала O-t., а следовательно , и уменьшение потерь мощноти на пусковом резисторе 2.

Далее -на втором этапе периода пуска, обозначенном на графике фиг. интервалом tf - tj , когда из цепи обмотки 1  кор  -выведен пусковой резистор 2, частота вращени  w приво .да по-прежнему меньше номинальной величины (w W ном ) поэтому выходной транзистор 11 регул тора 8 также закрыт. Приэтом, в соответствии с временными графиками фиг. 2, в электроприводе схемы фиг. 1 имеет место на упом нутом интервале t -1, с момента t t вторичное нарастание тока  кор  ia(t) до допустимой пусковой величины и затем, по мере разгона электропривода, его плавное уменьшение до. номинальной величины, определ емой моментом нагрузки на выходном валу электропривода (фиг.2 кроме того, наблюдаетс  плавное уменьшение тока i (t) обмотки 7 возбуждени  в образующемс  разр дном контуре блок 6 залщты - обмотка 7 возбуждени  - разр дный вентиль 10, обусловленное Н(:1личием значительной по величине электромагнитной посто ной времени обмотки 7 {фиг. 26); ,3 также продолжение нарастани  выхоНО .Й частоты вращени  выходного вала привода, обусловленное приложением к цени обмотки 1  кор  полного напр жени  источника 5 питани  и плавным уменьшен.ием тока i (t) обмотки возбуждени  (фиг, 2Ь).

Нак)нец, в момент времени г t когда величина частоты вращени  ty привода сравн етс  с номинальнымзначением (со Циом ), происходит заключительный этап периода пуска электропривода, характеризующийс  включением в работу регул тора 8, при котором место переход выходного транзистора 11 регул тора 8 из первоначального закрытого состо ни  в промежуточный управл емый режим ключевой широтно-импульсной модул ции с установлением, необходимой величины тока g в обмотке 7 возбуждени , при котором CfwJCbvjoM

(фиг. 25); кроме того, установление величины тока  кор  i(t) на номинальном установившемс  уровне, определ емой моментом сопротивлени  нагрузки, заданным значением частоты вращени  ш ГСьном величиной напр жени  источника 5 питани  (фиг. 2а); а также установление с необходимой степенью точности величины частоты врё щени  привода

и « шцс1М определ емой воздействием регул тора 8 (фиг. 2&),

При этом на любом этапа работы привода повреждение цепи его обмотки 7 возбуждени  (обрыв разр дного вентил  10 или обмотки 7 на интервале пуска; обрыв транзи зтора 11 или его запирание ложньш Шыходным сигналом неисправного регул тора 8) привод т к обесточиванию блока 6 . ты и его отключающему воздействию на управл емый ключ 4.

Таким образом, сокращение Bpewieни первого этапа пуска электродвигател  и исключение нелинейного сопротивлени , шунтирующего выходной транзистор , позвол ет упростить электропривод посто нного тока и сократить потери мощности в нем.

Claims (2)

1.Бунаков В. Л. и Гаспаров Р. Г. Полупроводниковые регул торы напр жени  и частоты электрических маишн. М.-Л., Энерги , 1966, с. 114-116, рис. 4-7.

2.-ИнфсЕнлаиионный листок Ииформ электро 01.21.32-76 (УДК 621.314,52, ОКП 337350).

ini

(pvts.Z