Устройство для управления электродвигателем постоянного тока

(дц 4 Н 02 Р 5/06 А 1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Панкратьев Л, Д. и др. Импульсные и релейные следящие приводы постоянного тока с полупроводниковыми усилителями. М. Э. 1968, с6.Леоненко Л. И., Овсянников О. О. О допустимых ограничениях выходного тока усилителей в электроприводах, Электронная техника в автоматике /Под ред. И. И, Конева, вып, 7, М.: Советское радио, 1975, с. 92.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА(57) Изобретение относится к электротехнике и может найти применение вимпульсных устройствах регулированияскорости. Повышение быстродействия иКПД обеспечивается за счет введениядатчика 12.противоЭДС электродвигателя 9, двух пороговых элементов 13 и14, а также двух логических элементовИ 15 и 16. При этом входы пороговыхэлементов 13 и 14,связаны с выходомдатчика 12 противоЭДС, а выходы -через первые входы логических элемен"тов И 15 и 16 связаны с входами транзисторных ключей 3 и 4, с входамитранзисторных ключей 1 и 2.непосред- дственно,а ключей 3 и 4 через вторые вхо-ды логических элементов И 15 и 1 б связанвыход блока ограничения тока 11. 2 ил.(2) где П - напряжение питания усилителя; Изобретение относится к электротехнике и может найти применение вимпульсных устройствах регулированияскорости электродвигателей постоянно"го тока. 5Целью изобретения является повышение КПД и быстродействия устройства,На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 и 3 - диаграммы Отока электродвигателя.Устройство (фиг. 1) для управления электродвигателем постоянного то"ка содержит усилитель мощности собранный на четырех транзисторных ключах 1-4, шунтированных обратными диодами 5-8 и включенных по мостовойсхеме, к одной диагонали которой подсоединен якорь 9 электродвигателя, ак другой - источник 10 питания а 20также блок 11 ограничения токаВ устройство введены датчик 12противоЭДС электродвигателя, два пороговых элемента 13 и 14 и два логических элемента И 15 и 16 При этомвходы пороговых элементов 13 н 14 соединены с выходом датчика 12 противоЭДС электродвигателя, а выходы - спервыми входами логических элементов И 15 и 16, вторые входы которыхсоединены с выходом блока 11 ограничения тока.Выходы логических элементов И 15и 16 соединены с входами транзисторных ключей 3 н 4, соединенных с первым полюсом источника 1 О питания,входы транзисторных ключей 1 и 2,соединенных с другим полюсом источника 10 питания, подключены к выходублока 11 ограничения штока. 40Устройство работает следующим образом.При разгоне электродвигателя сигналом, поступающим с широтно-импульсного модулятора (для упрощения на . 45фиг. 1 не показан), включаются, например, ключи 1 и 4, Ток и противоЭДС электродвигателя нарастают в со-.ответствии с уравнениями В - сопротивление якоря электродвигателя;- индуктивность якоря;1 - момент инерции на валуэлектродвигателя; С , С - соответственно коэффициентыефпротивоЭДС и момента электродвигателя;Мн - момент нагрузки на валуэлектродвигателя;ток якоря;(д - скорость вращения,Нарастание тока идет по .экспоненте (фиг. 2), При достижении током некоторой величины 1 срабатывает блок 11 ограничения тока и выдает сигнал на закрытие ключей 1 и 2, Ключ 1 закрывается и ток якоря 9 электродвигателя, поддерживаемый его ЭДС самоиндукции, протекает через ключ 4 и диод 7, уменьшаясь в соответствии с уравнением- сд (3) Йт.е. в отличие от известного устройства ток не замыкается через источник. питания, а поэтому уменьшение его будет проходить с меньшей скоростью, следОвательно, пульсации тока будутменьше, а значит ток к началу следующего включения ключа 1 будет большего, по сравнению с известным устройством, значения, После очередноговключения ключа 1 процессы повторяются с сохранением тенденции уменьшения скорости изменения тока в моменты его увеличения. После реверсирования (фиг. 3) ток с большой скоростьюизменяет знак на противоположный ипри достижении значения токоограничения блок токоограничения 11 подает сигнал закрытия на ключ 2 и налогические элементы И 15 и 16. В,дальнейшем работа схемы зависит оттого, до какой скорости успел затормозиться электродвигатель до этогомомента,Рассмотрим случай, когда скорость соответствует противоЭДС ЕН 1, .При этой полярности противоЭДС (слева - плюс) срабатывает при Е ) В 1то пороговый элемент 13, который подает закрывающий сигнал на логический элемент И 1.5, последний закрывает ключ 3, так как на его втором входе уже есть сигнал блока ограничения12 б 7574 О С 0 Составитель В. ПоспелоТехред Л.Олейник орректор М.Шароши Редак ул Заказ 5792/5 Тираж 631 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений: и 13035, Москва, Ж, Раушодписное ета СССР крыти я наб 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгор роектная, 4 тока 11 (пороговый элемент 14 выдает закрывающий сигнал при Е ъ Б 1, но другой полярности). Если ключ 3 не закрывать, как не закрывался ключ 4 при разгоне, ток якоря над действием противоЗДС продолжал бы увеличиваться до значения, большего 1 (так какВ 1 тоКак только скорость двигателя упадет до значения, при котором Е с 10 с Б 1 о, закрывающий сигнал на выходе порогового элемента 13 пропадет (момент времени 1, на фиг. 3), При этом после очередного срабатывания блока ограничения тока закроется только 5 ключ 2, а ключ 3 останется открытым. Ток, уменьшаясь, потечет через ключ 3 и диод. 8, Причем уменьшаться будет в соответствии с уравнением (3). В дальнейшем процессы изменения тока 20 будут аналогичны происходящим при разгоне, т.е. с меньшими пульсациями.Уменьшение пульсаций при сохранении максимального значения тока 1 (ограниченного модностью применяемых ключей) приводит к увеличению быстродействия привода и увеличению КПД устройства. Формула и з о б р е т е н и я Устройство для управления электродвигателем постоянного тока, содержащее усилитель мощности, собранныйна четырех транзисторных ключах, шун"тированных обратными диодами, и включенных по мостовой схеме, к одной ди-.агонали которой подсоединен якорьэлектродвигателя, а к другой - источник питания, а также блок ограничения тока, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью увеличения КПД ибыстродействия, в него введены датчик противоЗДС электродвигателядвапороговых элемента и два логическихэлемента.И, причем входы пороговыхэлементов соединены с выходом датчикапротивоЭДС, а выходы с первыми входами соответствующих логическихэлементов И, вторые входы которыхсоединены с выходом блока ограничения тока, а выходы с входами транзисторных кличей, соединенных с первымполюсом источника питания, входытранзисторных ключей,.соединенныхс вторым полюсом источника питаНия,подключены к выходу блока ограничения тока,