Электропривод

(51) 4 Н 02 Р 5/162 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛЬСТВУ Н АВТО( 21) (22) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 3895136(24-0716,05. 85(53) 621,316,718,5(088.8) (56) Бунаков В. А., Гаспаров Р, Г Полупроводниковые регуляторы напряжения и частоты электрических машин. - М. - Л.: Энергия, 1966, с. 115.Авторское свидетельство СССР У.246311, кл. Н 02 Р 5/06, 1985. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД(57) Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано в систе - мах стабилизации частоты вращения электродвигателей постоянного тока. Целью изобретения является упрощение и расширение функциональных возможностей электропривода, Электропривод содержит электродвигатель 1 с параллельной б и последовательной 13 об-, мотками возбуждения, В установившемся режиме и при нормальной полярности источника питания 2 устройство управляется изменением тока в обмотке 6 возбуждения, величина которого зависит от сигнала управления широтно-импульсного усилителя 4, В переходных режимах устроиство надежно за - щищено от воздействия трансформатор - ной ЭДС, наводимой в обмотке 6 от бросков пускового тока. При ошибочной полярности источника питания 2 отключается усилитель 4 и сохраняет - ся проводимость цепи обмотки якоря, что обеспечивает безопасный режим работы электродвигателя с пониженной частотой вращения . 1 ил .О131446Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано всистемах стабилизации частоты вращения электродвигателя постоянного тока, управляемых по цепи возбуждениячерез транзисторный регулятор.Цель изобретения - упрощение ирасширение Функциональных возможностей устройства,На чертеже представлена схема 1 Оэлектропривода.Электропривод содержит электродвигатель 1 постоянного тока смещенного возбуждения, якорной обмоткойподключенный к источнику 2 питания, 15последовательно соединенные датчик 3частоты вращения, широтно-импульсныйкорректирующий усилитель 4, выходомподключенный к базе выходного ключевого транзистора 5 и-р-и - проводимости, Коллектор транзистора 5 соединенс выводом параллельной обмотки 6возбуждения электродвигателя и анодом разрядного вентиля 7. Анод вспомогательного вентиля в виде диода 8подключен к эмиттеру транзистора 5,Кроме того, электропривод содержитзащитный тиристор 9, последовательносоединенные стабилитроны 10 и 11 ибалластный резистор 12. Положитель - 30ная клемма источника 2 питания соединена с началом последовательной обмотки 13 возбуждения электродвигателя, катодом первого стабилитрона, началом параллельной обмотки 6 возбуждения и управляющим электродом защитного тиристора 9, катод которого соединен с анодом первого стабилитрона10, катод второго стабилитрона 11подключен к одному выводу широтно-импульсного корректирующего усилителя4, другой вывод которого соединен санодом второго стабилитрона 11, отрицательной клеммой источника 2 питания и эмиттеру выходного ключевого 45транзистора 5,Выход датчика 3 частоты вращения подключен к первому входу 14 широтно- импульсного корректирующего усилите ля 4, а его второй вход 15 связан при необходимости с задатчиком номинальной уставки частоты вращения электродвигателя 1,Электропривод работает следующим образом.В установившемся режиме работы и нормальной рабочей полярности напряжения источника 2 питания в электроприводе возникает режим широтна-импульсной модуляции, при котором выходной ключевой транзистор 5, управляемый от широтно-импульсного корректирующего усилителя 4, связанного сдатчиком 3 частоты вращения выходного вала электродвигателя, периодически подключает с регулируемой величиной скважности управляющую параллельную обмотку 6 возбуждения электродвигателя к источнику питания 2 постоянного тока и обусловливает тем самымпротекание по ней тока возбуждения свеличиной, необходимой для поддержания с заданной степенью точности номинальной частоты вращения двигателя, Одновременное протекание тока отисточника 2 по последовательной цепочке из первого стабилитрона 1 О, токоограничивающего балластного резистора 12 и второго стабилитрона 11обеспечивает при этом подачу сигналаотпирающей полярности на управляющийэлектрод защитного тчристора 9, атакже подачу напряжения питания наширотно-импульсный корректирующийусилитель 4. Устойчивость и необходимое качество протекания переходных процессоврегулятора частоты вращения двигателя как замкнутой системы автомати -ческого регулирования осуществляется правильным выбором параметров внутренней цепи коррекции широтно-импульсного усилителя 4, придающей всему устройству требуемые динамические свойства ПИ- или ПИД-регулятора, Протекание основной доли тока от источника 2 по последовательно соединенным обмоткам якоря 1 и последовательной обмотке 13 возбуждения, приводит к созданию на выходном валу двигателя вращающего момента с величиной, достаточной для преодоления и уравновешивания момента сопротивления механически связанной с ним нагрузки,В переходном режиме работы, например, при начальном запуске электродвигателя, производится надежная защита полупроводниковых элементов электропривода от воздействия трансформаторной ЗДС наводимой в управ - ляющей параллельной отмотке 6 возбуждения электродвигателя от бросков пускового якорного тока, замыкающегося в контуре: источник 2 - якорная обмотка электродвигателя 1 в последовательная обмотка 13, магнитнб и1314426 ВНИИПИ Заказ 2217/54 Тираж 661 Подписное Произв.-палигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 согласно связанная с параллельнойобмоткой 6 возбуждения двигателя. Такая защита обеспечивается с помощью схемы подключения вспомогательногодиода 8, который включается параллельно переходу коллектор - эмиттерключевого транзистора 5 в обратномпо отношению к рабочей полярностиэлектродов транзистора 5 направлении,При этом для наведенной на обмотке 6 10трансформаторной ЭДС образуется контур замыкания тока (обмотка 6, источник 2 и вентиль 8), протекающего поисточнику 2 в обратном по отношениик его рабочей полярности направлении 15(кратковременный режим рекуперяции);причем величины напряжения и тока непревосходят их безопасных номинальных величин. 20Аналогичная защита элементов электропривода происходит и при ошибочной подаче на устройство напряжения питания источника 2 нерабочей полярности. При этом изменяется направле ние тока в цепочке последовательно включенных первого стабилитрона 10, балластного резистора 12 и второго стабилитрона 11, приводящее к изменению полярности и величины напряже ний, подаваемых со стабилитронов 10 и 11 соответственно на переход катод - управляющий электрод защитного тиристора 9 и на выводы цепи питания широтно-импульсного корректирующего усилителя 4. Защитный тиристор 9 и ключевой транзистор 5 остаются при этом в закрытом состоянии и размыкают пути рабочего протекания тока параллельной обмотки возбуждения 6 двигателя, Однако при такой ошибочной по полярности подаче напряжения источника 2 питания сохраняет проводимость как цепь обмотка 1 якоря - последовательная обмотка 13, так и цепь параллельной обмотки 6 возбуждения двигателя, ввиду подключения вспомо - гательного диода 8, через который в обмотку 6 протекает ток возбуждения повышенной величины, определяющейся в статическом режиме величинами напряжения источника 2 и сопротивления обмотки 6, Электропривод переходит в безопасный для него режим работы с пониженной по срявцецию с цамицяль - цай величиной частоты вращения.Таким образам, данный электропри - вад упрощен, ввиду отсутствия необходимости в выводе средней точки параллельной обмотки возбуждения или специальном двухсекционном ее выполнении и создании отдельного источцика питания для ширатца-импульсногокорректирующего усилителя, а такжепозволяет обеспечить безопасную работу при ошибочной подаче напряжения иисточника питания нерабочей полярности,Формула изобретения Электрапривад, содержащий электродвигатель постояцнага тока смешянно - го возбуждения, якорной обмоткой подключенный к источнику питания, последовательно соединенные датчик частоты вращения, широтно-импульсный корректирующий усилитель, выходом подключенный к базе выходного кличевого транзистора п-р-п-проводимости, коллектором соединенного с выводом параллельной обмотки возбуждения электродвигателя, анодом разрядного вентиля и катодом вспомогательного вентиля, анодом подключенный к эмиттеру выходного ключевого транзистора, о т л и ч а ю щ и й с я тем, чта, с целью упрощения и расширения Функциональных возможностей, в него введены защитный тиристор, последовательно соединенные два стабилитрона и балластный резистор, причем положительная клемма источника питания соединена с началом последовательной обмотки возбуждения электродвигателя, катодом стабилитрона, началом параллельной обмотки возбуждения электродвигателя и управляющим электродом защитного тиристора, катодом подключенного к аноду первого стабилитрона, катод второго стабипитрона соединен с одним выводом широтно-импульсного корректирующего усилителя, другой вывод которого подключен к аноду второго стабилитрона, отрицательная клемма источника питания - к эмиттеру выходного ключевого транзистора,