Устройство для управления мол1ентным электродвигателем

243 68 У Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 05 Л.1967 ( 1125197/24-7) л. 21 с, 59/35 с присоединением заявкиПК Н 02 р ио итет митет по ле зоеретеии крыт ДК 621,313,333-83(088,8 Опубликовано 14 Х.1969. Бюллетень Х Дата опубликования описания 6.Х.196 ри Совете Мииистро сссРАвторыизобретен Э. М ченко и Ю, П. Михеевемия бронетанковых войс Заявитель оенная ТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МОМЕНТНЪМ ЭЛЕКТРО ДВИГАТЕЛЕМПредложение касается устройств, использующих асинхронные двухфазные моментные электродвигатели, работающие в заторможенном режиме. Такие электродвигатели обеспечивают изменение в широких пределах вращающего момента в функции управляющего напряжения, независимо от угла поворота ротора относительно статора. Асинхронные моментные двигатели просты, надежны, легко компануются в конструктивных узлах, не требуют 10 промежуточных редукторов, способны работать в различных средах. Благодаря этим достоинствам они используются, например, в системах разгрузки гироскопических рам, в системах азимутальной коррекции и горизонти рования гирокомпасов и других устройствах.Известны устройства для управления моментными электродвигателями, содержащие задатчик и полупроводниковый усилитель, работающий в непрерывном линейном режиме. 20Предложенное устройство обеспечивает глубокое регулирование момента асинхронного двухфазного электродвигателя и защиту его от опрокидывания.Это достигается тем, что в устройстве при менен задатчик переменного тока, выход которого соединен с. входом блока удвоения частоты, собранного на питаемом от сети трансформаторе, к вторичной обмотке которого подключена диагональ двухполупериодного выпрями тельного моста, соединенного другои диагональю при помощи фазосдвигающего конденсатора, сопротивления и диода с входом усилителя, работающего в импульсном режиме и подключенного к обмотке управления двухфазного двигателя, обмотка возбуждения которого включена в сеть переменного тока,Кроме того, устройство снабжено цепочкой, собранной на диоде, дросселе, конденсаторе и электромагнитном реле, вход которой подключен к выходу импульсного усилителя, а выход - к блоку удвоения частоты.На фиг. 1 дана функциональная схема у.стройства; на фиг. 2 - его принципиальная схема; на фиг, 3 - осциллограммы напряжений и токов на выходе функциональных элементов,Функциональная схема устройства содержит задатчик ДИ, блок удвоения частоты и формирования управляющего сигнала БУФС, импульсный усилитель ИУ, асинхронный двухфазный моментный электродвигатель АД и цепочку обратной связи ОИ.Задатчик ДИ, являющийся измерительным органом, представляет собой индуктивный датчик или вращающийся трансформатор), преобразующий угловые рассогласования в сигналы пер ем епи ого тока. Первичная обм отка задатчика (обмотка возбуждения) ОС 1 через фазосдвигающий конденсатор С, подключен к сети переменного тока (фиг. 2), а вто5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 рпчна 5 (сигпальна) обмотка ОС, соединена с блоком БУФС. Последний сосгоит из трансформатора Трь подключенного первичной обмоткой О через фазосдвигающий кондснсатор С к сети, двухполупериодного выпрями- тельного моста Д - Д конденсаторов Сз, С, диода Л и формирующих конденсаторов С;, и С;.Импульсный усилитель ИУ, питаемый постоянным током от источника напряжением У, собран на транзисторах Т Тг, Т. Частота переключений усилителя равна двойной частоте сети переменного тока.Лсипхроггныг электродвигатель АД подклюсн обмоткой управления ОУ к выходу усилителя ИУ, а оомоткой возбуждения ОВ через фазосдвигающий конденсатор -- к сети переменного тока. Собранная на диоде Д-, дросселс Др;, конденсаторе С-, и реле Р, цепочка о уществляет обратную связь в схеме устройства, защищая асинхронный двигатель от с г р о яды вг ни я м о ента. Последнее ком м утиует своими контактами К, - Р, формирующий кондспсатор С,;.Успройсгво работает следугощим образом, В исходном состоянии при отсугствии сигнала задатчи а ДИ блок БУФС создает на формирующих конденсаторах С,; и С, напряжение слохкной формы У ф, частотой 21 с пиковым значением, превыпаощим величину наря)кения переключения импульсноо усилителя ИУ (см. фиг. 3, а). На обмотке управления ОУ асинхронного двигателя АД действуют импульсы напряжения сгоу (фиг. 3, б) частотог 21 и начальной продолжительностью -.оу, Вследствие того, что передние фронты импульсов напряжения 1.1 ог сдвинуты по фазе друг относительно друга па половину периода Т, момент, создаваемый двигателем в исходном состоянии, равен нулю.Прп наличии угла рассогласования между ротором и статором задатчика ДИ с его сиг. нальной сбмотки снимаегся переменное напряжение Ьдн (фиг. 3, в) частогой . Это напряжение, имеющее опредепенную фазу, воздейспвует на блок БУФС и изменяет про. должительность импульсов. Напряжение /ой (фиг. 3, г) увеличивает -, - импульсов, совпадающих с вагди фазы и уменьшает т, - импульсов, сдвинутых на половину периода Т. В резульпате возникают разностные импульсы напряжения на обмотке ОУ, которые создают момент асинхронного двигателя определенного знака. Момент двигателя будет пропорционален амплитуде сигнала задатчика. При некогором требуемом значении сигнала напря. жения Удн частота импульсов напряжения (аког становится равной , что обеспечивает максимальный момент двигателя при продолжигельности импульсов т, =-0,5 Т.Параметры элементов блока БУФС и величины фазосдвигающих конденсаторов С и С выбираются такими, чтобы, во-первых, получить максимальное значение коэффициента усиления этого блока, и, во-вторых, компенсировать фазовые искажения задатчика ДИ изменением угла нарастания переднего фронта импульсов напряжения (,гф в функции напряжения ьгднИзменение знака момента электродвигателя АД осуществляется изменением на 180 фазы сигнала задатчика.Устройство защищено от нулевого фона задатчика, так как исходное значение относительной продолжительности импульсов напряжения Уоу выбирается с учетом фона. Оно обеспечивает максимальную глубину регулирования и максимальную разрешающую способность по моменту электродвигателя АД при изменении сигнала задагчика от нулевого значения угла рассогласования. Электродвигатель АД развивает максимальный вращающий момент лишь при определенном значении продолжительности импульсов т,. Увеличение импульса тсвыше этого значения вызывает уменьшение момента двигателя, так как уменьшается величина переменной составляющей сигнала напряжения Уоу. В связи с линейностью характеристики импульсного усилителя при воздейсгвии на блок БУФС сигнала Бди, превышающего значение, соответствующее Мм и с начнется уменьшение (опрокидывание) момента двигателя. Защита устропства от опрокидывания при граничных режимах обеспечивается цепью обратной связи за счет переключения схемы на нелинейную характеристику. Предмет изобретения 1. Устройство для управления моментным электродвигателем, содержащее задатчик и полупроводниковый усилитель, отличающееся тем, что, с целью глубокого регулирования момента, примечен задатчик переменного тока, выход которого соединен с входом блока удвоения частоты, собранного на питаемом ог сети трансформаторе, к вторичной обмотке которого подключена диагональ двухполупериодного выпрямительного моста, соединенного другой диагональю при помощи фазосдвигающего конденсатора, сопротивления и диода с входом указанного усилителя, работающего в импульсном режиме и подключенного к обмотке управления двухфазного двигателя, обмогка возбуждения которого включена в сегь переменного тока.2, Устройство по п. 1, отяичагощееся тем, что, с целью защиты двигателя от опрокидывания, применена цепочка, собранная на диоде, дросселе, конденсаторе и электромагнитном реле, вход которой подключен к выходу усилителя, а выход - к блоку удвоения ча. стоты.