Устройство для реверсивного управления электродвигателем постоянного тока

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Своз Советских Социалистееческкх Респубпик(4) дата опубликования описания 22.11.77(51) М. КлР Н 02 Р 1/18 Н 02 Р 13/16 Геердеретееееы веаететйееете Меееетрее 6 ИРее Аваев ееебретеееее етеритее(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕВЕРСИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА 10 15 Изобретение относится к преобраэо- " 4вательной технике и может быть использовано в устройствах для управления двигателями постоянного тока, применяемых в системах позицирования, в 5 частности в станках с программным управлением. Известны устройства для управления двигателями постоянного тока, работающими на двух скоростях, в которых периодически меняется направление вращения через произвольные промежутки времени. Переключение скоростей и реверс осуществляется с помощью зубчатых передач и механических переключателей 1, 21.Однако эти устройства громоздки, сложны и ненадежны в работе иэ-за наличия мертвой зоны. Наиболее близкой по технической сущности к предложенному устройству является электронная система управления электродвигателем постоянного 25 тока, содержащая синхронизированный блок питания, блок опорного напряжения, двухполупериодный тиристорный выпрямитель с формирователем импульсов и Фазовый регулятор 3 1. 30 Недостаток таких устройств - разница в пусковом моменте на большей и меньшей скоростях.Цель изобретения - получение одинакового пускового момента при большей и меньшей скоростях.В предложенном устройстве для реверсивного управления электродвигателем постоянного тока, содержащем блок питания, блок опорного напряжения, двухполупериодный тиристорный выпрямитель и формирователь импульсов, это достигается благодаря тому, что оно дополнительно снабжено логическим блоком и формирователем сигналов малой скорости, который через логический блок соединен с формирователем импульсов, причем блок опорного напряжения одним из выходов подключен к формирователю сигналов малой скорости. На чертеже представлена блок-схема устройства для реверсивного управления двигателем.Устройство содержит двигатель 1, двухполупериодный управляемый выпрямитель 2 на тиристорах, блок 3 питания двигателя, блок 4 опорного напряжения, формирователь 5 импульсов управления тиристорами, логический блокЪ, формирователь 7 сигналов малой скорости.управление двигателем 1 происходит следующим образом.Правое или левое вращение двигателя задается двухполупериодным выпрямителем 2 на тиристорах.Выпрямитель 2 со.стоит из четырех тиристоров. Причем правое и левое вращение двигателя определяется работой той или другой пары тиристоров, т.е. Фактически выпрямитель 2 состоит из двух самостоятельных выпрямителей. Управление каждой из пар тиристоров осуществляется сигналами, поступадощими с формирователя 5 импульсов управления тиристо,рами. Питание выпрямителя 2 осуществляется от блока 3 питания двигателя переменным синусоидальным напряжени-, ем, синхронизированным с напряжением сети. На два входа формирователя 5 импульсов управления с блока 4 опорного напряжения поступают. сдвинутые относительно друг друга на 180 переменные напряженки, синхронизированные с напряжением сети, Формирование импульсов управления тирксторами происходит по двум каналам. Первый каналпредназначен для формирования импульсов управлеккя синхронизированных ,с положительныик полуволкамк пктающего напряжения. Второй канал - соответстввнно с отрицательными полуволна-ми, Импульсы напряжения формируются в формирователе 5 иьаульсов управления в моменты перехода напряжения се" ти через ноль и по форме близки к прямоуголькыи. Режим формирования нм. пульсов задается логическим блоком б,на выходе которого сигнал, разрешающий формирование, может быть или постоянным, или может поступать через определенные интервалы времени, На выходы логического блока б поступают сигналы с формирователя 7 сигналовмалой скорости, а по линиям 8,9 от 45 внешнего устройства - сигналы выбора скорости. Формирователь 7 сигналов малой скорости состоит из двух одновибраторов. Первый одновибратор работает и режиме деления частоты опорного напряжения, синхронизированного с сетевым напряжением,.Второй одновибратор работает синхронно с первым, но длительность его импульсов определяетсявыбором величины малой скорости, Пери-щ од повторения сигналов первого одновибратора .определяет период следования групп импульсов формирователя 7 сигналов малой скорости. Длительность импульсов второго одновибратора одре-деляет число импульсов в этих группах. Сигналы выбора скорости подаются на логический блок б от внешнего устройства по линиям 8,9. При выборе большей скорости по линии 8 подается сигйал ,единичного уровня, а по линии 9 - нулевого уровня. При этом на выходе логического блока 6 уровень выходного сигнала постоянен и является разрешающим для работы формирователя 5 импульсов управления, на выходе которого появляются прямоугольные импульсы, управляющие тиристорами, В результате на двигатель постоянно подается двухполупериодное выпрямленное напряжение, и двигатель работает в режиме большей скорости. При выборе мвньшей скорости по линии 8 подается сигнал нулевого уровня, а по линии 9 - единичного. В этом случае сигнал на выходе логического устройства будет иметь форму прямоугольных импульсов, длительность которых определяется сигналами с формирователя 7. В течение времени, пона на Формирователь 5 импульсов поступает с логического блока б сигнал разрешающего уровня, на выходе формирователя 5 импульсов появляются прямоугольные импульсы. При запрещающем уровне сигнала импульсы не образуются. Соответственно этому на двигатель подается напряжение в виде групп полупериодов выпрямленного напряжения, ,повторяющихся через определенные промежутки времени. При этом двигатель,: сохраняя необходимый для системы моМент трогания, будет вращаться с меньней скоростью. Элемент защиты, реагирующий на превышение тока в обмотке двигателя, предохраняет двигатель от ;перегрузки по току.Применение предложенного устройства для реверсивного управления двигате.лем постояниого тока позволяет кон"струировать и изготавливать системы позиционирования с необходимым быст,родействием и точностью, что достига,ется введением в алгоритм позиционирования двух скоростей без предъявления особых требОваний к точности механической частя системы. Это позволяет применять простые (по изготовлениюю детали, что высокоэкономично.Указанные преимущества упрощают техническую реализацию станков с программиым управлением, уменьшают их стоимость и упрощают эксплуатацию. Кро" ме того, предлагаемое устройство име,- ,ет меньший уровень помех по сравне,нию с прототипом при одинаковой мощности двигателя в связи с тем, что питающее напряжение подается на обмотку двигателя всегда в момент перехода черезнуль в отличие от прототипа, где полуволна напряжения срезана по ,фазе. Формула изобретенияУстройство для реверсивного управления электродвигателем постоянного ,тока, содержащее блок питания, блок опорного напряжения, двухполупериод.Р Редак каз 4195/41 ЦНИИПИ Го ираж 917 Помитета Совета Министроветений и открытий 5, Раушская наб., д. 4/ исноеССР ственного делам изо Москва, У 130 Филиал ППП Патент, г.ужгород,. Ул. Проектна ный тиристорный выпрямитель и Формирователь импульсов, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью полученияодинакового пускового момента прибольшей и меньшей скоростях, оно до-полнительно снабжено логическим блоком и Формирователем сигналов малойскорости, который через логическийблок соединен с формирователем импулЬсов, причем блок опорного напряжения,одним нз выходов подключен к Формиро"вателю сигналов малой скорости.Источники инФормации, принятые вовнимание при экспертизе:1.Патент ФРГ 91900621,кл,42 р 23/04,1968,.2.Патент США М 3594625,кл,318-257,1971,З.Патент США 93371258,кл.318-294,1968.