Устройство управления асинхронным двигателем

Союз СоеетскикСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОв СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 748764(51)М. Кл. Н 02 Р 7/62// Н 02 Р 13/16 Государственный комитет СССР по аелам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМИзобретение относится к устройст вам автоматики и предназначено для реверсивного управления двухфазным асинхронным двигателем. 5Известны. устройства управления двухфазным асинхронным двигателем, содержащие мостовой усилитель мощности и схему управления, состоящую из задающего мультивибратора, двух управляющих мультивибраторов с принудительным запуском и двух магнитных усилителей, осуществляющих регулирование фазы выходных напряжений управляющих мультивибраторовЦ и 2 . 15Однако наличие в устройстве мультивибраторов, содержащих в общей сложности шесть транзисторов и четыре трансформатора, три из которых должны иметь большое количество об моток, делает устройство довольно сложным и громоздким. Кроме того, нестабильность параметров мульти.вибраторов приводит к изменению рабочей частоты. Стабилизация же ра бочей частоты требует применения специальных мер, приводящих к еще большему усложнению устройства, Применение магнитных усилителей не только усложняет устройство и уве личивает его вес и габариты, но приводит также к большой его инерционности и вследствие нелинейности иххарактеристик сужает диапазон линейного управления двухфазным асинхронным двигателем. Перечисленные недостатки затрудняют создание, систем автоматики с высокими технико-зкономическими показателями, значительносужают область применения устройства,а в ряде случаев вообще исключаютвозможность его применения в современных системах автоматики, в особенности при использовании его в систетлах летательных аппаратов. Цель изобретения - значительное упрощение устройства для управления двухфазным асинхронным двигателем, уменьшение его инерционности и увеличение диапазона линейности выходной характеристики.Указанная цель достигается тем, что схема управления выхддным каскадом выполнена в виде амплитудного модулятора и двух усилителей-ограничителей. Причем цепь управления амплитудного модулятора через трансформатор и фазосдвигающий конденсатор подключена к источнику переменно- )го тока, а выход модулятора соединенсо входами усилителей-ограничителей.Кроме того, входы усилителей-ограничителей через опорный трансформаторподключены к источнику переменноготока, а выходы через трансформаторысвязи - к мостовому усилителю мощности.На фиг, 1 изображена схема устройства; на фиг. 2 - диаграммы напряжений.Устройство управления двухфазнымасинхронным двигателем содержит схемууправления и усилитель мощности. Схема управления включает в себя амплитудный модулятор 1, цепь управлениякоторого через трансформатор 2 ифаэосдвигающий конденсатор 3 подключена к источнику переменного тока,и усилители-ограничители 4, 5, входыкоторых соедйнены с выходом модулятора и через огорный трансформатор6 с источником переменного тока.Указанные соединения элементов устройства позволяют сформировать навыходах усилителей-ограничителей 4-5управляющие напряжения прямоугольной формы, исключив при этом из.устройства сложные, инерционные, снелинейной выходной характеристикоймагнитные усилители, а также мультивибраторы, обладающие нестабильностью рабочей частоты и требующие специальных мер для ее стабилизации,приводящих к дальнейшему усложнениюустройства,ВЫходы усилителей.-ограничителейчерез трансформаторы 7 и 8 подключены к цепям управления мостового усилителя мощности.Усилитель мощности выполнен помостовой схеме на транзисторах 9-12,причем эмиттеры транзисторов 9, 11и коллекторы транзисторов 10, 12сбединены между собой, а их общиеточки подключены соответственно кположительному и отрицательному по"люсам источника питания постоянноготока, коллекторы транзисторов 9, 11- соединены соответственно с эмиттерами транзисторов 10, 12 и между ихобщими точками включена обмотка 13управления двухФазного асинхронного .двигателя 14, обмотка 15 возбуждениякоторого включена непосредственнов сетьпеременного тбка. Кроме того,"между коллектором и эмиттером каждо-го транзистора включен один из диодов 16, 17, 18, 19, причем плюс диодасоединен с коллектором, а,минус сэмиттером транзистора.Работа устройства происходит следующим образом (см.фиг.2). При отсутствии входного сигнала О - 0 наХвходы усилителей-ограничителей 4-5поступают только опорные напряжения.по амплитуде инаходящиеся в проти вофазе. Усилители-ограничители формируют управляющие напряжения О и Оз прямоугольной формы, которые также находятся в противофазеВ результате в один полупериод напряжения источника питания переменного тока открыты транзисторы 9 и 11, а в другой - транзисторы 10 и 12, и вследствие этого обмотка управления 13 отключена от источника питания.При наличий входного сигнала Оь (график 22) на выходе модулятора 1 появляется амплитудно-модулированный сигнал О, (график 23). В результате суммирования напряжения О, с опорными напряжениями О, и О (графики 24, 25) и усиления усилителями-ограничителями напряжения О и О (графики 26, 27) сдвигаются по фазе в противоположные направления на. угол Р=ОГсзн 113/О .При этом в интервалы времени, в течение которых полярность напряжений О и Осовпадает, одновременно открыты транзисторы 9 и 12 в один полупериод и транзисторы 10 и 11 - в другой. В результате чего на выходе усилителя мощности возникает модулированное по длительности импульсное напряжение Ор (график 28), основная гармоника которого пропорциональна синусу угла Р и создает момент на валу двигателя, пропорциональный входному сигналу О,так как Ф = агсВ 1 п Об/Од,При изменении полярности входногосигнала Онапряжение Ор на выходе усилителя мощности меняет фазуна противоположную.Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает реверсивноеуправление двухфазным асинхроннымдвигателем при значительном упрощении схемы, при отсутствии инерционных элементов и существенном увеличении диапазона линейности еговыходной характеристики.Формула изобретенияУстройство управления асинхронным двигателем, содержащее задатчик и блок регулирования, связанный через трансформаторную цепь с мостовым транзисторным усилителем мощности, в выходную диагональ которого включается обмотка управления двигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, повышения быстродействия и расширения диапазона линейного регулирования, оно снабжено двумя сумматорами и связанным с питающей сетью амплитудным модулятором, причем к первым входам сумматоров подключен выход этого модулятора, ко вторым - вторичные обмотки дЬ- полнительно введенного синхронизирующего трансформатора, выходы сумматоров соединены через соответствующие усилители-ограничители с упо748764 иг. Ф ИИПИ Эак ираж 783 Подписн 438 Филиал ППП Патент, г.Ужгород,ул,Проектная,мянутой трансформаторной цепью, ако входу указанного модулятора подключен задатчик. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Коссов О.А. Усилители мощности на транзисторах в режиме перенято. чения. "Энергия", 1964, с. 17-19.2. Авторское свидетельство СССР е 143889, кл, Н 02 Р 7/58, 1960 (прототип).