Устройство для управления электродвигателем постоянного тока

(51)М К,з Н 02 Р 5/16 Гееударствеяямй кюмятет СССР Опубликовано 23.02.82. Бюллетень7(53) УДК 621.316 .71 (088.8) по делам яэобретений я открытийДата опубликования описания 28,02.82(72) Автор изобрет Оленде есское конструкторское бюро кинообор 71) Заявитель ЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМОСТОЯННОГО ТОКА 54) УСТРОИСТВО ся к электротехни вным электроприв с широтно-импуль остовой вращения улированвход перовой схер должен и - по ания ско. я непреый трантретий и модулиро. 15хИзобретение относит ке, в частности к реверси одам постоянного тока сными преобразователями.Известно устройство для управления электродвигателем постоянного тока, под ключенным к источнику питания по мостовой схеме с четырьмя ключевыми элементами 1.Недостатком электропри вода является необходимость одновременной подачи моду о лированных импульсов на входы всех ключевых элементов, что усложняет управление, приводит к появлению знакопеременного напряжения на якоре электродвигателя и к повышенным пульсациям тока в якорной цепи.Наиболее близким к изобретению по те нической сущности является устройство для управления электродвигателем постоянного тока, подключенного к источнику питания по мостовой схеме с четырьмя ключевыми элементами, шунтированными обратными диодами, содержащие широтно-импульсный модулятор и блок реверса, подключенный через блок логики к управляющим входам кЛючевых элементов мостовой схемы, В этом устройстве с транзисторной схемой при одном направлении электродвигателя подают мод ные по длительности сигналы на вого и второго транзисторов мост мы. При этом третий транзисто быть постоянно заперт, а четверт стоянно включен. Для реверсиро рости вращения электродвигател рывным сигналом запирают перв зистор, включают второй, а на четвертый транзисторы подают ванные по длительности сигналы Недостатком устроиства является его сложность, обусловленная тем, что в зависимости от выбранного направления вра. щения электродвигателя широтно-импульсный сигнал подают то на одну, то на другую вертикальную ветвь моста,Цель изобретения - упрощение устройства для управления электродвигателем постоянного тока.Цель достигается тем, что блок логики устройства выполнен на двух схемах 2 ИИЛИ, выходы которых соединены соответственно с входами ключевых элементов од 907749вторую вертикальную ветвь мостовой схемы, подключенной к источнику питания,В качестве ключевых элементов 3 и 4 могут быть использованы контактные элементы или низкочастотные тиристоры. Ключевые элементы 5 и 6 выполняются на высокочастотных транзисторах.Устройство для управления электродвигателем постоянного тока работает следующим образом.Как при прямом, так и при обратном направлении вращения электродвигателя широтно-импульсный управляющий сигнал подается на входы ключевых элементов5 и 6. Если на прямом выходе блока 2 имеется сигнал 1, соответствующий направлению Вперед, то прямая последовательность импульсов с прямого выхода модулятора 1 подается через схему 9 на вход ключевого элемента 6, а инверсная -с инверсного выхода модулятора 1 через схему 8 на вход ключевого элемента 5. 40 45 50 55 3ной вертикальной ветви мостовой схемы,причем первый вход первой схемы 2 И -ИЛИ и третий вход второй схемы 2 И - ИЛИсоединены с прямым выходом широтноимпульсного модулятора, четвертый входпервой схемы 2 И - ИЛИ и второй входвторой схемы 2 И - ИЛИ - с инверснымвыходом широтно-импульсного модулятора, второй вход первой схемы 2 И - ИЛИи первый вход второй схемы 2 И - ИЛИ -с прямым выходом блока реверса и входом одного из ключей второй вертикаль-,ной ветви мостовой схемы, а третий входпервой схемы 2 И - ИЛИ и четвертый входвторой схемы 2 И - ИЛИ соединены с реверсирующим выходом блока реверса и входом другого ключа второй вертикальнойветви мостовой схемы. 15На чертеже представлена структурнаясхема устройства для управления электродвигателем постоянного тока,Устройство содержит широтно-импульсный модулятор 1, блок 2 реверса, мостовуюсхему с ключевыми элементами 3 - 6, шун 20тированными обратными диодами, в диагональ которой включен электродвигатель ,и блок логики на двух схемах 8 и 9 2 И -ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с входами Ключевых элементов 5 25и 6 одной вертикальной ветви мостовойсхемы. Первый вход 10 и третий вход 11схем 8 и 9 соединены с прямым выходоммодулятора 1, четвертый вход 12 и второй вход 13 схем 8 и 9 - с инверснымвыходом модулятора 1, второй вход 14 50и первый вход 15 схем 8 и 9 - с прямымвыходом блока 2 реверса и управляющимвходом ключевого элемента 3 мостовойсхемы, а третий вход 16 и четвертый вход17 схем 8 и 9 соединены с реверсирующимвыходом блока 2 реверса и управляющимвходом ключевого элемента 4 мостовой схемы. Ключевые элементы 3 и 4 образуют 4При этом ключевой элемент 3 замкнут, а ключевой элемент 4 разомкнут.При реверсе сигнал 1 появляется на реверсирующем выходе блока 2, что приводит к выключению ключевого элемента 3, включению ключевого элемента 4 и изменению фаз широтно-импульсных сигналов, управляющих ключевыми элементами 5 и 6, на противоположные, т. е. на вход ключевого элемента 5 подается прямая, а на вход ключевого элемента 6 - инверсная широтно-импульсная последовательности.Подача модулированных прямоугольных импульсов на входы силовых ключей только одной вертикальной стойки моста упрощает устройство, так как можно осуществить замену высокочастотных ключей одной вертикальной стойки моста низкочастотными, например контактными или тиристорными. Поскольку высокочастотные ключи и электродвигатель имеют общую точку с схемой управления в данном устройстве легко осуществить обратную связь по току якоря.Формула изобретенияУстройство для управления электродвигателем постоянного тока, содержащее источник питания, выполненный по мостовой схеме с четырьмя ключевыми элементами, шунтированными обратными диодами, подключенный к электродвигателю постоянного тока, широтно-импульсный модулятор и блок реверса, подключенные через блок логики к управляющим входам ключевых элементов мостовой схемы, отличаюи 1 ееся тем, что, с целью упрощения устройства, блок логики выполнен на двух схемах 2 И - ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с входами ключевых элементов одной вертикальной ветви мостовой схемы, причем первый вход схемы 2 И - . ИЛИ и третий вход второй схемы 2 И - ИЛИ соединены с прямым выходом широтно-импульсного модулятора, четвертый вход первой схемы 2 И - ИЛИ и второй вход второй схемы 2 И - ИЛИ - с инверсным выходом широтно-импульсного модулятора, второй вход первой схемы 2 И - ИЛИ и первый вход второй схемы 2 И - ИЛИ с прямым выходом блока реверса и входом одного из ключей второй ветви мостовой схемы, а третий вход первой схемы 2 И - ИЛИ и четвертый вход второй схемы 2 И - ИЛИ соединены с реверсирующим выходом блока реверса и входом другого ключа второй вертикальной ветви мостовой схемы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Глазенко Т. А. Полупроводниковые преобразователи в электроприводах постоянного тока. Л., Энергия, 1973. с. 8.2. Коссов О. И. Усилители мощности на транзисторах в режиме переключений М., Энергия, 1973, с. 138,комитета и открыт ская наб од, ул, П д. 4/5роектная илиа Редактор Н. ДжуЗаказ 613/68В Сост ган Техре Тира НИИПИ Государств по делам изобр 35, Москва, Ж - 3 ППП Патент, г