Устройство для регулирования тока электродвигателя

(51) 5 щ; гг;, ",гав;с и". .1мь ь ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4) УСТРОЙСТВО ДЛКА ЭЛЕКТРОДВИГА ОВАНИЯ й инстиники при ированных ктроники л Н ем во,СССР1979 а ние опорннального Май ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Научно-исследовательсктут автоматики и электромехаТомском институте автоматизсистем управления и радиоэл(56) Бунаков В.Л ., Мелиховрозов В,А, Усовершенствованограничения и регулированияэлектроприводах.-Электричес1975.Авторское свидетельствоУ 773882, кл. Н 02 Р 5/б,(57) Изобретение относится к электро технике и может быть использовано дл дискретного регулирования тока электродвигателя, Целью изобретения является повышение качества потребляемого тока за счет уменьшения диапаэо на изменения частоты регулирования. Устройство содержит управляемый ключ 1 и измерительный преобразователь 2 тока, предназначенные для подключения в якорную цепь электродвигателя. На компараторе 5 происходит сравне-:.ого напряжения, пропорцио"току уставки, с выходным,Напряжения, частота которого зависитот измеренного тока двигателя. С увеЛичением частоты регулирования токаякоря выходное напряжение частотноВналогового преобразователя 1 увеличивается ипропорционально возрастаетФ Изобретение относится к электроехнике и может быть использовано5 ля дискретного регулирования тока лектродвигателя,Цель изобретения " повышение качества потребляемого тока за счет уменьшения диапазона измерения часто 20 гы регулирования,На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг . 2 - временные диаграммы работы устройства.25Устройство содержит ключ 1 и измерительный преобразователь 2 тока, Предназначенные для включения в якор,ную цепь электродвигателя 3, Выход измерительного преобразователя 2 тока через последовательно соединенные Фор 30 мирователь:4 пилообразного напряжения, компаратор 5 и триггер 6 соединен с первым входом логического элемента И . 7, второй вход которого подключен к выходу измерительного преобразовате ля 2 тока. К второму ;- оду компаратора 5 подключен источник 8 опорного напряжения, а вход управления ключа 1 соединен с выходом усилителя 9 мощности. Кроме того, устройство содер жит последовательно соединенные второй триггер 10 частотно-аналоговый преобразователь 11 и узел 12 регулируемой задержки, Одновибратор 13 вхо 45 дом соединен с выходом измерительного преобразователя 2 тока, а выходомс вторым входом первого триггера б, первый вход которого подключен к первому входу второго триггера. 10, Второй вход второго триггера 10 соеди нен с выходом логического элемента И 7, а выход триггера 1 О подключен к второму входу узла 12 регулируемой задержки, выходом соединенным с входом усилителя 9 мощности. 55 Устройство работает следующим образом,длительность задержки управляющего сиг-нала за счет введения узла 12 задержки, При этом обеспечивается практически постоянная Частота коммутацииключа 1 при сохранении преимуществрелейного способа регулирования,2 ил. В начальный момент пуска ток двиГателя равен нулю и измерительныйпреобразователь 2 тока генерирует им -пульсное напряжение 14(фиг,2) прямоугольной Формы с начальной частотойколебаний о.Импульсное напряжение 4 поступаетна входы формирователя 4 пилообразного напряжения, одновибратора 13, логического элемента И 7,За полупериод напряжения 14 формируется пилообразное напряжение 15,которое поступает на вход компаратора 5, где происходит сравнение сопорным напряжением Поп соответствующим току уставки. Прн напряжении 15)Од, на выходе компаратора 5 формируется логическая "1" напряжения 16,которая, поступая на входы триггеров6 и 1 О, устанавливает их в одно устойчивое состояние. 17-напряжение свыхода одновибратора 13, 18 - напряжение с выхода триггера 6,Как следует из временной диаграм-мы (Фиг. 2), напряжение 19 на выходе элемента 7 соответствует логическому "0", напряжение 20 на выходетриггера 10 устанавливается равнькнулю,Напряжение 20 поступает на частотно-аналоговый преобразователь 11 иузел 2 регулируемой задержки, Напряжение 21 на выходе частотно-аналогового преобразователя 11 в момент пус"ка равно нулю, поскольку в течениепервого периода регулирования информация по текущему значению частоты регулирования на вход преобразователя2 не поступает,Выходное напряжение 22 узла 12 регулируемой задержки, равное логической "1", через усилитель 9 поступаетна управляемый ключ 1 и открываетего, Первый импульс напряжения 22идентичен инвертированному импульсунапряжения 20.729 При применении предлагаемого уст О ройства, в частности для регулирования тока двигателя электроподвижного . состава, уменьшается воздействие мощной импульсной нагрузки на устройства сигнализации и связи. Ток 23 якоря и частота импульсовнапряжения 4 уменьшаются, амплитуда напряжения 15 увеличивается и при511на выходе компаратора 5 фор 35мируется импульс напряжения 16, ус- Формула изобретения танавливающий триггеры б и 10 в первоначальное состояниеТаким образом, на первоначальнуючастоту коммутации управляемого клю Оча 1 последовательно включенные частотно-аналоговый преобразователь 11и узел 12 регулируемой задержки влияния не оказывают импульсы напряжения 22 на выходе узла 12 идут без задержки относительно импульсов напряжения 20, Первоначальная частота ком-мутации ключа 1 определяется ширинойзоны гистерезиса компаратора 5 и запаздыванием управляющих сигналов на 60включение и выключение ключа 1, которое зависит от взаиМного расположения импульсов 14 измерительного пре:образователя 2 тока и момента достижения регулируемым током 23 уровня токауставки 1, Как это следует из временных диаграмм (фиг. 2), для импульсовнапряжения 14 и регулируемого тока 23величина запаздывания может Изменять в . 5 1534После пуска двигателя 3 иэ непод= вижного состояния ток 23 двигателя 3 и частота импульсов напряжения 14 увеличиваются, Амплитуда пилообразного напряжения 15 уменьшается и при 15110 компаратор 5 прекращает формирование импульсов напряжения 1 б и оно равно "1",Импульсами напряжения 14 запуска ется одновибратор 13, напряжение 17 с выхода одновибратора 13 устанавливает триггер б в другое устойчивое положение, при котором напряжение 18 равно "1". На вход триггера 10 поступают импульсы напряжения 14 измерительного преобразователя 2 тока через логический элемент И 7 (напряжения 14, 18 и 19).Триггер 10 устанавливается в дру гое устойчивое состояние с логическим напряжением 20 на выходе, равным "1", Величина выходного напряжения 21 частотно-аналогового преобразователя 11 остается неизменной, как 26 следует иэ временной диаграммы(фиг. 2), Напряжение 22 становится равным "0", совпадает во времени с инвертированным напряжением 20 и через усилитель 9 закрывает ключ 1. ся от полупериода до периода следования импульсов напряжения 14,С увеличением частоты регулирования тока якоря двигателя 3 выходноенапряжение 21 частотно-аналоговогопреобразователя 11 увеличивается ипропорционально возрастает длительность задержки управляющего сигнала22 относительно 20 на промежуток вре"мени С(фиг. 2). При этом частотарегулирования тока якоря будет незначительно отличаться от значения частоты в установившемся режиме работы,Устройство обеспечивает повышениекачества потребляемого тока, что достигается обеспечением практическиипостоянной частоты коммутации полупроводникового ключа, которая ограничивается на уровне, допустимом коммутационными свойствами управляемогоключа и энергетикой системы, при сохранении положительных свойств релейного способа регулирования, В результате улучшаются условия работы фильт-ров, снижаются их масаогабаритные по"казатели,Устройство для регулирования тока электродвигателя, содержащее управляемый ключ и измерительный преобразователь тока, предназначенные для включения в якорную цепь электродвигателя, выход измерительного преобраэова" теля тока через последовательно соединенные формирователь пилообразного напряжения, компаратор и триггер соединен с первым входом логического элемента И, второй вход которого подключен к выходу измерительного преобразователя тока, к второму входу компаратора подключен источник опорного напряжения, а вход управления ключа соединен с выходом усилителя мощнос" ти, о т л и.ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения качества потребляемого тока за счет уменьшения диапазона изменения частоты регулирования, в него введены последовательно соединенные второй триггер, частотно-ана1534129 Составитель Т,РожковаРедактор Н,Тупица Техред М,Дидык орректор ИЛуска аказ 55 Тираж 450 ПодписноеНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патен Ужгород,агарина, 101 логовый преобразователь и узел регуЛируемой задержки, а также однонибратор, входом соединенный с выходом измерительного преобразователя тока, авыходом - с вторьв входом первого1 риггера, первый вход которого под 5 Ю ключен к первому входу второго триггера, второй вход которого соединенс выходом логического элемента И, авыход подключен к второму входу узларегулируемой задержки, выходом соединенным с входом усилителя мощности.