155214

СССР РЕТЕНИ ТЕЛЬСТВУ ПИСАНИЕ ИЗО К АВТОРСКОМУ СВИ одписная группа Л 9. Коссов и В. В, Цокано ЕС КОЛЛЕ КТО РН Л ЕКТРО ПРИВО СТОЯН НО ОК Заявлено 16 января 1962 г. за Ъелам изобретений и открытий760328/24-7и Совете Чиниетро Когинтет и Опубликовано в Бюллетене из 963 г,етеиии и товарных знаков12 з рую боте с Электропривод постоянного тока отличается хорошими регули щими свойствами, но очень сложен и недостаточно надежен в ра из-за наличия коллектора,При частотном управлении скоростью двигателей переменного тока необходимо одновременно регулировать частоту и напряжение. Законы регулирования и устройства управления в ряде случаев сложны. Поэтому предлагается система электропривода с синхронным двигателем, в которой использован транзисторный инвертор, коммутируемый принудительно в функции угла поворота ротора. Частота на выходе инвертора определяется скоростью вращения двигателя и, следовательно, задача регулирования скорости решается только изменением напряжения на входе инвертора, По регулировочным свойствам система эквивалентна электроприводу постоянного тока.Регулирование осуществляется при помощи узла управления, одержащего релейный блок и управляемого датчиком угла поворота ротора электродвигателя.Сущность настоящего изобретения в следующем.Релейный блок составлен из трех полупроводниковых реле - по одному на каждую пару последовательно включенных силовых транзисторов. Для осуществления работы последних в противофазе использован вспомогательный транзистор, подключенный эмиттером к положительному полюсу источника питания, коллектором через сопротивление к отрицательному полюсу, а базой - тоже через сопротивление - к участку силовой цепи между двумя транзисторами, В случае питания инвертора от нерегулируемого источника тока узел управления допол105214няется широтно-импульсным модулятором, выходные цепи которого включены последовательно с переходами эмиттер - база силовых транзисторов, присоединенных к положительному полюсу источника питания.Такое выполнение электропривода позволяет регулировать скорость электродвигателя от нуля и упростить элементы схемы и всего узла управления в целом за счет осуществления блокировки между ка)кдыми дВумя транзисторами моста,На фиг. 1 изображена принципиальна 5 электрическая схема предлагаемого электропривода; на фиг. 2 - схема цепей управленияодной пары силовых транзисторов. Приняты следующие обозначения: РОПТ - регулируемый источник постоянного тока, ПИ - полупроводниковый инвертор, состоящий из трех пар транзисторов Т, - Т Т, - Т, Т", - Т", СД - синхронный двигатель, ДП - датчик угла поворота ротора электродвигателя (напри)ер, индуктивный), Р, - Р 2 - Р - полупроводниковые реле узла управления.ДЛ 5 того чтобы скорость можно было регулировать с нуля, статорные обмотки синхронного двигателя СД включены на выход бестрансформаторного полупроводникового инвертора ПИ, выполненного но известной трехфазной мостовой схеме.Сигналы датчика ДП поступают на вход полупроводниковых реле, которые управляют коммутацией силовых транзисторов. Применение полупроводниковых реле позволяет регулироьать скорость двигателя СД с нуля прп постоянном базовом токе силовых транз 5 егоров. Поочередно включаемые реле коммутируют напряжение па обмотках статора, поэтому в машине возникает вращающееся поле, увлекающее за собой ротор, При этом ротор не моисет ас з синхронизма, так как Очередное переключение транзисторов инвертора произойдет только после того, как ротор повернется на соответствукший угол.Установившееся значение скорости имеет место при равенстве напряжения 1.Па входе инвертора сумме э. д. с, вращения, наводимой рот 01)ом В Оомот 1 се статора, и падени 5 Папр 5 ЖсчИ 5 В последней. Изменением с/ регулируют скорость двигателя.Принципиально необходимы шесть реле, управляющих транзисторами мостОВОЙ схе."11 ы, Однако при этом усложняется датчик полОжения и ухудшаются условия коммутации. Поэтому предлагается применить ОлокирОВ 1 ту между ка)кдымн дВумя транзисторами моста, Вкл 10 ченными )ежд) поло)кителы 1 ым и Отрицательным полксами источника /, При этом отпадает необходимость в трех реле.На фиг, 2 показаны цепи управления одной пары силовых транзисторов Т, и Т. Цепи запирающего смещения, выполненные на диодах, показан. пунктиром. 11 стопИки 1, и Ь обеспеиваОт токи оаз транзисторов Т, и Т, при их включении,Включение транзистора Т осуществляется в Ч)ункции положения ротора СД (фг. 1) сигналом с 5, через полупрозодниковое реле )ыполненное на транзисторах 1,1, Т 4 по известной схеме.Если транзистор Т, вклочен, то вспомогательный транзистор Т; также находится в области насыщения, так как цепь эмиттер - база этого транзистора включена на напряжение Учерез сопротивление г,. При этом цепь базы транзистора Т 6 закорочена, и в коллекторной цепи его не может течь ток, Поэтому транзистор Т, заперт положительным смещением, Если реле Р, запрет транзистор Т, то теряет возбуждение и база Т,. Поэтому через сопротивление г и г От источника С)вклО- чается транзистор Т,. За счет падени 5 напряжения наИсточИк питани 51 ЬВкл 0 яст )анже транзистор 11. С 5 едовате,ы 0, при вклю 1 снн 01Ло 155214транзисторе Т заперт Т и наоборот. Между Т и Т необходмо включить диод Д, чтобы Т, не включался через нагрузку Я, например фазу А. Сигналы, подаваемые в цепи управления двух других пар транзисторов, сдвинуты по фазе на 120"-коммутируют через реле Р Р, Р (фиг, 1) транзисторы мостовой схемы в такой последовательности, которая обеспечивает возникновение вращающегося магнитного поля в машине. Цепи смещения и включения транзисторов Т, - Т, питаются от общего маломощного преобразователя постоянного тока.Наличие блокировки ме 5 кд 5 с 1:овытранзисторами, Вк;1 оченными между плюсом и минусом источника птания, упрощает датчик положения ротора и позволяет уменьшить число коммутирующих реле.В ряде случаев можно упростить электропривод в целом, обеспечив изменение напряжения на двигателе в самом ицверторе прн питании от нерегулируемого источника напряжения У. Для этой цели напряжение У, включающее транзисторы Т Т Т", следует брать с выхода широтно-импульсного модулятора,Ч. Тогда в паузе между импульсами все транзисторы, присоединенные к плюсу Ь, запираются смещением, и источник Ьотключается от нагрузки, Ии ширину импульсов, можно регулировать среднее (за полупериод) напряжение на выходе инвертора.Подключение двигателя к ицвертору можно осуществить и через последовательные конденсаторы.Настоящее изобретение позволяет ца базе синхронного двигателя, питающегося от источника постоянного тока, получить бесконтактный электропривод с регулировочными свойствами, не уступаюшимприводу постоянного тока.Предмет изобретения1. Бесколлекторный электропривод постоянного тока, состоящий из синхронного электродвигателя, трехфазного мостового цвертора ца полупроводниковых триодах (транзисторах) и узла управления, содержащего релейцый блок и управляемого датчиком угла поворота ротора электродВгателя, с т л ц ча ю щ й с 5 те.1, что, с целью регулнрОВия скорости машины от нуля и упрощения узла управления элементов схемы, релейцый блок составлен из трех полупроводниковых реле - по однои ца каждуо пар последовательно Вкл 1 оченных силовых транзисторов, для осуществления работы которьх в противофазе прмене вспомогательный транзистор, подключенный эмиттером к положтельному полюсу источника питания и коллектором через сопротьлецие - к отрицательному полюсу, а базой - тоже через сопротивление - к участку силОВОЙ цепи ъ 1 еткду ДВум 51 транзистОрали.2. Электропривод по п. 1 с нерегулируемым источником птаця, отл и ч а ю щ ий с я тем, что для регулирования выходного напряженя инвертора применен широтно-мпульсый модулятор, выходные цепи которого включены последовательцо с переходами эмиттер - база силовых транзисторов, присоединенных к положительному полюсу источника питания.