Формирователь импульсов тока для питания двухобмоточного двигателя возвратно-поступательного движения

(51)5 Н 02 ГОСУДАРСТВЕ ННЫ И КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОЛЬких ого ние ми- Ряд(71) Тольяттинский политехнический инсти(56) Авторское свидетельство СССРМ 1018201, кл. Н 03 К 3/53, 1983.(54) ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВКА ДЛЯ ПИТАНИЯ ДВУХОБМОТОЧНДВИГАТЕЛЯ ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕНОГО ДВИЖЕНИЯ(57) Изобретение относится к электротеке и предназначено для питания добмоточных реверсивных электричедвигателей возвратно-поступательндвижения. Цель изобретения - упрощеустройства и повышение его КПД, Форрователь импульсов тока содержит за ное устройство 1, к которому подключен накопительный конденсатор 2, который через первый 3 и второй 4 основные тиристоры подключен к обмоткам прямого 5 и обратного 6 хода двигателя соответственно, Коммутирующий конденсатор 7 через первый 8 и второй 9 вспомогательные тиристоры подключен к первой и второй обмоткам двигателя. Конденсатор 7 зашунтирован последовательно включенным диодом 10 и катушкой 11 индуктивности. В устройстве ввод энергии из накопительного конденсатора в нагрузку и ее рекуперация из индуктивной нагрузки (обмоток) в коммутирующий конденсатор осуществляется без промежуточных звеньев и элементов. Это позволило исключить ряд элементов, обеспечив тем самым упрощение устройства и повышение его КПД, 3 ил.Изобретение относится к электротехнике и предназначено для питания двухобмоточных реверсивных электрических двигателей возвратно-поступательного движения.Цель изобретения - упрощение устройства и повышение его КПД.На фиг. 1 изображен формирователь импульсов; на фиг.2 - кривые токов и напряжений в режиме форсировки гашения электромагнитного поля двигателя; на фиг. 3 - кривые токов и напряжений в режиме форсировки возбуждения и гашения электромагнитного поля двигателя,Формирователь (фиг. 1) содержит зарядное устройство 1, к которому подключен накопительный конденсатор 2.Накопительный конденсатор 2 подключен через первый 3 и второй 4 основные тиристоры к обмоткам прямого 5 и обратного 6 ходов двигателя возвратно-поступательного движения соответственно, Коммутирующий конденсатор 7 через первый 8 и второй 9 вспомогательные тиристоры подключен к обмоткам прямого 5 и обратного 6 ходов двигателя соответственно, Конденсатор 7 зашунтирован последовательно включенным диодом 10 и катушкой 11 индуктивности.На фиг. 1 приведены кривые напряжения и токов в режиме форсировки гашения электромагнитного поля двигателя, где 12 и 13 - напряжения на накопительном 2 и коммутирующем 7 конденсаторах; 14 и 15 - токи в обмотках двигателя; 16 - ток в катушке 11 индуктивности,На фиг, 3 приведены кривые напряжения и токов в режиме форсировки возбуждения и гашения электромагнитного поля двигателя, где 17 и 18 - напряжения на накопительном 2 и коммутирующем 7 конденсаторах; 19 - ток в обмотке 5(6); 20 - ток в катушке индуктивности 11.Формирователь работает следующим образом,В исходном состоянии конденсаторы 2 и 7 заряжены до исходного напряжения с полярностью, указанной беэ скобок на фиг. 1, При подаче в момент времени 1=1 о отпираю- щего импульса на управляющий электрод первого основного тиристора 3 тиристор 3 открывается, а предварительно заряженный от зарядного устройства 1 накопительный конденсатор 2 по закону, описываемому кривой 12 (фиг. 2), разряжается на обмотку 5 (фиг, 2). При этом ток в обмотке 5 нарастает по кривой 14. В короткозамкнутом витке якоря двигателя, магнитосвязанном с обмоткой 5, индуцируется ток и в результате возникает сила, ускоряю 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 щая якорь двигателя в направлении прямого хода.В момент времени 1=, когда рабочий зазор двигателя выбран, от схемы управления (не показана) подают отпирающий импульс на первый вспомогательный тиристор 8, Тиристор 8 открывается, а к тиристору 3 оказывается приложено обратное напряжение коммутирующего конденсатора 7. Тири- стор 3 закрывается, а конденсатор 2 отключается от обмотки 5 прямого хода двигателя. На интервале времени тт 1 конденсатор 2 заряжается от зарядного устройства 1 до исходного напряжения, Ток обмотки 5 замыкается по цепи, составленной из обмотки 5, конденсатора 7, тиристора 8, обмотки 5, перезаряжая конденсатор 7 до напряжения обратной полярности (на фиг. 1 показана в скобках). При этом происходит рекуперация оставшейся энергии обмотки 5 двигателя в коммутирующий конденсатор 7, напряжение на котором изменяется по кривой 13, чем достигается форсировка гашения электромагнитного поля двигателя.В момент времени 1 = с 2 рекуперация энергии заканчивается, ток в обмотке 5 и коммутирующего конденсатора 7 становится равным нулю, тиристор 8 закрывается, а напряжение на конденсаторе 7 становится равным максимальному значению,На интервале времени тг - 1 з коммутирующий конденсатор 7 через катушку индуктивности 11 и диод 10 перезаряжается до исходных напряжения и полярности, необходимых при повторном срабатывании устройства, т.е. при формировании импульса тока с целью перемещения якоря двигателя в обратном направлении. Ток в катушке индуктивности 11 изменяется при этом по кривой 16 (фиг. 2).Для перемещения якоря двигателя в обратном направлении в момент времени 1=14 подают отпирающий импульс на управляющий электрод второго основного тиристора 4, Тиристор 4 открывается и накопительный конденсатор 2 на интервале времени 14 - и разряжается на обмотку 6, Ток обмотки 6 нарастает по кривой 15, а энергия конденсатора 2 преобразуется в электромагнитную энергию обмотки 6, что вызывает перемещение якоря двигателя в направлении обратного хода.В момент времени 1=В, когда рабочий зазор реверсивного двигателя окажется выбранным, от схемы управления подают отпирающий импульс на управляющий электрод второго вспомогательного тиристора 9 и он открывается, К тиристору 4 прикладывается обратное напряжение конденсатора 7, Тиристор 4 закрывается, а об 15980995 10 15 20 25 30 35 40 45 мотка 6 обратного хода отключается от конденсатора 2.На интервале времени 1 б - 1 б ток 11 обмотки 6 протекает по цепи, составленной из обмотки 6, тиристора 9, конденсатора 7, обмотки 6, перезаряжая коммутирующий конденсатор 7 по кривой 13 до максимального напряжения обратной полярности (на фиг. 1 указано в скобках), При этом происходит рекуперация оставшейся электромагнитной энергии обмотки 6 двигателя в коммутирующий конденсатор 7, чем достигается форсировка гашения электромагнитного поля двигателя при обратном ходе якоря двигателя.В момент времени 1=16 ток обмотки 6 становится равным нулю, тиристор 9 закрывается, а напряжение на конденсаторе 7 становится максимальным,На интервале времени 16 - ц коммутирующий конденсатор 7 через диод 10 и катушку 11 индуктивности перезаряжается до исходных напряжения и полярности, необходимых при повторном срабатывании схемы, Ток в катушке 11 индуктивности при этом изменяется по кривой 16 (фиг. 2),Для обеспечения повторного формирования импульса тока в обмотке 5 вновь подают отпирающий импульс на управляющий электрод тиристора 3. Последний открывается. После этого указанные электромагнитные процессы в схеме повторяются,Следует отметить, что интервал времени 1 з-И между окончанием прямого хода якоря двигателя и началом его обратного хода может быть любой длительности и даже равным нулю,Описанный режим работы схемы, когда вначале открывают основной тиристор 3(4), а затем вспомогательный тиристор 8(9), называют режимом с форсировкой гашения электромагнитного поля двигателя.Устройство может работать также в режиме форсировки возбуждения и гашения электромагнитного поля двигателя. Такой режим работы возможен, если после рекуперации энергии из обмоток 5(6) в конденсатор 7 напряжение на нем будет выше напряжения на конденсаторе 1. В этом случае в момент времени т=1 о (фиг. 3) открывают тиристор 8(9). При этом на обмотку 5(6) разряжается конденсатор 7, напряжение на котором изменяется по кривой 18. Поскольку емкость конденсатора 7 намного (в 20 - 40 раз) меньше емкости конденсатора 2, а напряжение на нем выше напряжения конденсатора 2, то при разряде конденсатора 7 на обмотку 5(6) имеется высокочастотный контур, состоящий из элементов 7 и 5(6), что обеспечивает быстрое нарастание тока по кривой 19 и поля в обмотке 5(6), т,е. форсировку нарастания поля двигателя,В данном устройстве ввод энергии из накопительного конденсатора в нагрузку и рекуперация энергии из индуктивной нагрузки в коммутирующий конденсатор осуществляется без промежуточных звеньев и элементов. Это позволяет исключить ряд полупроводниковых приборов, индуктивностей и индуктивно связанных контуров, обеспечив тем самым упрощение конструкции и повышение КПД,Формула изобретения Формирователь импульсов тока для питания двухобмоточного двигателя возвратно-поступательного движения, содержащий зарядное устройство, накопительный конденсатор, подключенный через первый и второй основные тиристоры к обмоткам прямого и обратного хода двигателя соответственно, коммутирующий конденсатор, два вспомогательных тиристора, диод и катушку индуктивности, о т л и ч а ю щ и й с я том, что, с целью упрощения и повышения КПД, накопительный конденсатор подключен к зарядному устройству, а коммутирующий конденсатор зашунти рован последовательно включе.ными диодом и катушкой индуктивности и через первый и второй вспомогательные тиристоры подключен к обмоткам. прямого и обратного ода соответственно.1598099 Составитель В,Смирновазаренко Техред М.Моргентал Корректор А.Обр акто аказ 3067 Тираж 454 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гага