Реверсивный тиристорный сервопривод

Союз Советскии Социалистических РеспубликОЛ ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДИВПЬИВУ(11) 518852 полнительное к авт, свид-ву гГ1) М. Кл.еК 02 Р 7/62 с 1 21) 19753 2) Зая 01 вки рс присоединением Гасударственный квинт 6 аввтв Мнннатрав ССС ав делам иэааретенийи: атнрцтнй 23) Прнорнте(72) Авторы изобретения,Глазенко и В, И,Хрисано енинградский институт точной механики и оптики 1) Заявител РИВОД 54) РЕВЕРСИВНЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ С Изобретенте относится к технике автоматического управлени.; и регулирования, в .частности может использоваться в следящих системах переменного тока,Известны реверсивные тиристорные,серво-приводы, состояшие из тиристорных усилителей с питанием от сети церемонного токаи двухфазных асинхронных двигателей, Регу лирование выходного напряжения в этих схемах осуществляется эа счет изменения углов включения тиристоров как в .течение пс,что связано с возникновением режима сквозного короткого замыкания из-за возможного ложного включения тиристора обратного(прямого) хода двигателя при вктаоченномтиристоре прямого (обратного) хода двига- вОтели, Кроме того, применение известныхтиристорных схем приводит к сни кению жесткости механических характеристик и умень-,шению крути ны пусковых хаоактеристик двигателя, Я Для повышения надежности работы серво-привода при одновременном улучшении ка-чества его характеристик тиристорный усилительь подключен к источнику переменного . напряжения через фазосдвигаюший конденсадвигателя, обеспечивая таким образом регулирование выходного напряжения в обмотке управления двигателя эа счет совместного включеййя в течение каждого долу периода напряжения тиристоров прямого иобратного хода двигателя.На чертеже дана принципиальная схема сервопривода с мостовым тиристорным усилителем.Реверсивный тиристорный сервопривод ф 1 состоит иэ двухфазного асинхронного двигателя 1 со статорными обмотками 2 и 3, усилителя 4 мощности на тиристорах 5-12, подк:поченного к источнику переменного на пряжения Оп через фазосдвигаюший конденсатор двигателя 13, с.,емы управлении 14 с трехобмоточными дросселями насышения 15-18 и транзисторными ключами 19-20. В схему управления входят также выходные ,трансформаторы 21-24, обеспечиваюшие. 3ггальваническую развязку цепей управления тиристоров, Фаэосдвигающий конденсатор 25 дифференцкрующие цепочки 26-33, транс- форматор 34,сопротивленияв цепи смещения 35-38, ограничительные сопротивления 39-40 и диоды 41-48.фазссдвигающий конденсатор 25 обеспе- чивмт сдвиг ао фазе опорного напряжениятак, чтобы это напряжение было синфазнос анодиым напряжением тиристоров. еВ данной схеме управления в отличие от известных схем величина магнитного потока: с 1 эдаваемого в дрхселях 15-28 обмотка- ми смещения, устанавливается такой, чтобы, при отсутствии входного сигналаЯ "ф О ) на выходю схемы управления формировались6 импульсы, расположенные посередине полу- периодов опорного напряжения. Пр;и наличиивходного сигнала определенной полярности ( Оь Ф О ) в дросселях 15 и 16 происходит ослабление потока смещения, а в дрос фй селях 17 и 18 - его увеличение. Это при водит к тому, что импулжы на выходетранс-, форматоров 21 и 22 смещаются влево, а импульсы на выходе трансформаторов 23 н 24 - вправо от начального положения, со- фй ответствующего нулевому входному сигналу. При изменении полярности вхедного сщънала имеет место обратный порядок следования выходных импульсов, т.е, импульсы поступающие с трансформаторов 23 я 24, , Ю опережают импульсы, сформированные на выходе траисфбрматоов 21 н 22.Работе силового каскада сервопривода происходит следующим образомПри отсутствии входного сигнала с йо-, М мощью импульсов, вырабатываемых схемой1 управления, производится одновременное включение тиристоров 5, 7, Эи 11 в те,чение положительных полуволн напряженияпитания 0 п и тиристоров 6, 8, 10, 12 в 49 течение отрицательных полуволн напряжения Оп, Выбор момента одновременного включения тиристоров (начального, смеще ния) равным Я/2 позволяет увеличить коэффициент усиления сервопрнвода не ме нее, чем в два раза, по сравнению с коэф; фицнентом усиления известных тирнсторных сервоприводов, В течение интервалов одновременной проводимости тнристоров ток протекает только через конденсатор, 66 напряжение и ток в обмотке управления 2 двигателя 1 равны нулю, Магнитное поле двигатели имеет пульсирующий характер, пусковой момент равен нулю.Прн наличии. входного сигнале в завися-, ЭЬ мости от его полярности происходит опере-. жающее включение тиристоров прямого . нли обратного хода двигателя, Предположим, что в момент времени и=ф, определяемый величиной входного сигнала,9 включаются тиристоры 5 и 11, К обмотке управления 2 прикладываются напряжб ние заряженного конденсатора 13 и напря-; жение Оп . На тиристорах 5 и 11 йапряжение равно нулю, а на 7 и 9 оно равно напряжениь О, По цепиДд - 5 - 2- 11протекает ток с, который является током переэаряда конденсатора 13. Наложение на конденсаторе. О по абсолютной величиье уменьшается. Ток ( зависит от дейст- вующих в этой цепи напряжений Оп и Оц, э.д.с, самоиндукции 1 и э.д.с вращения Е, Благодаря наличию фазосдвйгающего конден-; сатора 13 ток Х сдвинут по фазе относи-тельно тока в обмотке управления 3, В ре- , зультате появления вращающегося магнитно-, го поля возникает электромагнитный мсьмент двигателя.В момент времени и)Ффф, соответствую- щий тому же входному сигналу, включаются тиристоры 7 и 9. Вознчкает импульсто-, ка с, 9, и конденсатор 13 дозаряжается .Удо напряжения пктання Ц НапряженняО, О.,ООиО равны нулю, После заряда кон-. денсатора ток(=(э уменьшается до нуля, нтирнсторы 7 н 9 вы.дпочактся, Возникаю-, щая прн этом в обмотке управления 2 э.д.с. самонндукцни прикладывается х тиристорам 7 и 9 в обратном направлении, обеспечивая восстановление нх запирающих свойств, Поддействием э,д.с.1: ИБ и напряженияЦ че рез тнристоры 5 и 11 протекает спадаюпий ток (, Благодаря этому току заряд конденсатора продолжается. В момент вре-.мениШ=ф, когда суммарная э.д.с; Е+Е по абсолютной величине станет равной разности напряжений Ц -О, ток 1 уменьшит ся до нуля, и тнрнсторы 5 и 11 вЬключаъ ся. Конденсатор 13 остается в заряженном состоянии, Обмотка управления 2 в интервале Я(ОФФю(+Яотключена от источника питания и в ней индуктнруется сумма грансформаторной э.д.с, 6 н э.д.с. вращенияЕ.При отрицательной полуволне напряжения питания сначала включйртся тнристоры 6 и 12, а затем 8 и 10, н электромагнитные процессы протекают аналогичным образом.Прн изменении полярности входного ситъ нала с опереж.кием включаются тирнсторы 7 н 9, 8 и 10, и двигатель реверсируетсяХарактерной особенностью работы сервопривода является режим симметричного изменения (относительно момента начального смещения) углов включения тнристор=в прямого и обратного хода двигателя в течение.каждого попупернода напряжения питания, При этом энергия источника питании не расходуется в виде тепла (как это было бы в случае включения вместо конденсатора балластного сопротивления), а запасаеъфвлный асинхронный двигатель, о т л нч а ю щ и й с я тем, что, с пелью увел чения надежности работы сервопривода и повышения качества его характеристик, тиристорный усилитель мощности подключен к источнику переменного напряжения череэ фаэосдвигающий конденсатор двнга телямотке управления 2 прикладывается импульс напряжения, равнйй сумме мгновенных напряжений Ой 0, . Благодаря нвлн;чию начального смещения амплитуда еого нмпульса напряжения превышает вмлли- фйтулу напряжения питания Оп . В реэулытате прн малых входных сигналах увеличявается амплитуда импульса тока, протекаю",518852/ 6 6 ся в конденсаторе с последующей переда- щего но обмотке 2, а следовательно, увы чей ее в обмотку управления двигателя. ается и пусковой момент двигателя.Ликообраэный ток заряда конденсатора По мере увеличения входного сигнала в в обмотку управлении 2 не поступает, а. . увеличивающемся интервале междуеик,замыкается через включенные тиристоры обмотке 2 прикладывается импульс нвпря,прямого н обратного хода двигат зляОдя жея, ширина которого будет увеличенной его ограничения можно включить неболь-, аамплйтудауменьщенной, Таким образом, шое сопротивление 49, измеряемое един.темп нарастания тока спадает ло мере , пей фОмф.увелнчення входного сигнала.Повышение кРУтизны пУскоой хаГакте-ф р л а и э о бР е т е н и Я 1 рстнкн обусловлено форсировкой лусковоформула иэо го момента двигатели прн малых эначе-Реверснвный тиристорнцй сервопривод, ниях входного сигнала, Рассматриваемое ., содержащий схему управления с трехобмо явление:связано со спецификой способа уп. тожымидросселями,тиристорныйуснлитель рввленя, прн котором при малых вход- ,мощности переменного тока с неэввиси-ных сигналах в интервалах ( ИАй к об- мой работой ключевых элементов и двух1 б