Устройство для управления двухфазным асинхронным электродвигателем

(11) 551787 Союз Советских Социалистических Республик(43) Опубликовано 25. 03. 77. Государственны комнт Совета Иинистров ССС по делам изобретений и Открытий(45) Дата опубликования описания 16.06,7(72) Автор изобретен А. Соколо ковский ордена Ленина авиационный и им. Серго Орджоникидзе 1) Заяви тут 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВ УХФАЗНЫМЕЛЕМ Из устройств наиболее близких по техеской сущности является тиристорныйлитель мощности, описанный в литераки ра Известно такждвухфазным асиндержащим блок птиристорный усилкоторого связан О двухфазного аси отно-импульсным модулятоойство является наиболее ехнической с ности к п е лвход - с ширром. Это устрблизким по т уш рд о- женн ому.Оно относится к устройствам, реализуюнесимметричное упр авление двухным асинхронным двигателем, и обладает хорошими регулировочными характерист ками. Характерным признаком несимметричавления является только один кавления и, следовательно, простотатр ойств.Однако устройства, реализующие несимметричное управление, имеют существенные недостатки. щим фаз устроиства являетсть двигателя на ительная сложность ля регулирования назе обмоток двигателя тельных канала упатком эт лох гулируем ду и срав ного упр нал упра таких ус холостом устройств пряжения требуются р авления. так как дв каждой фа два разде Изобретение относится к усилительно- преобразовательным устройствам автоматии предназначено для реверсивного упвления асинхронным двухфазным двигателем в следящих приводах переменного тока радиотехнических установок и приборов различного назначения.Известно устройство с симметричным управлением двухфазных асинхронных двигателей, содержащее усилитель мощности, на вход которого подается напряжение раосогласования, а выход соединен со входом широтно-импульсного модулятора, формирующего сигнал управления для ключевых усилителей обмотки управления и обмотки возбуждения двухфазного асинхронного электродвигателя. е устройство управлен ронным двигателем, сотания и реверсивный итель мощности, выход обмоткой управления ронного двигателя, аЭнергетические характеристики двухфазного асинхронного двигателя при работеот устройств, реализующих несимметричноеуправление, хуже энергетических характеристик двухфазного асинхронного двигателяпри работе от устройств, реализующих симметричное управление устройств с двумяканалами управления. Устройства, реализукщие несимметричное управление, требуютдополнительно схем отключения обмотки 10возбуждения двигателя от источника питающего напряжения при нулевом сигнале управления, так как в противном случае возникают дополнительные потери энергии и,кроме того, возможен самоход двигателя. 1 ЬЦелью изобретения является улучшениеэнергетических характеристик электр опривода и устранение самохода двигателя.Это достигается тем, что в устройствоуправления двухфазным асинхронным двигателем, содержащем блок питания, широтно-импульсный модулятор, выход которогосоединен со входом реверсивного тиристорного усилителя мощности, питающего обмотку управления двигателя, введен иереверсивный тиристорный усилитель мощностивыход которого соединен с обмоткой возбуждения двухфазного асинхронного двигателя, а вход - с выходом указанного широтно-импульсного модулятора.На фиг. 1 представлена функциональнаясхема устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие работу узлов устройства; на фиг. 3 - электрическая схемаустройства,Устройство для реверсивного управлениядвухфазным асинхронным двигателем 1состоит из реверсивного тиристорного усилителя мощности 2, к которому подключена обмотка управления 3 двигателя, нереверсивного тиристорного усилителя мощности 4, к которому подключена обмоткавозбуждения 5 широтно-импульсного модулятора 6, блока питания 7 с выходныминапряжениями О и О .Реверсивный тиристорный усилительмощности 2,выполненный по дифференциальной схеме, в диагональ которой подключена обмотка управления 3 двигателя, содер жит две пары встречно-параллельно-включенных тиристоров 8 и 9, 10 и 11. Входные управляющие цепи тиристоров 8 и 10 под-.ключены соответственно через диоды к выходным обмоткам трансформаторов 12 М и 13 широтно-импульсного модулятора 6, построенного по вертикальному принципу и синхронизированного напряжением питания обмотки управления блока питания 7.Во входные управляющие цепи ведомых 60 тиристоров 9 и 11 включены коммутирующие дроссели 14 и 15 соответственно.Нереверсивный тиристорный усилительмощности, содержащий встречно-параллельновключенные тиристоры 16 и 17, подключенпоследовательно с обмоткой возбужденияк напряжению О,сдвинутому во времениотносительно питания обмотки управленияОна угол (3(в частном случае 3 = Р )Входная управляющая цепь задающего тириотора 16 подключена через диоды к выходным обмоткам трансформаторов 12 и 13широтно-импульсного модулятора 6. Вовходную управляющую цепь ведомого тиристора 17 включен коммутирующий дроссель18.При нулевом сигнале управления широтно-импульсный модулятор 6 не выдает импульсов включения задающих триггеров 8,10, 16, поэтому обмотки двигателя отклкгчены от приложенного напряжения. Пустьпри некотором положительном сигнале управления импульсы включения, длительностькоторых пр опорциональна сигналу управления,с трансформатора 12 широтно-импульсногомодулятора 6 поступают через диоды вовходные цепи задающих тиристоров 8, 16и вызывают их включение. Угол включения тиристора 8 равен Ч, а угол включения тиристора 16 - ( Ч+), тиристоры9 и 17 закрыты.При изменении полярности питающихнапряжений включаются тиристоры 9 и 17,а 8 и 16 закрыты. Сигналами управлениявключением являются импульсы, формируемые коммутирующими дросселями 14 и 18,причем угол включения тиристора 9 равен(У+И), а угол включения тиристора 17(Ч 1 Г+фИзменяя скважность импульсов управления включением тиристоров от 0,5до 1, можно регулировать угол включениятиристорных усилителей мощности соответственно регулируются величина и фазанапряжения на обмотках двигателя. Приэтом скорость двигателя изменяется отнуля до синхронной,При отрицательном сигнале управления (реверса) импульсы управления включением тиристоров поступают с трансформатора 13 выходного каскада широтнсимпульоного модулятора 6 канала реверса. В этом случае в один полупериод включаются тиристоры 10 и 16, тиристоры 11 и 17 закрыты, а в спедующий полупериод тириоторы меняются местами.Диоды 19, 20, 21,поставленные после довательно с задающими тиристорами в силовой цепи, улучшают запирающие свойства в неуправляемый полупериод. Диодыг.1 лр Уши имп мо 22,23,24 защищают цепь управления ведомых тиристоров от обратного напряжения 1 когда напряжение на анодах тиристоров отрицательно. Сопротивления 25, 26, 27 предназначены для ограничения тока через управляющие электроды тиристоров. Блок питания 7 содержит источник трехфазного напряжения и преобразователь числа фаз, выполненный на трансформаторе 28. Выходными величинами преобразователя числа фаз являются напряжения Ои 02Введение нереверсивного тиристорного усилителя мощности, выход которого соединен с обмоткой возбуждения двухфазного, асинхронного двигателя, а вход - с выходом одного общего широтно-импульсного модулятора, выгодно отличает предлагаемое устройство от прототипа, так как управление тиристорными усилителями мощности обеих обмоток двигателя осуществляется от одного общего широтно импульсного модулятора, что позволяет при полном регулировании угла включения реверсивного тиристорного усилителя мощности обмотки управления и неполном регулировании угла включения нереверсивного тиристорного усилителя мощности обмотки возбуждения улучшить энергетические характеристики электропривода. Кроме того,при нулевом сигнале управления этообеспечивает отключение обмотки возбуждения от источника питающего напряжения, т. е. ликвидирует самоходдвигателя,щ формула изобретения Устройство для управления двухфазнымасинхронным электродвигателем, содержащее блок питания, широтно-импульсный модулятор, Ь выход которого соединен со входом реверсивного тиристорного усилителя мощности, питающего обмотку управления асинхронного электродвигателя о т л и ч а ю)щ е е с я тем, что, с целью улучшения 20 энергетических характеристик электропривода и устранения самохода электродвигателя, в него введен нереверсивный тиристорный усилитель мощности, выход которого соединен с обмоткой возбуждения асинхронного элект родвигателя, а вход - с выходом указанного широтно-импульсного модулятора.551787 Г 11 1 11 Заказ 135/32 Тираж 902ЦНИИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и113035, Москва, Ж, Рауш ноеМинистр Совет ткрытийокая наб., д, 4/5 илиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная,Составитель Т. ВасильеваРедактор Е. Скляревская Техред А. Богдан Корректор А. Власе