Автономный преобразователь постоянного напряжения в переменное с устройством импульсного регулирования напряжения для питания гистерезисного двигателя

О П И С А Н И Е 1 и)773871ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическикРеспубликОпубликовано 23.10.80. Бюллетень 1 хо 39 по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 28.10.80(54) АВТОНО.ЧНЬ 11 ПРЕ:ОЬРАЗОВХТ 1,1 Ь 11 ОСТОЯННОГО 1 А 1 РЯЖЕ.ЕИЯ В ПЕэЕ,ЧЕ.:11101:. С У 1. ТэОЛСТВОЧ ИМПУЛЬСЕОГО эЕГУ;1 ИРОВ- НИЯ Е 1 А 1 Р 51 Ж 11-1 Я ДЛЯ ПИТАНИЯ ГИСТЕ 1.ЗИ 1,Е 1 ОО ЕЕ)1 ГАЕ.ЛЯ2 Изобретение относится к построению автономных статических источников питания гистерезисцых двигателей.Известны устройства формирования специальной формы напряжения питания гистерезисных двигателей, при которой резко повышаются его эцергетические показатели, обеспечивается стабилизация практически всех его характеристик. Указанные технические эффекты достигнуты за счет импульсного периодического регулирования возбуждения, а именно, периодически с частотой, значи тельно меньщей основной частоты питания двигателя, одновременно во всех фазах двигателя изменяют мгновенную величину напряжения нд время, составля 1 ощее десятые доли периода частоты питания, Это достига 5 ется путем наложения на основную форму напряжения импульсов, строго дозированных по амплитуде, длительности и фазе, с помощью дополнительного импульсного источника, В этом устройстве дополнительный импульсный источник включается в цепь пи тания инвертора 1.Недостатки этого устройства, в пропорциональном изменении всех фазных напряжений, вызывающих длительный переходнь 1 й процесс качаний дпигате,1 Я и, кроме того, все элементы цнверторд должны быть расчитаны ца протскдццс максимального значения импульсного тока и выорацы из условия питания цд 1 ряжсццсм, величина которого равна сумх 1 дрцому значению напряжения источ 11 ика и импульса. Все это увеличивает устдновлеццун 1 монность ицверторд.Нди 00,1:. с О,1 лкцм , прс т 111 гдсмому яв- лЯетсЯ ,ГрОЙство.,ц 11 сдс Гд 111 якццее сОбОЙ автономный прсоб 111 зо 1 ц 1 т л ".1 остояцного напряжения в пер мсцнос с устройством импульсного реГ) лировдция напряжения дгя питания г:1 стсрезцс 1 О 1 О двигателя, содержащее выходной усилите,1 ь, выполненный в виде мостового ццвертора напряжения, управляющие входы которо 1 о спели:цць 1 с распределителем цмпу; ьсов. Спхр; ццзцрованным здддюгцих 1 Гсцсг 111 торохц цпхльснып источник постояц 1 ОГО ток;1 с б;11 ком управления, подсоединенный через управляемый ключ пдраллельцо двум выходам цнвертора, и разъедицитсльцыи ключ(21,В этом хстройстве импульсный источник питания подключен пдраллельцо двум фазам основного источника. При этом, в момент включения импульсного источника для ис773871 ключения шунтирования его основным источником, одна из фаз питания разрывается ключом, включенным последовательно в цепьпитания двигателя.Такое соединение основного и импульсного источников приводит к несимметричному изменению напряжения в фазах двигателя, за счет чего достигается уменьшение качаний двигателя в результате импульсногонамагничивания,Недостатком известного устройства является то, что последовательный ключ вносит несимметрию в фазные напряжения, особенно при низких напряжениях питания, чтоснижает стабильность характеристик двигателя, оно сложно в реализации, особенно при резервировании, что снижает надежность источника и стабилизацию характеристик двигателя,Цель изобретения - повышение надежности и стабилизации характеристик двигателя.Указанная цель достигается тем, что вавтономный преобразователь постоянногонапряжения в переменное с устройством импульсного регулирования напряжения дляпитания гистерезисного двигателя, содержащий выходной усилитель выполненный в виде мостового инвертора напряжения, управляющие входы которого соединены с распределителем импульсов, синхронизированным задающим генератором, импульсный источник постоянного тока с блоком управления, подсоединенный через управляемыйключ параллельно двум выходам инвертора,и разъединительный ключ, введены логические элементы НЕ и И, причем разъединительный ключ включен последовательно в цепьпитания инвертора, по крайней мере, одинлогический элемент И включен между однимвыходом распределителя и управляющимвходом плеча инвертора, соответствующийвыход которого соединен с одним из полюсов импульсного источника постоянного тока, а выход блока управления импульсногоисточника соединен через логический элемент НЕ с другим входом логического элемента И.Кроме того, логические элементы И могут быть включены между всеми выходамираспределителя и входами инвертора, причем между выходом блока управления импульсным источником и логическим элементом НЕ включен дополнительно введенныйрасширитель импульсов, а выход логического элемента НЕ подсоединен ко вторымвходам всех логических элементов И. 1 в М ъв 25 38 зз ав 45 юв 4тора через управляемый ключ (транзистор) 11 подключен импульсный источник 12 с зарядным устройством 13. В цепь питания 14 инвертора включен разъединительный ключ 15, содержащий диод 16 и резистор 17. Схема управления импульсным источником 18 непосредственно соединена с ключом 11 и через логические элементы НЕ 19 и И 20 соединена с транзистором 5 стойки инвертора. Второй вход элемента 20 подключен к выходу распределителя 21, который в свою очередь соединен с задающим генератором 22 и схемой управления 18.Разъединительный ключ 15 может быть выполнен в виде параллельного соединения диода и транзистора, причем, входная цепь транзистора соединяется с импульсным источником 18, выход которого через расширитель импульса 23 и элемент НЕ 19 соединен со схемами И 24, подключенным ко всем выходам распределителя 21.Устройство работает следующим образом.Инвертор 1 управляется обычным образом по сигналам распределителя 21. Блок формирования длительности, фазы и частоты импульсов 18 обеспечивает деление импульсов распределителя 21 и синхронизацию появления импульсов в определенной фазе относительно напряжения инвертора, Фаза и длительность импульсовформируется по известным схемам с использованчем времязадаюших элементов или цифровым способом.В исходном состоянии блок 18 формирует сигнал, запирающий транзистор 11. Конденсатор 12 заряжен от устройства 13. Преобразователь работает обычным образом.Пусть в момент, включения источника 12 в инверторе были включены транзисторы 3, 5, 6. Сформированный блоком 18 импульс включает транзистор 11 и с помощью блоков 19, 20 выключает транзистор 5. Напряжение импульсного источника 12 будет приложено непосредственно к фазам двигателя. формируя в них импульс намагничиваюше. го тока.Ф. рмы фазных напряжений в момент образования импульса приведены на фиг. 3. Импульс намагничиваюшего тока протекает только через один ключ транзистора 6, а после выключения импульсного источника 12 ток замыкается через обратные диоды, щунтирующие транзисторы 5, 7 и транзистор 3. Низкая частота следования намагничивающих импульсов 1 до 30 Гц не требует увеличения их установленной мощности.На фиг. 1 приведена схема предложенного автономного преобразователя; на фиг, 2 - варианты выполнения отдельных его узлов; на фиг. 3 - формы фазных напряжений,Преобразователь содержит инвертор 1, выполненный на транзисторах 2 - 7, к которому подключен гистерезисный двигатель 8. Параллельно двум стойкам 9 и 10 инверНа фиг. 2 представлен вариант полного исключения протекания импульса тока по транзисторам инвертора. Для этого по сигналу блока 18 выключаются все транзисторы инвертора с помощью схем 24. Блок 23 осу шествляет задержку на включение инвертора на время менее О,1 периода частоты питания. Этого времени обычно доста 773871точно для спадания импульса реактивного тока в фазах двигателя.Таким образом, в предложенном устройстве сохранена симметрия фазных токов, тем самым достигнута стабилизация характеристик электродвигателя.Предложенное устройство позволяет до минимума сократить количество дополнительных силовых элемен -ов, включенных последовательно с основную цепь преобразования мощности.Форггу га изобретения1. Автономный преобразователь постоянного напряжения в переменное с устройством импульсного регулирования напряжения для питания гистерезисного двигателя, содержащий выходной усилитель, выполненный в виде мос 1 ового инвертора напряжения, управляющие входы которого соединены с распределителем импульсов, синхронизированным задающим генератором, импульсный источник постоянного тока с блоком управления, подсоединенный через управляемый ключ параллельно двум выходам инвертора, и разъединительный ключ, от,гичающийся тем, что, с целью повышения надежности и стабилизации характеристик двигателя,введены логические элементы НЕ и И, причем разъединительный ключ включен последовательно в цепь питания инвертора, по крайней мере, один логический элемент И включен между одним выходом распредели теля и управляющим входом плеча инвертора, соответствующий выход которого соединен с одним из полюсов импульсного источника постоянного тока, а выход блока управления импульсного источника соединен через логический элемент НЕ с другим входом логического элемента И.2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем что логические элементы И включены между всеми выходами распределителя и входами инвертора, причем между выходом блока выправления импульсным источником и логическим элементов НЕ включен дополнительно введенный расширитель импульсов, а выход логического элемента НЕ подсоединен ко вторым входам всех логических элементов И.29Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Делекторский Ь. А. и Тарасов В. Н. Пути совершенствования гистерезисного привода генератора Труды МЭИ, вып, 187, 1974.2. Авторское свидетельство СССРЛо 455429, кл. Н 02 К 19,08, 1974.Составитель Ю. Андреев Редактор И. Ковальцук Техред К. Шуфриц Корректор Ю. Макаренко Заказ 7526/76 Тираж 783 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4