Усилитель мощности для управления электромеханическим преобразователем

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик СВИДВТВЛЬСТВУ АВТОРСКО)М. Кл. Н 02 Р 8/00 и исоелннен ооударстекоаый коитот СССР о делам ваобретеинй и открытий(53) УДК 621.3 .13-33.3 (088.8) тень Дата опублиовани 7.02.82 исани1) Заявитель 54) УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕМ Изобретение относится к электро технике и может быть использовано в устройствах управления электроменическими преобразователями импульс" ного действия, шаговыми либо волновыми щаговыми электродвигателями.Известен усилитель мощности, содержащий источник питания, подключенный через последовательно соединенные между собой разделительный диод и обмотку электромеханического преобразователя к выходному каскаду, конденсатор и подключающие тиристоры и симнстор 111.Причем конденсатор связан через два подключающих тиристора с зажимами двух обмоток электромехаиического преобразователя.Недостатками такого усилителя мощности являются запаздывание тока при форсировании процесса нарастания приводящее к снижению быстродейст вия, и ограниченная область применения, обусловленная возможностью обеспечения рекуперации энергиитолько при определенном способекоммутации обмоток электромеханического преобразователя.Наиболее близкий по техническойсущности к предлагаемому усилительмощности для управления электромеханическим преобразователем, например шаговым двигателем, содержащийисточник питания, к которому подключены последовательно соединенныемежду собой разделительный диод, обмотка электромеханического преобразователя и ключевой элемент выходного каскада, конденсатор и два разрядцых вентильных элемента, напрнметиристора О 1,Недостатком известного усилителямощности является большое количест"во подключающих элементов, равное304 тъ, где,тт 1 - число обмоток электромеханического преобразователя,Цель изобретения - упрощение устройства.15 20 25 30 Э 5 40 л 90Поставленная цель достигаетсятем, что разрядные вентильные элементы включены между собой встречнопараллельно, к первой общей точкеих соединения подключен через конденсатор первый зажим обмотки, а вторая их общая точка подключена ковторому зажиму обмотки, соединенномус ключевым элементом выходного каскада.На фиг. 1 приведена принципиальная схема усилителя мощности для управления электромеханическим преобразователем (шаговым электродвигателем); на фиг. 2 - временные диаграммы тока в обмотке электромеханического преобразователя и напряженияна конденсаторе.Усилитель мощности (фиг. 1) дляуправления электромеханическим преобразователем содержит источник питания Чр , положительная клемма которого подключена через последовательно соединенные между собой разделительный диод 1 н обмотку 2 электромеханического преобразователя кключевому элементу 3 выходного каскада, конденсатор 4 и два разрядныхвентильных элемента (тиристора) 5и 6. Тиристоры 5. и 6 соединены между собой встречно-параллельно Кпервой общей точке их соединенияподключен через конденсатор 4 первыйзажим обмотки 2, а вторая общая ихточка подключена ко второму зажимуобмотки 2, соединенному с ключевымэлементом 3,Усилитель мощности работает следующим образом.Предположим, что одна из обмоток2 (Фаз) электромеханического преобразователя в момент времени Ф,(Фиг. 2) должна отключаться, другаяподключаться, а третья остается вклю.ченной на напряжение источника пита"ния, т.е. рассмотрим работу усилителя мощности при однополярной парной схеме коммутации фаз. При отключении обмотки 2 электромеханического преобразователя от источникапитания ( одновременно подаются управляющие импульсы на запирание ключевого элемента 3 усилителя мощностиданной фазы и на включение тирнстора 6 включаемой фазы. При отключе 0Йии фазы эа счет магнитной энергии,запасенной в ее магнитном поле, происходит Форсированный заряд конденсатора 4 до напряжения Ощщк"Ювао 4181 4(фиг. 2), где Ь- добротносгь конту 1 ра рекуперации. Полярность этого напряжения на фиг, 1 указана в кружочках, Затем в момент времени , когда ток заряда конденсатора уменьшится до нуля, тиристор 6 выключается. В этот же момент времени й, либо с некоторой задержкой во времени подается управляющий импульс на 0 включение тиристора 5. При этом через включенный тиристор 5 происходит перезаряд конденсатора 4 до напряжения Ошщ О ,так как добротность контура перезаряда конденсатора большая (полярность напряже"ния Ощщ, указана на фиг, 1 без кружочков), Напряжение Цп,щ, при идеальных элементах схемы сохраняетсядо следующего включения этой фазы электромеханического преобразователя.И это же время, т.е. в момент времени Ц 1 (фиг, 2), при включении ключевого элемента 3 и тиристора 5 включаемой Фазы к ней прикладывает" ся повышенное напряжение Ц,щ конденсатора 4 этой Фазы, предваритель" но заряженного при ее предыдущем отключении в результате процессов, указанных выше. Конденсатор 4, разряжаясь, вызывает во включаемой фазе 2 форсирование нарастания тока в течение времени бр, пока не откроется разделительный диод 1 включаемой Фазы, т.е, пока не откроется разделительный диод 1 включаемой Фазы или пока напряжение.на конденсаторе не сравняется с напряжением Оо источника питания. При последующих переключениях фаз электро"механического преобразователя работа устройства повторястся. Такое выполнение усилителя мощности для управления электромеханическим преобразователем, например шаговым электродвигателем, позволяетвдвое уменьшить число подключающих элементов по сравнению с из" вестным устройством, что упрощает устройство, снижает его габариты и вес. Кроме того, протекающий об" ратный ток в обмотке электромеханического преобразователя в интервале времени й-й 1 (фиг. 2), например, в четырехфазном шаговом электродвигателе с активным ротором при однополярной парной схеме коммутации об" моток создает дополнительный момент,904181 бс целью упрощения, разрядные вентильные элементы включены мезду со бой встречно-параллельно, к первой общей точке их соединения подключен через конденсатор первый валим обмотки, а вторая их общая точка под-.ключена ко второму зажиму обмотки, соединенному с ключевым элементом выходного каскада.10 Формула изобретения Усилитель мощности для управленияэлектромеханическим пре браэователем, например шаговым двигателем,содержащий источник питания, к ко"торому подключены последовательносоединенные между собой разделительный диод,. обмотка электромеханического преобразователя и ключевой элемент выходного каскада, кон%денсатор и два разрядных вентильныхэлемента, например, тиристора,о т л н ч а ю щ и й с я тем, что,5который повышает быстродействиеэлектродвигателя. Источники инФормации,принятие во внимание при экспертизе. Авторское свидетельство СССР У 42529 кл Н 02 Р 7/62 9712. Авторское свидетельство СССР В 653714, кл. Н 02 Р 8/00, 1977Ф Составитель З,Горннка Техред Я. Гайду", Корректо цдка актор А.Л Тираа 718 Бодни ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж Раущская наб., Заказ 163 ое ал ППП , Патент ,г. Уагород, уа. Проектн