Устройство широтно-импульсного управления

СПИ Ьаа Советских Социалистических РеспубликЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВМДЕТЕДЬСТВУ ельстваависимое от авт. с аявлено 08.Х 11.1966 ( 1117978/2 с присоединением заявки М Приоритет омитет по делам аобретеиий и открытипри Совете МииистровСССР Опубликовано 12.11.1968. Бюллетень1 икования описания 20 Л.1968 ат Авторыязобретени ов, А. К, Тищенк нецов, О. Д, Гончаи Г. П, Мудрый-исследовательскийинститут ге Заявитель лектротехнически ударственныи научно УСТРОЙСТВО ШИРОТНО-ИМПУЛЬСНОГО УПРАВЛЕНИЯЭЛЕКТРОПРИВОДОМ С АВТОНОМНЪМ ИНВЕРТОРОМИ ГИСТЕРЕЗИСНЪМ СИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ маторной мостовой схеме на транзисто12 - 17,иство широтно-импульсното оприводами с автономным резисным синхронным двиее цепь обратной связи моа с двигателем, сложно и ерехода с пускового режипрямоугольные той следования сатор 18 в ба(1 б фиг, 3) и атор, собранОдновременно с триггера 4импульсы напряжения с часто2400 гц подаются через кондензу транзистора 19 (см. эпюрузапускают ждущий мультивибрный на транзисторах 19, 20 и 21 ложенного обратной ждущий ажн остью ть пред то в,цеп лючень емой ск На высокочекторе трапугольные имющие эпюреодаются в йства проще укаполучать плавные ма на синхронный. транзисторе,2с тем в базутриггера 4 посы напряжен20 но сдвинутые180 эл. трал,щего ключаР(1 к.2 з ф начправ чяютсящим с фазоробеспечивает30 гателя на вр Известное устро" управления электр инвертором и гисте гателем, содержащ дулирующего ключ не дает плавного п ма на синхронный. Отличительная особенно устройства состоит в том, ч связи последовательно в мультивибратор с изменя импульсов и реле времени. 1 акая конструкция устро занной выше и позволяет переходы с пускового режиНа фиг. 1 представлена принципиальная схема устройства управления; на фиг. 2 - принципиальная схема автономного инвертора; на фиг. 3 - 8 даны эпюры напряжений,При подключении источника питания переменное напряжение с кварцованного задающего генератора 1 через систему триггерных делителей частоты 28 подаегся на вход фазорасщепителя 9, где оно расщепляется на трехфазное прямоугольное напряжение и через выходы а, 6, в подается на предварительные усилители мощности 10, 11 (фиг. 2), которые управляют выходным устройством 1 автономным инвертором), собранным по бестрансфорй скорости (6000 об/яин) в колзистора 21 образуются прямо. пульсы напряжения, соответствуСкге, которые через диод 22 базу модулирующего ключа на 3 (эпюра 11 б 2 з фиг. 4). Вместетранзистора 24 через диод 25 с ступают прямоугольные импульия с частотой следования 2400 га,по фазе относительно 1/б в на Складываясь в базе модулирую - транзисторе 23, напряжения дящее со ждущего мультивибра, приходящее с коллектора транолностью закрывают транзистор фиг. 4), и транзисторы 12 - 17 только одним сигналом, приходяасщепителя 9. Таким образом ся перевозбуждение электродвиемя пуска. Форма напряжения на50 55 60 65 коллекторах силовых транзисторов соответствует эпюре Й 3 гф (фиг, 6), а линейного напряжения - эпюре Ьь (фиг. 8).При входе двигателя в синхронизм выпрямленное диодами 2 б, 27, 28, 29 напряжение с датчика оборотов пробивает стабилитрон 30 и, прикладываясь к переходу эмиттер - база транзистора 31, закрывает его. Конденсатор 32 реле времени заряжается напряжением источника 33, а транзистор 34 по мере заряда конденсатора 32 постепенно открывается. Напряжение источника 33 по цепи плюс 33 - 34 - 21 - 19 - сопротивление 35 - диод 3 б - минус 33 - прикладывается к переходу эмиттер - база составного триода 19, 21 и открывает его.Ждущий мультивибратор затормаживается, напряжение на коллекторе транзистора 21 соответствует эпюре Е/,д, (фиг. 3), и управляющий сигнал на модулирующий ключ не подается. Таким образом, транзистор 23 переключается только одним сигналом (1,;з образуя в коллекторе прямоугольные импульсы напряжения Е/кгзс (фиг, 4) с частотой следования 2400 гц, которые через диод 37 поступают в базу предварительного усилителя мощности 10 одновременно с сигналом, приходящим с фазорасщепителем 9 и, управляя транзистором 10, уменьшают время открытого состояния силового транзистора 12, тем самым снигкается действующее значение напряжения на обмотках двигателя и перевозбуждение электродвигателя прекращается. Плавное отключение перевозбуждения исключает возможность выхода электродвигателя из синхрониз; ма при резком отключении перевозбуждения. частота следования импульсов, подаваемых с фазорасщепителя 9 на высокой скорости равна р -- 200 гц, а частота модулирующих импульсов У,гз равна 2400 гц. В одном полу- периоде основного сигнала укладывается шесть периодов модулирующего сигнала, чем обеспечивается необходимая величина действующего значения напряжения на обмотках электродвигателя при синхронной его работе на высокой скорости. Форма напряжения, подаваемого на фазу электродвигателя при синхронной его работе на высокой скорости, соответствует эпюре Ы,л, (фиг. 6), а форма линейного напряжения соответствует эпюре 1 лбс (фиг. 8) .Для обеспечения низкой скорости вращения электродвигателя (750 об/лшн) вход фазорасщепителя 9 через контакты 38, 39 реле переключается с триггера 5 на триггер 8, и частота основного уравляющего сигнала, подаваемого на двигатель, равна 25 .гц.Необходимая величина действующего значения напряжения на обмотках электродвигателя для перевозбуждения и синхронной работы его обеспечивается модулирующим сигналом, который для низкой скорости формируется следующим образом. В момент пуска и повторного перевозбуждения электродвигате 5 10 15 20 25 30 35 40 45 4ля в базу транзистора 23 через диоды 40, 41, 22 поступают импульсы напряжения с коллекторов 21, 42, 24, Напряжение Угг имеет форму, соответствующую эпюре (1,и(фиг. 3). Время закрытого состояния транзистора 21 определяется постоянной времени т=С 2 КР 2. Напряжение С/,4 г (эпюра 04 г на фиг, 5), имеющее частоту 1200 гц и скважность 16, формируется путем сложения напряжений ров 2, 3, 4, 5 и имеющих частоту 9600 гц, 4800 гц, 2400 гц и 1200 гц соответственно. Импульсное напряжение Уг 4 (фиг. 5), имеющее частоту 1200 гц и скважность 8, формируется с помощью напряжений Ьбг 41 1 бгв аг 4 (фиг, 5), снимаемых с триггеров 3, 4, 5 и имеющих частоту 4800 гц, 2400 гц и 1200 гц соответственно. Напряжения Ук 4 г и Уг 4 сдвинуты по фазе на 45 эл. гранд.Складываясь в базе транзистора 23 напряУкг, Укзг (Iкгь формируют в его коллекторе импульсное напряжение с частотой 1200 гц и скважностью 16/3, имеющее форму Ик гз ф (фиг. 5), Это напряжение подается на базу предварительного усилителя мощности 10 и через него управляет силовыми транзисто.- раъ 1 и, обеспечивая необходимую для перевозбуждения электродвигателя величину действующего напряжения на его обмотках. Форму напряжения, которое подается на фазу,двитателя на низкой скорости при пуске и повторном перевозбуждении, показывает эпюра ЙГгнф (фиг. 7). Когда двигатель вошел в синхронизм, выпрямленное напряжение с датчика оборотов двигателя через контакты 43, 44 реле складывается с напряжением стабилизированного источника 45, пробивает стабилитрон 30, и уже описанным методом происходит затормаживание идущего мультивибратора, Сигнал в коллекторе транзистора 23 принимает форму эпюры Ьгз (фиг, 5), а напряжение, подаваемое на фазу двигателя, - эпюры Е/гс (фиг. 7). Действующее значение напряжения на обмотках электродвигателя уменьшается, и перевозбуждение прекращается. При случайном выходе электродвигателя из синхронизма напряжения, снимаемсго с дат. чика оборотов, недостаточно для того, чтобы удерживать стабилитрон 30 в пробитом состоянии, он восстанавливается, а ждущий мультивибрагор начинает переключаться, обеспечивая перевозбуждение электродвигателя.111 рименение описанной выше схемы, использующей импульсный метод для получения необходимого эффективного напряжения на обмотках электродвигателя, позволило производить перевозбуждение гистерезисного электродвигателя с помощью узлов, включаемых в маломощные цепи преобразователя, что в значительной мере упрощает схему преобразователя, повышает. его надежность, снижает габариты и вес.213163 отов Предмет изобретения Устройство широтно-импульсного управления электроприводом с автономным инвертором и гистерезисным синхронным двигателем, содержащее цепь обратной связи модулирующего ключа с двигателем, отличающееся тем.что, с целью упрощения и плавного перехода с пускового режима на синхронный, в указанную цепь обратной связи последовательно 5 включены ждущий мультивибратор с изменяемой скважностью импульсов и реле времени.%гн кгсбгц бгз кЛр гзсг213163 цлву цлвсСоставитель Л. Борисов Редактор Кречетова Техред Р. М. Новикова Корректоры: С, А. Башлыковаи Г. И. Плешакова Заказ 1038/18 Тираж 530 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР Москва, Центр, пр. Серова, д. 4Типография, пр. Сапунова, 2