Электропривод постоянного тока

Электропривод постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в различных механизмах, работающих при нестабильном напряжении источника питания. Целью изобретения является повышение точности стабилизации частоты вращения и надежности. Обмотка параллельного возбуждения 10 последовательно с нелинейным резистором 11 включена между контактом 7 линейного контактора 8 и общей точкой обмоток якоря и дополнительных полюсов. В электропривод введены двухкаскадный усилитель на транзисторах 13,14, первый из которых управляется сигналом падения напряжения на обмотке 3 дополнительных полюсов, а второй шунтирует, в зависимости от режима работы, нелинейный резистор 11 в цепи обмотки возбуждения 10. Обеспечивается стабилизация частоты вращения вследствие влияния тока якоря на величину тока возбуждения, улучшается коммутация при повышенном напряжении источника питания. Кроме того, достигается регулирование процессов пуска и останова воздействием транзисторного усилителя на цепь возбуждения электродвигателя. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„1515312 (51)4 Н 02 Р 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4285639/24-07 (22) 10,07.87 (46) 15.10.89, Бюл. М 38 (71) Научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электрических машин постоянного тока Прокопьевского завода

"Электромашина" (72) А,П,Инешин, В.А,Гордовой и Я.И.Волкомирский (53) 621.314,52(088,8) (56) Справочник по автоматизированному электроприводу. Под ред.

В.А.Елисеева, А.В.Иинянского. - М.:

Энергоатомиздат, 1983, с. 21.5-218.

Преобразователь АПП-12РТМ. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ОТА,466.032, 1982. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОП ПОСТОЯННОГО ТОКА (57? Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в различных механизмах, работающих при нестабильном напряжении источни, ка питания. 11елью изобретения явля2 ется повышение точности стабилизации частоты вращения и надежности. Обмотка параллельного возбуждения 10 последовательно с нелинейным резистором I! включена между контактом 7 линейного контактора 8 и общей точкой обмоток якоря и дополнительных полюсов. В электропривод введены двухкаскадный усилитель на транзисторах 13, 14, первый из которых управляется сигналом падения напряжения на обмотке 3 дополнительных полюсов, а второй шунтирует, в зависимости от режима работы, нелинейный резистор 11 в цепи обмотки возбуждения.10. Обеспечивается стабилизация частоты вращения вследствие влияния тока якоря на величину тока возбуждения, улучшается коммутация при повышенном напряжении источника питания. Кроме того, достигается регулирование процессов пуска и останова воздействием транзисторного усилителя на цепь возбуждения электродвигателя. 1 з.п. ф-лы, ил.

l

15153) 2

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в различных механизмах, работающих при нестабильном напряжении источника пи.тания.

Целью изобретения является повышение точности стабилизации частоты вращения и надежности.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема электропривода; на фиг. 2 — схема устройства с транзисторным усилителем.

Электропривод постоянного тока (фиг, 1) содержит некомпенсированный 15 электродвигатель постоянного тока, якорная цепь которого составлена из последовательно соединенных стабилизирующей обмотки 1, обмоток 2 якоря и 3 дополнительных полюсов и подключена к источнику 4 питания крайним выводом стабилизирующей обмотки 1 через пусковой резистор 5, шунтированный контактом 6 контактора ускорения, и первый контакт 7 линейного контактора 8, а крайним выводом обмотки 3 дополнительных полюсов через второй контакт 9 линейного контактора 8. Обмотка 10 параллельного возбуждения одним выводом соединена 30 с общей точкой пускового резистора

5 и первого контакта 7 линейного контактора 8, а другим через нелинейный резистор 11 — с общей точкой обмотки

2 якоря и обмотки 3 дополнитедьных полюсов. Электродвигатель связан с нагрузкой 12.

Электропривод постоянного тока (фиг. 2) содержит дополнительно два транзистора 13 и 14, сглаживающий 40

Т-образный RC-фильтр 15, замыкающий контакт 16 кнопки "Стоп", размыкающий блок-контакт 17 контактора ускорения, два резистора 18 и 19, стабилитрон 20 и диод 21 ° Эмиттеры тран- 45 зисторов 13 и 14 соединены с общей точкой обмоток 2 якоря и 3 добавочных полюсов. Базоэмиттерный переход первого транзистора 13, шунтированный диодом 21, через сглаживающий Т-об- 50 разный фильтр 15 .подключен к обмотке

3 дополнительных полюсов. Переход эмиттер — коллектор второго транзистора 14 подключен параллельно нелинейному резистору 11, база через пер- 55 вый резистор 18 соединена с его эмиттером, а через стабилитрон 20 — с коллектором первого транзистора 13, подключенным через второй резистор

19 к общей точке параллельно внлюченных замыкающего контакта 16 кнопки

Стоп и размыкающего блок-контакта

17 контактора ускорения, вторая общая точка которых соединена с первым кон— тактом 7 линейного контактора 8, Электропривод (фиг. 1) работает следующим образом.

После срабатывания линейного контактора 8 происходит реостатный пуск электродвигателя, при котором ток якоря ограничивается пусковым резистором 5. Затем срабатывает контактор ускорения (обмотка и цепи управления не показаны) и своим контактом 6 выводит из якорной цепи пусковой резистор 5. После разгона электродвигателя скорость его стабилизируется за счет указанного на фиг. 1 подключения обмотки 10 параллельного возбуждения ° При увеличении, например, тока якоря уменьшается ток обмотки 10, что соответственно, приводит к уменьшению магнитного потока и переходу рабочей точки электродвигателя на вышележащую электромеханическую характеристику. В итоге статическая механическая характеристика электропривода имеет большую жесткость, т ° е. меньшую зависимость частоты вращения от нагрузки, в результате повьппается точность стабилизации частоты вращения электродвигателя, При этом изменение частоты вращения, обусловленное колебаниями напряжения истачника 4 питания, компенсируется изменением тока обмотки 10 за счет нелинейного резистора 1!.

Кроме того, в электроприводе осуществляется автоматическая подпитка обмотки 3 дополнительных полюсов током обмотки 10 возбуждения, что обеспечивает безыскровую работу электродвигателя при Повышенных напряжениях источника 4 питания, в результате снижается износ коллекторно-щелочноro узла и повышается надежность электропривода.

При дополнении схемы электропривода (фиг. I) транзисторным усилителем (фиг, 2) реализу гся дополнительное сокращение потерь и уменьшение электрических нагрузок на элЕменты в переходных режимах реостатного пуска и отключения.

Электропривод (фиг, ) работает следующим образом.

1515312

На начальном этапе реастатнаго пуска ток якорной цепи электродвигателя ограничивается пусковым резистором 5, Первый транзистор 13 закрыт

5 па переходу база — эмиттер напряжением запирающей полярности, созданным при протекании тока якоря по обмотке 3 дополнительных полюсов двигателя, Второй транзистор 14 открыт благодаря протеканию тока базы и, шунтируя открытым коллекторным переходом нелинейное сопротивление 11, обеспечивает наибольшее значение така и магнитного потока возбуждения обмотки 10 электродвигателя. Поэтому начальный разгон электродвигателя происходит с наибольшим пусковым моментом и ускоренным, ввиду чего сокращается время реостатного пуска и 2р уменьшаются электрические нагрузки на элементы электропринада (пусконай резистор, якорь и т.п.).

Затем при дастжкении определенной величины противо-ЭДС, двигателя 25 и снижении ега пускового тока замыкающий силовой контакт 6 контактора ускорения шунтипует пусковой резистор 5 в цепи якоря электродвигателя и переводит ега на естественную электрамеханнческую характеристику, Одновременно ввиду размыкания блок-контакта 17 кантактора ускорения н цепи Формирования базового тока транзистора 14 начинается электромагнитный процесс уменьшения тока и магнитного потока в пепи обмотки 10 возбуждения, при котором электродвигатель переходит на искусственную электромеханическую характеристику, где 4р и работает неопределенно прадолжитель»ае режима рабаты.

В этом режиме работы электропривода аба транзистора 13 и 14 находят- 4 ся н закрытом состоянии, нелинейное сопротивление 11 введено в цепь обмотки 1О возбуждения, при этом частота вращения поддерживается относительно заданной номинальной, 50

Для отключения электоопривода нажимается вручную отключающая кнопка

"Стоп" пускателя, основной размыкающий контакт которой разрынает цепь питания обмотки линейного кон; актора

8, а дополнительный замыкающий контакт 16 кнопки "Стоп" подключает резистор 19 цепи питания межкаскадной связи транзисторов 13 и 14. При этом ввиду электромагнитной и механическоМ инерционности отключение линейного кантактора 8 и размыкание его контактов 7 и 9 происходит с ныдержкой времени (0,1-0,3 с), в течение которой в электроприводе возникает переходный процесс перевода двигателя в тормозной (генераторный) режим, обусловленный форсировкой тока и магнитного по.— тока возбуждения обмотки 10 при шунтировании отпирающимся транзистором 14 нелинейного сопротивления 11 в этой цепи.

В момент изменения полярности тока якорной цепи двигателя изменяется и полярность напряжения на обмотке 3 дополнительных полюсов, связанной посредством сглаживающего Т-образного

RC-фильтра 15 с баэоэмиттерным переходом первого транзистора 13. Отпирание транзистора 13 приводит к запиранию транзистора 14, переходящего при этом в вибрационный (релейный) режим работы с широтно-импульсным включением-отключением шунтируемого нелинейного резистора 11 в цепи обмотки 10 возбуждения. В результате ток якорной цепи ограничивается на некотором уровне эа счет совершаемых им автакалебаний в контуре стабилизации

-.ормаэного тока двигателя, образованного соответственно обмоткой 3 дополнительных полюсан (как датчиком входного тока электропринода), сглаживающих Т-образным RC-фильтром 15, днухкаскадным усилителем на транзисторах 13 и 14, нагруженным на нелинейное сопротивление 11, цепью

10, 11 возбуждения двигателя и цепью якоря, величина противо-ЭДС, которой связана с изменениями магнитного потока возбуждения обмотки 10, Таким образом, в результате принудительного уменьшения и стабилизации на низком уровне тока якорной цепи двигателя размыкание силовых контактов l и 9 линейного контактора 8 происходит практически без дугообразавания, что повышает надежность и ресурс работы электропривода.

Ф о р м у л а изобретения

1. Электропривод постоянного тока, содержащий некомпенсированный электродвигатель постоянного тока, якорная цепь которого составлена иэ по1515312

1О с коллектором первого транзистора, подключенным через второй резистор к общей точке параллельно Включенных замыкающего контакта кнопки

"Стоп" и размыкающего блок-контакта контактора ускорения, вторая общая точка которых соединена с первым контактом линейного контактора.

25

Составитель В,Поспелов

Техред А.Кравчук

Редактор Л.Веселовская

КоРРектоР Н.Король

Заказ 6290/53 Тираж 551 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 следовательно включенных стабилизирующей обмотки, обмоток якоря и дополнительных полюсов и предназначена . для подключения к источнику питания крайним выводом стабилизирующей обмотки через пусковой резистор, шунтированный контактом контактора ускорения, и первый контакт линейного контактора, а крайним выводом обмотки дополнительных полюсов — через второй контакт линейного контактора, обмотку параллельного возбуждения, соединенную последовательно с нелинейным резистором, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации частоты вращения и надежности, обмотка параллельного возбуждения одним выводом соединена с общей точкой пускового резистора и первого контакта линейного контактора, а друrим — через нелинейный резистор с общей точкой обмоток якоря и дополнительных полюсов.

2, Электропривод по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повьш1ения надежности, в него дополнительно введены два транзистора, сглаживающий Т-образный RC-фильтр за кающ и контакт кнопки "Столп, размыкающий блок-контакт контактора ускорения, два резистора, стабилитрон и диод, при этом эмиттеры транзистора соединены с общей точкой обмоток якоря и дополнительных полюсов, базоэмиттерный переход первого транзистора, шунтированный диодом, через сглаживающий Т вЂ образн RC-фильтр подключен к обмотке дополнительных полюсов, переход эмиттер — коллектор второго транзистора подключен параллельно нелинейному резистору, база через первый резистор соединена с его эмиттером, а через стабилитрон—