Электропривод

Электропривод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизированному электроприводу, и может быть использовано для регулирования электропривода швейной машины. Цель изобретения - повышение качества регулирования. Электропривод содержит электродвигатель 1, подключенный к источнику 2 питания через ключ 3, датчик 4 скорости, узел 5 сравнения и пороговый блок 9, соединенный с управляющим входом ключа 3. Задатчик 5 скорости выполнен на оптроне со шторкой 17 управления и педалью 18. В электроприводе обеспечивается плавный пуск и регулирование при переменной нагрузке. Это повышает качество регулирования. Кроме того, в электроприводе предусмотрена защита от превышения температуры двигателя. 1 ил.

ССИОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„154531 (51)5 Н 02. Р 5/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4321582/24-07 (22) 02.11.87 (46) 23.02.90. Бюл. 1Ф 7 (72) Е.Л.Попков и Д.И.Павлович (53) 621.316.718.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1131005, кл. Н 02 P 5/16, 1984.

Авторское свидетельство СССР

N - 986283, кл. Н 02 Р 5/06, 1984.

I (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизированному электроприводу, и может быть использовано для регулирования электропривода швейной машины. Цель изобретения — повышение качества регулирования. Электропривод содержит электродвигатель 1, подключенный к источнику 2 питания через ключ 3, датчик

4 скорости, узел 5 сравнения и пороговый блок 9, соединенный с управляющим входом ключа 3. Задатчик 5 скорости выполнен на оптроне со шторкой 17 управления и педалью 18. В электроприводе обеспечивается нлавный пуск и регулирование при переменной нагрузке. Это повышает качество регулирования. Кроме того, в электроприводе предусмотрена защита от превышения температуры двигателя.

1 ил.!

545318

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизированному электроприводу, и может быть использовано в электроприводе швейной машины.

Цель изобретения — повышение качества регулирования.

На чертеже изображена схема электропривода. !О

Электропривод содержит электродвигатель 1, подключенный к источнику 2 питания через ключ 3 (управляемый вентиль), датчик 4 скорости, узел 5 сравнения на транзисторе 6 с задатчиком 7 скорости, резистор 8, пороговый блок 9, к входукоторого одним выводом подключен первый конденсатор

10, а к выходу -, управляющий вход ключа 3, ограничитель 11 напряжения 20 подключенный к источнику 2 питания, формирователь 12 импульсов. В узел 5 сравнения введен конденсатор 13, задатчик 7 скорости выполнен на оптроне, а источник 2 питания выполнен н 25 виде выпрямителя с фильтром 14 (конденсатором). Датчик 4 скорости через формирователь 12 импульсов соединен с базой транзистора б, янляющейся входом узла 5 сравнения, между эмиттером и коллектором транзистора б включен конденсатор 13, коллектор транзистора 6 через фоторезистор 15 оптрона 7 с положительным выводом ис и точника питания 2, отрицательный вывод которого соединен с эмиттером . транзистора б, светодиод 16 оптрона

7 соединен с выводом источника питания 2. Первый вывод первого конденсатора 10 соединен через резистор 8 е 40 выходом узла 5 .сравнения, а второй вынод первого конденсатора 10 — с отрицательным выводом источника питания 2. Задатчик 7 скорости содержит шторку 17, механически связанную с педалью 18 и выключателем 19 источника питания 2. Для обеспечения защиты двигателя от превышения температуры пороговый блок 9 содержит позистор

20, установленный на электродвигателе 1, Пороговый блок 9 представляет собой линейный преобразователь напря-, жения н частоту. Датчик 4 скорости прещ.тавляет собой таходатчик, содержащий катушку 21 индуктивности и кольцеобразный многополюсный магнит

22. Для ограничения частоты вращения в узел 5 введен переменный резистор 23, I

Электропринод работает следующим образом.

При нажатии на педаль 18 замыкаются контакты выключателя !9 и с источника питания 2 на последовательно соединенные электродвигатель 1 и управляемьп< вентиль 3, а также на ограничитель 11 напряжения подается пульсирующее напряжение. На линейный преобразователь 9 напряжения н частоту подается с выхода ограничителя !1 напряжение трапецеидальной формы.

Светодиод 16, узел 5 сравнения питаются постоянным напряжением„ 17 связанная с педалью 18, почти полностью перекрывает световой поток от светодиода 16 к фоторезистору 15, при этом сопротивление фоторезистора наибольшее. Транзистор закрыт ввиду отсутствия сигнала с таходатчика 4.

Напряжение на конденсаторе 13, а следовательно, и управляющее напряжение на выходе узла 5 сравнения плавно нарастает. Конденсатор 10 также заряжается напряжением с выхода узла 5 сравнения через резистор 8„ Частота импульсов на выходе блока 9 увеличивается, и угол отпирания управляемого вентиля 3 соответственно увеличивается. Напряжение на электродвигателе 1 увеличивается„ Вал электродвигателя 1 поворачивается, и таходатчик 4 вырабатывает напряжение обратной связи.

Формирователь 12 импульсов выдает первый импульс на вход узла 5 сравнения. Транзистор 6 открывается, и конденсатор 13 разряжается через открытый транзистор б. На время действия импульса обратной связи конденсатор

13 не успевает полностью разрядиться, и при дальнейшем повороте вала электродвигателя, когда импульс обратной связи исчезает, транзистор б закрывается и снова начинает заряжаться конденсатор 13. Процесс повторяется. Таким образом, амплитуда напряжения, до которого может зарядиться конденсатор 13, а соответственно, и конденсатор 10, определяется постоянной времени RC-цепи, состоящей из фоторезистора 15, переменного резистора

23, конденсатора 13, и периодом следования импульсов обратной связи с формирователя !2 импульсов .

В установившемся режиме, когда нагрузка на валу. электродвигателя 1 постоянна, амплитуда импульсов напряжения на конденсаторе 13 не меняется

5 5453

Лмплитуда напряжения на конденсаторе-!

О также имеет установившееся значение. Угол отпирания управляемого вен. тиля 3 и напряжение на электродвигателе 1 не меняются,, Если нагрузка на вал электродвигателя 1 изменяется, например возрастет, то это приводит к тому, что частота вращения вала электродвигателя 1 уменьшается, а следовательно, увеличивается период следования импульсов обратной связи.

Конденсатор 13 заряжается до большого напряжения, а следовательно, напряжение на конденсаторе 10 также увеличивается. Это приводит к увеличению угла отпирания управляемого вентиля 3 и увеличению напряжения на электродвигателе 1. Частота вращения приближается к заданной. 20

При уменьшении нагрузки на валу электродвигателя 1 обороты его возрастают и период следования импульсов обратной связи уменьшается. Конденсатор 10 начинает разряжаться по цепи: первый вывод конденсатора 10, резистор 8, открывающийся транзистор

6, второй вывод конденсатора 1О. Скорость разряда конденсатора 10 тем больше, чем больше ускорение вала 30 электродвигателя 1, т. е. чем больше частота вращения в данный момент превышает частоту вращения в предыдущий. Дополнительно конденсатор 10 разряжается через пороговый блок 9.

Для увеличения частоты вращения дополнительно нажимают на педаль 18 и перемещают тем самым шторку 17. Количество света на фоторезистор 15 увеличивается, сопротивление фоторезистора уменьшается. Конденсатор 13 в промежутках между импульсами обратной связи начинает заряжаться до большего напряжения, что приводит к увеличению напряжения на конденсаторе

10, а следовательно, к увеличению напряженйя на электродвигателе 1.

Частота вращения вала электродвигателя 1 увеличивается, и период следования импульсов обратной связи умень- 50 шается. Это приводит к тому, что напряжение,. до которого успевает зарядиться конденсатор 13, уменьшается.

В дальнейшем это напряжение принимает установившееся значение, при котором частота вращения вала электродвигателя 1 постоянна, но имеет большее значение по сравнению с первоначальной.

18 6

Электропривод в переходном режиме работает следующим образом, В процессе регулирования частоты вращения пе.даль 18 быстро переводится из положе-! ния, соответствующего минимальной частоте вращения, в положение, соответствующее максимальной частоте вращения. В положении педали 18, соответствующем максимальной частоте вращения, постоянная времени RC-цепи, состоящей Н3 фоторезистора 15> переменного резистора 23 и конденсатора

13, минимальна, так как сопротивление фоторезистора 15 также минимально.

Скорость заряда конденсатора 13 максимальна.

Так как период импульсов обратной связи при минимальной частоте вращения большой, то быстрый перевод педали в положение, соответствующее мак-. симальной частоте вращения, может . привести к тому, что напряжение на конденсаторе 13 достигает большого значения. В свою очередь, это приводит к скачку напряжения на электродвигателе и его перегрузке.

Использование фоторезистора 15 в качестве регулятора частоты вращения позволяет избежать этого. Фоторезистор — элемент инерционный, и нарастание фототока, а следовательно, и уменьшение сопротивления фоторезистора подчиняются экспоненциальному закону. При переходе от минимальной частоты вращения к максимальной постоянная времени RC-цепи меняется с учетом времени изменения сопротивления фоторезистора 15. Этим обеспечивается более плавное нарастание напряжения на конденсаторе 10, а следовательно, и на электродвигателе 1.

Перегрузки по току на электродвига-. теле 1 уменьшаются °

Защита электродвигателя от превышения температуры работает следующим образом. При увеличении температуры выше допустимой сопротисление позистора 20 начинает увеличиваться, в результате чего уменьшается коэффициент преобразования линейного преобразователя 9 напряжения в частоту.

Уменьшение коэффициента преобразования последнего приводит к тому, что реакция электродвигателя на изменения управляющего напряжения замедляется, уменьшаются перегрузки по току. Дальнейшее увеличение сопротивления позистора 20 при значительном

1545318

Составитель И.Воробьев

Редактор В.Петраш Техред А.Кравчук

Корректор Н.Ревская I

Заказ 496 Тираж 451 Подписное

ВНИИНИ 1 осударствейного 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 перегреве электродвигателя 1 приводит к тому, что начинается ограничение максимального угла отпирания управляемого вентиля 3 вплоть до пол5

Ного выключения последнего. Электродвигатель 1 останавливается.

Таким образом, в электроприводе обеспечивается плавный пуск и регулирование скорости электродвигателя в условиях переменной нагрузки, т.е. повьппается качество регулирования, а также обеспечивается защита электродвигателя от превышения температуры. 15

Формула изобретения

Электропрнвод, содержащий электродвигатель, подключенный к источнику питания через ключ, датчик скорости, узел сравнения на транзисторе с задатчиком скорости, резистор, пороговый блок, к входу которого одним выводом подключен первый конденсатор, а к выходу — управляющий вход ключа, отличающийся тем, что, с целью повышения качества. регулирования, в него введен формирователь импульсов, выпрямитель с фильтром, в узел сравнения введен конденсатор, задатчик скорости выполнен на оптроне, при этом выпрямитель с фильтром соединен с источником питания, датчик скорости через формирователь импульсов соединен с базой транзистора, являющейся входом узла сравнения, между эмиттером и коллектором транзистора включен конденсатор, коллектор транзистора через фоторезистор оптрона соединен с первым выводом выпрямителя с фильтром, второй вывод которого соединен с змиттером транзистора, светодиод оптрона соединен с выводами выпрямителя с фильтром, первый вывод первого конденсатора соединен через резистор с выходом узла сравнения, а второй вывод перного конденсатора соединен с вторым выводом выпрямителя с фильтром.