Устройство для управления мол1ентным электродвигателем

Устройство для управления мол1ентным электродвигателем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

?;. p e Q l ) " .=, ? . - --. х :.:; -.

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

243 68У

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 05Л.1967 (№ 1125197/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14Х.1969. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 6.Х.1969

Кл. 21с, 59/35

МПК Н 02р

УД К 621.313.333-83 (088.8) Комитет по делам нзоеретеиий н открытий при Совете Министров сссР

Авторы изобретения

Э. М. Панченко и Ю. П. Михеев

Военная академия бронетанковых войск

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ МОМЕНТНЪ|М ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

Предложение касается устройств, использующих асинхронные двухфазные моментные электродвигатели, работающие в заторможенном режиме. Такие электродвигатели обеспечивают изменение в широких пределах вращающего момента в функции управляющего напряжения, независимо от угла поворота ротора относительно статора. Асинхронные моментные двигатели просты, надежны, легко компануются в конструктивных узлах, не требуют промежуточных редукторов, способны работать в различных средах. Благодаря этим достоинствам они используются, например, в системах разгрузки гироскопических рам, в системах азимутальной коррекции и горизонтирования гирокомпасов и других устройствах.

Известны устройства для управления моментными электродвигателями, содержащие задатчик и полупроводниковый усилитель, работающий в непрерывном линейном режиме.

Предложенное устройство обеспечивает глубокое регулирование момента асинхронного двухфазного электродвигателя и защиту его от опрокидывания.

Это достигается тем, что в устройстве применен задатчик переменного тока, выход которого соединен с. входом блока удвоения частоты, собранного на питаемом от сети трансформаторе, к вторичной обмотке которого подключена диагональ двухполупериодного выпрямительного моста, соединенного другой диагональю при помощи фазосдвигающего конденсатора, сопротивления и диода с входом усилителя, работающего в импульсном режиме и подключенного к обмотке управления двухфазного двигателя, обмотка возбуждения которого включена в сеть переменного тока, Кроме того, устройство снабжено цепочкой, собранной на диоде, дросселе, конденсаторе и

10 электромагнитном реле, вход которой подключен к выходу импульсного усилителя, а выход — к блоку удвоения частоты.

На фиг. 1 дана функциональная схема устройства; на фиг. 2 — его принципиальная cxels ма; на фиг. 3 — осциллограммы напряжений и токов на выходе функциональных элементов.

Функциональная схема устройства содержит задатчик ДИ, блок удвоения частоты и формирования управляющего сигнала БУФС, им20 пульсный усилитель ИУ, асинхронный двухфазный моментный электродвигатель АД и цепочку обратной связи ОИ.

Задатчик ДИ, являющийся измерительным органом, представляет собой индуктивный

25 датчик (или вр ащающийся трансформ атор), преобразующий угловые рассогласования в сигналы пер ем епи ого тока. Первичная обм отка задатчика (обмотка возбуждения) ОС? через фазосдвигающий конденсатор С> подклю30 чен к сети переменного тока (фиг. 2), а вто243687

60 рпчная (сигнальная) обмотка ОС> соединена с блоком БУФС. Последний состоит из трансформатора Ip, подключенного первичной обмоткой О; через фазосдвигающий кондснсатор Cg к сети, двухполу.периодного выпрямительного моста Д1 — Д,, конденсаторов Сз, Сь диода Д.- и формирующих конденсаторов С>

С.

Импульсный усилитель ИУ, питаемый постоянным током от источника напряжением

U>, собран на транзисторах Ть T, T;. Частота переключений усилителя равна двойной частоте сети переменного тока.

Лсипхронный электродвигатель АД подклюсн обмоткой управления ОУ к выходу усилителя ИУ, а оомоткой возбуждения ОВ через

pa=,o-двигающий конденсатор — — к сети переменного тока. Собранная на диоде Д„-, дросселс Др;., конденсаторе С-, и реле Р, цепочка о уществляет обратную связь в схеме устройства, защищая асинхронный двигатель от опро пдыванпя;;омента. Последнее коммути; ует своими контакт",Mè К-,— Р, формирующий кондспсатор С,;.

Успройсгво работает следующим образом.

В исходном состоянии при отсугствии сигнала задатчп; а ДИ блок БУФС создает на формирующих конденсаторах С,; и Сб напряжение ело>иной формы U@, частотой 2f с пиковым значением, превып ающим величину напря>кения переключения импульсного усилителя ИУ (см. фиг. 3, а). На обмотке управления ОУ асинхронного двигателя АД действуют импульсы напряжения Uoy (фиг. 3, б) частотой 2f и начальной продолжительностью

-.оу, Вследствие того, что передние фронты импульсов напряжения Uog сдвинуты по фазе друг относительно друга па половину периода

Т, момент, создаваемый двигателем в исходном состоянии, равен нулю.

Прп наличии угла рассогласования между ротором и статором задатчика ДИ с его сигнальной сбмотки снимаегся переменное напряжение 0дн (фиг. 3, в) частогой f. Это напряжение, имеющее опредепенную фазу, воздейспвует на блок БУФС и изменяет продолжительность импульсов. Напряжение Uoy (фиг. 3, г) увеличивает -.„, — импульсов, совпадающих с с> дн фазы и уменьшает т„, — импульсов, сдвинутых на половину. периода Т.

В резульпате возникают разностные импульсы напря>кения на обмотке ОУ, которые создают момент асинхронного двигателя определенного знака. Момент двигателя будет пропорционален амплитуде сигнала задатчика. При некогором требуемом значении сигнала напряжения Удн частота импульсов напряжения

Uoy становится равной ), что обеспечивает максимальный момент двигателя при продолжигельности импульсов т, =-0,5Т.

Параметры элементов блока БУФС и величины фазосдвигающих конденсаторов С1 и С> выбираются такими, чтобы, во-первых, получить максимальное значение коэффициента усиления этого блока, и, во-вторых, компенсировать фазовые иска>кения задатчика ДИ изменением угла нарастания переднего фронта импульсов напряжения U4,„p, функции напряжения Удн .

Изменение знака момента электродвигателя

АД осуществляется изменением на 180 фазы сигнала задатчика.

Устройство защищено от нулевого фона задатчика, так как исходное значение относительной продолжительности импульсов напряжения Uoy выбирается с учетом фона. Оно обеспечивает максимальную глубину регулирования и максимальную разрешающую способность по моменту электродвигателя АД при изменении сигнала задагчика от нулевого значения угла рассогласования. Электродвигатель АД развивает максимальный вращающий момент лишь при определенном значении продолжительности импульсов тum Увеличение импульса т„свыше этого значения вызывает уменьшение момента двигателя, так как уменьшается величина переменной составляющей сигнала напряжения Uoy. В связи с линейностью характеристики импульсного усилителя при воздейсгвии на блок БУФС сигнала с>ди, превышающего значение, соответствующее Мм,„, и с,„, начнется уменьшение («опрокидывание») момента двигателя. Защита устройства от «опрокидывания» при граничных режимах обеспечивается цепью обратной связи за счет переключения схемы на нелинейную характеристику.

Пр едм ет из о бр етения

1. Устройство для управления моментным электродвигателем, содержащее задатчик и полупроводниковый усилитель, отличающееся тем, что, с целью глубокого регулирования момента, примечен задатчик переменного тока, выход которого соединен с входом блока удвоения частоты, собранного на питаемом or сети трансформаторе, к вторичной обмотке которого подключена диагональ двухполупериодного выпрямительного моста, соединенного другой диагональю при помощи фазосдвигающего конденсатора, сопротивления и диода с входом указанного усилителя, работающего в импульсном режиме и подключенного к обмотке управления двухфазного двигателя, обмотка возбу>кдения которого включена в сегь переменного тока.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью защиты двигателя от опрокидывания, применена цепочка, собранная на диоде, дросселе, конденсаторе и электромагнитном реле, вход которой подключен к выходу усилителя, а выход — к блоку удвоения частоты.