Устройство для стабилизации скорости электродвигателя постоянного тока

Устройство для стабилизации скорости электродвигателя постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

"-се r, ë, ат „, -, t .а л и евое библиотек, „1А Н

ОП ИС

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (и) 481973

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено03.07.69 (21)1343393/24-7

I (51) N. Кл.Н 02р 5/06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.08.75.Бюллетень № 31 (45) Дата опубликования описания О3.12 7

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР па делам изооретений и открытий (53) УДК 621.316. . 7 18 5 (088.8 ) (72) Авторы изобретения

Э. А. Лодочников и Б. А. Смирнов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА Изобретение относится к устройствам для регулирования и стабилизации скорости, 1 вращения двигателя постоянного тока.

Известно устройство для регулирования и стабилизации скорости вращения электро- 5 двигателя постоянного тока, содержащее триггер с двумя устойчивыми. состояниями, первый вход которого подключен к-датчику скорости вращения, второй вход — к источнику задающей частоты, а выход — к управ- 10 ляюшей обмотке электродвигателя: Такое устройство стабилизует скорость вращения двигателя путем синхронизации угловой частоты, двигателя с частотой задающего источника и при переходных режимах рабо- 15 ты двигателя возможен выход его из синхронизма. Кроме того, устройство теряет работоспособность при выходе иэ строя источника задающей частоты, поэтому такое устройство не может обеспечить падеж- >0 ную стабилизацию скорости двигателя.

Бель изобретения — повышение надежности, Это достигается путем обеспечения возможности работы на подсинхронных скоростях, для чего источник задающей частоты подключен ко второму входу тритгера через, блокинг-генераеор, управляемый по двум входам, первый иэ которых подключен к датчику скорости вращения, а второй — к источнику задающей частоты.

На фиг. 1 изображена блок-:схема предложенного устройства; на фиг 2 — принципиальная схема устройства.

На фиг. 1 двигатель 1 подключен к выходу триггера 2, один из входов триггера подключен к датчику скорости 3, жестко сидящему на валу двигателя, а другой вход триггера подключен через второй вход блокинг-генератора 4 к источнику S задающей частоты. К первому входу блокинг-генератора подключен датчик скорости. Ис-: точник питания 6 постоянного тока подключен к триггеру 2 и блокинг- генератору 4;

На фиг. 2 двигатель 1 подключен к выходу триггера 2, состоящего из последовательно включенных с двигателем транэистО- ров 7., 8 и тиристора 9. К управляющему входу транзисторов 7 и 8 через формирующую цепь, состоящую иэ диода и конденса481973 тора, подключена одна из обмоток датчика скорости 3, другая обмотка датчика скоро сти подключена -через формируюшую цепь, состоящую из диода, конденсатора и рези-; стора, к обмотке обратной связи блокинг-

-генератора 4. К выходным электродам транзистора 10 через формируюшую цепь, состояшую из диода, конденсатора и рези-:, стора, подключен источник 5 задающей частоты. Выход блокинг-генератора с кол- 10 лекторной обмотки трансформатора 1 1 подключен через диод к управляющему электроду и катоду тиристора 9. Питание устройства осушествляется от источника постоянного тока, "плюс" источника подключен к эмиттерам транзисторов 8 и 10, а ми нус" — к катоду тиристора 9.

Блокинг-генератор 4, выполненный на транзисторе 10, содержит трансформатор:

11 с двумя обмотками, одна из которых включена в коллекторную цепь транзисто- ра 10,а другая, являющаяся обмоткой обратной связи, включена последовательно с коиденсатором 12 между эмиттером и базой транзистора 10. База транзистора 10 подключена к минусу". источника питания через резистор 13. Между базой и коллектором включен регулируемый резистор

14, позволяюший плавно регулировать частоту собственных колебаний блокинг-генеpampa.

Для исключения: перенапряжения на коллекторе транзистора 10 коллекторная обмотка трансформатора зашунтирована диодом 15.

Блокинг-генератор в установившемся режиме работы устройства выполняет функции формирователя импульсов, частота следования которых синхронна частоте сигнала источника 5 задающей частоты..При

40 переходных режимах работы устройства блокинг-генератор играет роль чувствитель- ного органа, реагирующего на изменение частоты и фазы импульсов датчика скоро

45 сти 3. При отключенном источнике задаюшей частоты блокинг-генератор в установившемся режиме выполняет функции зада3ошего генератора, а при переходных режимах как и при подключенном источнике задаюшей частоты - роль чувствительного органа.

Регулирование скорости врашения двигателя осуществляется с помощью триггера путем изменения относительной длительности импульсов напряжения, поступающих на управляюшую обмотку двигателя. Относительная длительность импульсов напря- жения на выходе триггера определяется разностью фаз сигналов, поступающих на 6О

, его первый и второй входы от датчика ,скорости и блокинг-генератора. .. Управление триггером осушествляется: со стороны двух входов путем подачи на . них импульсов относительно малой длитель-, Ф ности. Положительный импульс, поступаю ший на управляющий электрод тиристора 9, ;включает последний и тем самым обеспе|чивает прохождение тока через двигатель, Положительный импульс, поступаюший н базу транзистора 7; запирает его, прерывая анодный ток тиристора, вследствие чего тиристор выключается (гасится) . Выключенное состояние тиристора при синфазности входных сигналов триггера обеспечивается тем, что длительность сигнала, поступаюшего на вход тиристора, меньше, чем длительность сигнала гашения, поступающего на вход транзистора 7.

Предлагаемое устройство обеспечивает точную стабилизацию скорости вращения двигателя при подключенном источнике задающей частоты и грубую стабилизацию. при отключенном источнике задающей частоты, В установившемся режиме стабилизации при отключенном источнике задающей частоты частота сигнала датчика скорости равна частоте собственных колебаний блокинг-генератора, при этом относительная длительность импульсов напряжения на двигатель определяется фазой отставания сигнала датчика скорости от сигнала блокинг-генератора.

При переходных режимах, когда скорость врашения двигателя в результате, наприм ер, скачкообразного увеличения нагрузки на валу уменьшится и, следовательно, уменьшит- ся частота сигнала датчика скорости, будет про1 исходить несинфазная синхронизация блокинггенератора частотой сигнала датчика скорости:

При этом сигнал датчика скорости по фазе будет отставать от сигнала блокинг-генератора на максимальный угол, при котором будет обеспечиваться максимальная длительность импульсов напряжения на двигателе, что приведет к увеличению скорости вращения двигателя до значения, когда частота датчика скорости будет равна частоте собственных колебаний блокинг-генератора.

При переходных режимах, когда скорость вращения двигателя в результате, например, скачкообразного уменьшения нагрузки на валу увеличится и, следовательно, увеличится частота сигнала датчика скорости, будет происходить синфазная синхронизация блокинг-генератора частотой сигнала датчика скорости, в результате чего разность фаз сигналов, поступающих на первый и второй входы триггера, 481973 будет равна нулю. А так как длительность сигнала гашения, поступающего на вход составного транзистора, выбирается боль шей, чем длительность импульса, поступающего на вход тиристора, то последний бу- б дет при синфазности сигналов оставаться закрытым. В результате чего скорость обесточенного двигателя будет уменьшать ся до значения, при котором частота сигнала датчика скорости становится равной 10 частоте собственных колебаний блокинг -генератора.

При подключении ко второму входу блокинг-генератора 4 источника 5 задаю-щей частоты будет происходить синхрони- 1б зация блокинг-генератора сигналом задающей частоты, в результате чего стабильность скорости вращения двигателя будет определяться стабильностью частоты ис-;

; точника 5. 20

При использовании предлагаемого уст ройства возможно плавное регулирование скорости вращения двигателя путем изменения собственной частоты колебания блокинг-генератора с помощью регулируемого резистора 14 при отключенном источнике . задающей частоты и при подключенном; )

I источнике задающей частоты путем изме-! . кения его,«стоты, Предмет изобретения

Устройство для стабилизации скорости электродвигателя постоянного тока, содержащее триггер, первый вход которого подключен к датчику скорости, второй — к источнику задающей частоты, а выход— к обмотке электродвигателя, о т л и—

\ .ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, источник задающей частоты подключен ко второму входу триггера через блокинг-генератор, управляемый по двум входам, из которых первый подключен к датчику скорости, а второйк источнику задающей частоты.

481973

Составитель

В.Кузнецова

Редактор - — Техред КоРРектоР Е.Рожкова

Т,Загребельная Т.Курилко

3-- 3373 Иад. 34 996 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по .делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб,, 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб,, 24