Электропривод постоянного тока
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик (») 557461 (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 08.04.75 (21) 2122052/07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.05.77. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 10.08.77 (51) М. Кл. H02 P 5/06
H02P 5/16
Государственный комитет
Совета Министров СССР ва делам изобретений и OTKpblTHH (53) УДК 621.313.2(088.8) (72} Автор изобретения
М. Е. Гольц (71) Заявитель
Украинский научно — исследовательский институт станков и (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА
Изобретение относится к электроприводам с двигателем постоянного тока, питающимся от полупроводникового усилителя мощности, и может применяться, например, в металлорежущих станках.
Известны электроприводы постоянного тока, содержащие электромашинные усилители мощности. В результате этого они имеют малое быстродействие, низкий к.п.д. и значительные вес и габариты.
Указанные недостатки устранены в электроприводах постоянного тока с полупроводниковыми усилителями мощности.
Известен электропривод с двигателем постоянного тока и с полупроводниковым усилителем мощности, например тиристорным, содержащий тактовый генератор импульсов линейно-изменяющегося напряжения с прямоугольным выбросом, пороговые устройства, формирователь управляющих импульсов устройства выключения, формирователь управляющих импульсов тиристоров усилителя мощности, устройство токоограничения, тахогенератор, усилитель входного сигнала и источник постоянного напряжения для питания усилителя мощности, В таком . электроприводе в процессе работы частота тактового генератора остается постоянной и при выбранных значениях частоты генератора и времени коммутации тнристоров среднее значение напряжения на выходе усилителя мощности оказывается существенно ниже напряжения источника питания. Это приводит к тому, что время пуска двигателя значительно превышает время торможения, что является недостатком для быстродей1О ствующих приводов.
Цель изобретения — уменьшение времени пуска двигателя. Эта цель достигается тем, что в известный электропривод с двигателем постоянного тока, 15 содержащий тактовый генератор и усилитель мощности с шинами питания, введены регулятор длительности, фильтр и датчик тока, вход которого соединен с шинами питания усилителя мощности, выход подключен через фильтр ко входу регулятох0 ра длительности, выход которого соединен со входом тактового генератора.
Введение указанных датчика тока, фильтра и регулятора позволяет регулировать частоту тактового генератора, в частности понижать ее при пуске
26 двигателя и тем ",амым увеличивать среднее значе557461
50 ние напряжения на выходе усилителя мощности и сокращать время пуска.
На чертеже показана блок-схема электропривода постоянного тока.
Предлагаемый электропривод содержит тактовый генератор 1, пороговое устройство 2, формирователь 3 импульсов выключения тиристоров усилителя мощности, формирователь 4 импульсов управления тиристорами усилителя мощности, тиристорный усилитель 5 мощности, двигатель постоянного тока 6, тахогенератор 7, регулятор скорости 8, источник 9 постоянного напряжения, датчик тока 10, фильтр 11 и регулятор длительности 12.
Предложенный электропривод работает следующим образом. Сигнал задания скорости вместе с сигналом истинной скорости, получаемым от тахогенератора 7, поступает на вход регулятора скорости 8, с выхода которого сигнал рассогласования воздействует на пороговое устройство 2. Одновременно с этим на пороговое устройство 2 воздействуют и выходные импульсы тактового генератора 1.
При этом на выходе устройства 2 имеется широтномодулированный сигнал, который поступает на вход формирователя 4. Этот формирователь усиливает сигнал устройства 2 до уровня, необходимого для управления тиристорами мостового усилителя мощности 5. Импульсы тактового генератора 1 поступают также на вход формирователя 3, сигналы с выхода которого поступают в усилитель мощности 5 и служат для выключения тиристоров. Усилитель 5 питает двигатель 6 необходимым напряжением.
Устройство токоограничения 13, подключенное к цепям питания двигателя 6, реагирует на якорный ток двигателя и по достижении этим током уровня отсечки воздействует на пороговое устройство 2, уменьшая скважность широтно- модулированных импульсов на его выходе.
Источник напряжения 9 питает через силовые шины питания усилитель мощности 5. К шинам питания усилителя мощности подключен датчик тока 10, осуществляющий формирование сигнала, пропорционального току питания усилителя 5. Выходной сигнал источника 9 фильтруется устройством 11, с выхода которого сигнал поступает на регулятор длительности 12, имеющий зону нечувствительности по входу. Если сигнал с выхода фильтра 11 превышает зону нечувствительности регулятора 12, то на выходе регулятора появляется сигнал, поступающий на вход тактового генератора. Этот сигнал воздействует на тактовый генератор 1 таким образом, что происходит уменьшение тактовой частоты за счет увеличения длительности линейно изменяющейся части тактовых импульсов. Зона не5
40 чувствительности регулятора 12 устанавливается такой, при которой в установившихся режимах работы электропривода частота импульсов генератора 1 остается неизмецной.
Рассмотрим работу электропривода в режиме разгона двигателя на номинальную скорость. Пусковой режим электропривода характеризуется наибольшим током потребления от источника 9. Сигнал на выходе датчика 10, сглаженный фильтром11, в пусковом режиме превышает зону нечувствительности регулятора 12, который начинает уменьшать частоту генератора 1. При этом увеличивается напряжение на выходе усилителя мощности 5, ток якоря двигателя в момент на валу двигателя и соответственно уменьшается время пуска.
Постоянная времени фильтра 11 выбирается такой, при которой при кратковременных изменениях тока в шинах питания усилителя мощности, возникающих в моменты торможения двигателя, а также разгона до скоростей, ниже номинальной, напряжение на выходе фильтра не превышает зоны
I нечувствительности регулятора 12 и частота тактового генератора оказывается неизменной.
Регулятор 12 может иметь как непрерывную, так и релейную характеристики. Во втором случае регулятор 12 будет представлять собой фактически пороговое устройство, выходной сигнал которого формирует всего два значения частоты тактового генератора: номинальное значение при выходном сигнале регулятора 12, равном нулю, и пониженное при постоянном выходном сигнале регулятора 12, возникающем при превышении выходного сигнала, фильтра 11 зоны нечувствительности регулятора 12.
Введенные в электропривод элементы 10 — 12 несколько усложняют его, однако достигается лучшее использование источника напряжения и обеспечивается сокращение времени разгона двигателя до номинальной скорости, что важно для электроприводов, в которых в процессе работы режим пуска осуществляется многократно.
Фор мула и зобрете ния
Электропривод. постоянного тока, содержащий двигатель постоянного тока, тактовый генератор и усилитель мощности с шинами для его питания, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени пуска двигателя, в него введены регулятор длительности, фильтр и датчик тока, вход которого соединен с шинами питания усилителя мощности, а выход подключен через фильтр ко входу регулятора длительности, выход которого соединен со входом тактового генератора.
557461
Составитель Е. Иванов
T0xP6ll, И. Асталош
Редактор В. Фельдман
Корректор А. Власенко
Заказ 868/63
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Тираж 917 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5