SU1224942A1 - Управл ема электрическа машина посто нного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электрическим машинам посто нного тока. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и снижение уровн  электрических помех. Устройство содержит обмотку 1  кор , св занную через обмотку 2 возбуждени  с плюсовым выводом 4 сети, а через обмотку 3 - с минусовым выводом 5 сети. К выводу 4 сети подсоединено начало обмотки 6 возбуждени . Конец обмотки 6 подключен к аноду гас шего диода 7 и через стабилитрон 9 и эммитер - коллекторный переход транзистора к выводу 5 сети. Транзистор 8 управл етс  широтно-импульсным модул тором (ШИМ) 10. Цель достигаетс  тем, что в устройство введена обмотка 12 возбуждени , транзистор 13 и стаг билитрон 14. При этом обмотка 12 концом подключена к выводу 5 сети. Начало обмотки 12 через резистор 11 соединено с катодом диода 7, а через .стабилитрон 14 и эммитер - коллекторный переход транзистора 13 с выводом 4 сети. Транзистор 13 управл етс  также от ШИМ 10. 1 ил, с S5 (Л 1C 1чЭ 4 СО 4 to

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в автоматических системах регулировани  частоты вращени  электродвигателей или выходного напр жени  генераторов.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и снижение уровн  электрических помех.

На чертеже представлена принципиальна  схема системь регулировани  частоты вращени  управл емой электрической машины посто нного тока, используемой в качестве элб;к- тродвигател ,

Управл ема  электрическа  машина посто нного тока содержит обмотку  кор  1, св занную через сериесную обмотку 2 возбуждени  и обмотку 3 д ополнительньпс полюсов одним концом с плюсовым 4, а другим - с минусовым 5 силовыми выводами электрической сети, первую обмотку 6 возбу;едени , соединенную началом с плюсовым силовым выводом электрической, сети, а концом - с анодом гас щего диода 7 и через параллельно соединенные эмиттер-коллекторный переход первог ключевого транзистора 8 и первый защитный стабилитрон 9 - с минусовым силовым выводом электрической сети, управл емый широтно-импульсн 1й модул тор 10,-первым выходом подключенный к управл ющему переходу первого гслючевого транзистора, ограничительный резистор 11, вторую обмотку 12 возбуждени , намотанную согласно с первой обмоткой возбуждени , второй ключевой транзистор 13 и второй за- вдатный стабилитрон 14. -Конец второй обмотки 12 возбуждени  соединен с минусовым силовым выводом5 электрической сети, а начало через параллельно включенные змиттер-коллектор ный переход второго ключевого транзистора 13 и второй за 1штный стабилитрон 14 - с плюсовым силовым выводом электрической сети, а через ограничительный резистор 11 - с катдом гас щего диода 7, управл ющий переход второго ключевого транзистора подсоединен к второму выходу управл емого широтно-импульсного модул тора 10.

Система регулировани  частоты врщени  с управл емой электрической машиной посто нного тока может допонительно- включать в себ  датчик 15

2 i9422

частоты вращени  электрической мащи ны пос;то нного тока, выход которого подключен к входу измерительного органа 16 отклонени  частоты вращени , J Выход измерительного органа 16 отклонени  частоты вращени  подсоединен к управл ющему входу управл емого щиротмо-импульсного модул тора 10.

Управл ема  электрическа  мащина 10 посто нного тока работает следующим образом.

Регулирование среднего значени  тока в первой 6 и второй 12 обмотках возбуж,цени  осуществл етс  путем из- J5 менени  относительной продолжительности открытого состо ни  первого 8 и второго 13 ключевых транзисторов. У1фавление указанными транзисторами 8 и 13 осуществл ет управл емый ши- 20 ротно-импульсный модул тор, причем в зависимости от схемного решени  управл емого щ1-гротно-импульсного модул тора он может либо открывать и закрывать первый и второй ключе- 25 вые транзисторы одновременно, либо управл ть ими в противофазе, когда момент открыти  первого ключевого транзистора смещен по отношению к моменту открыти  второго ключевого 30 транзистора на половину периода переключений.

В каждый момент времени возможен один из трех вариантов состо ний первого и второго ключевых транзисторов: когда оба ключевых транзистора -открыты, когда оба ключевых транзистора закрыты, когда один из ключевых транзисторов закрыт, а другой открыт.

При открытий обоих ключевых транзисторов токи первой и второй обмоток возбуждени  протекают по цепи: плюсовой силовой вывод 4 электрической сети - перва  обмотка 6 воз- б окдени  - первый ключевой транзистор 8 и второй ключевой транзистор 13 - втора  обмотка 12 возбуждени  - минусовой силовой вывод 5 электрической сети. В этом случае общий ток возбуждени  максимальный.

При закрытии обоих ключевых транзисторов ток возбуждени  протекает по цепи: плюсовой силовой вывод элек- трической сети 4 - перва  обмотка 6 возбуждени  - гас щий диод 7 - ограничительный резистор 11 - втора  обмотка возбуждени  12 - минусовой

силовой вывод обмотки 5 возбуждени  и имеет минимальное значение.

В случае, когда один из ключевых транзисторов открыт (например, первый ), а другой закрыт (например, втрой ) , ток возбуждени  протекает по следующим цеп м: плюсовой силовой вывод электрической цепи - перва  обмотка возбуждени  - первый ключевой транзистор - минусовой силовой вывод электрической сети-; плюсовой силовой вывод электрической сети - перва  обмотка возбуждени  - гас щий диод - ограничительный резистор втора  обмотка возбуждени  - минусовой силовой вывод электрической сети . При этом ток возбуждени  имеет промежуточное значение между максимальным и минимальным.

Во всех трех рассмотренных случа х ток, потребл емый от электрической сети на возбуждение управл емой электрической машины посто нного тока, неравен нулю, а диапазон изменени  этого тока меньше, чем

&7

аналогичный диапазон в прототипе. Поэтому уменьшаетс  амплитуда импульсного потребител  тока в электрической сети, что снижает уровень электрических помех.

Защита первого и второго ключевых транзисторов от перенапр жений, возникающих вследствие резкого изменени тока в обмотках возбуждени  и от импульсных перенапр жений в электрической сети, осуществл етс  защитными стабилитронами, которые при превышении напр жени ми между эмиттером и коллектором этих транзисторов допустимой величины пробиваютс  и уменьшают эти напр жени  .

В случае обрыва цепей одной из обмоток возбуждени  ток протекает по другой обмотке возбуждени . Поэтому при использовании управл емой электрической машины посто нного тока в двигательном режиме уменьшаетс  веро тность полного исчезновени  тока возбуждени  и возрастани  частоты вращени  управл емой электрической машины посто нного тока выше допустимого значени , которое может привести к выходу ее из стро . Кроме того, при перепутанной пол рности электрической сети не происходит короткого замыкани  в управл емой электрическо машине посто нного тока через гас - мий диод и первый защитный стабилитрон что имеет место в прототипе.

2249А24

так как величина тока через защитные стабилитроны и гас щий диод при перепутанной пол рности напр жени  сети ограничена сопротивлением ограничи , тельного резистора. Это приводит к увеличению надежности работы управл емой электрической машины посто нного тока.

Таким образом, при использовании предложенной управл емой электрической машины посто нного тока по сравнению с прототипом повышаетс  надежность.работы и снижаетс  уровень электрических помех в электрической сети.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Управл ема  электрическа  машина посто нного тока, содержаща  обмотку  кор , св занную одним концом с плюсовым , а другим - с минусовым силовыми выводами электрической сети, первую обмотку возбуждени , соединенную началом с плюсовым силовым выводом электрической сети, а концом - с анодом гас щего диода и через параллельно соединенные, эмиттер-коллекторный переход первого ключевого транзистора и первый защитный стабилитрон - с минусовым силовым выводом электрической сети, управл емый ши- ротно-импульсный модул тор, первым выходом подключенный к управл ющему

   переходу первого ключевого транзистора , ограничительный резистор, о т- личаюша  с  тем, что, с целью повышени  надежности и снижени  уровн  электрических помех, в

   нее введены втора  обмотка возбуждени , намотанна  согласно с первой обмоткой возбуждени , второй клю- чевый транзистор и второй защитный стабилитрон, причем конец второй

   обмотки возбуждени  соединен с минусовым силовым выводом электрической сети, а начало через параллельно включенные эммитер - коллекторный переход второго ключевого транзистора и второй защитный стабилитрон- с плюсовым силовым выводом электрической сети и через ограничительный резистор - с катодом гас щего диода, управл ющий переход второго

   ключевого транзистора подсоединен к второму выходу управл емого широтно-импульсного модул тора .