SU1750013A1 - Electric drive - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в электроприводе с широтно-импульсным регул тором Целью изобретени   вл етс  повышение точности и надежности. Электропривод содержит выпр митель с емкостным фильтром , тормозную цепь, широтно-импульсный регул тор, выход которого подключен к электродвигателю, и компаратор. В электропривод введен второй выпр митель с емкостным фильтром на выходе. Компаратор сравнивает напр жени  на выходе обоих выпр мителей и при превышении напр жени  на выходе второго выпр мител  над напр жением сети включает тормозную цепь. Надежность повышаетс  за счет исключени  срабатывани  тормозной цепи из-за нестабильности питающего напр жени , 1 ил.The invention relates to electrical engineering and can be used in an electric drive with a pulse-width controller. The aim of the invention is to improve accuracy and reliability. The drive contains a rectifier with a capacitive filter, a brake circuit, a pulse-width regulator whose output is connected to an electric motor, and a comparator. A second rectifier with a capacitive filter at the outlet is introduced into the electric drive. The comparator compares the voltage at the output of both rectifiers and, when the voltage at the output of the second rectifier exceeds the supply voltage, turns on the brake circuit. Reliability is increased by eliminating the operation of the brake circuit due to the instability of the supply voltage, 1 sludge.

Description

слcl

сwith

Изобретение относитс  к электротехнике и может использоватьс  в электроприводе с полупроводниковым импульсным регул тором.The invention relates to electrical engineering and can be used in an electric drive with a semiconductor pulse controller.

В известном электроприводе, содержащем выпр митель, емкостный фильтр, электродвигатель и широтно-импульсный регул тор, дл  формировани  тормозных характеристик предусмотрена тормозна  цепь, состо ща  из диода, транзистора и резистора, а фильтр зашунтирован разр дным резистором.In a known electric drive comprising a rectifier, a capacitive filter, an electric motor and a pulse-width regulator, a braking circuit consisting of a diode, a transistor and a resistor is provided to form braking characteristics, and the filter is shunted by a discharge resistor.

Однако наличие посто нно подключенного разр дного резистора, а также диода тормозной цепи, включенного между выпр мителем и электродвигателем, уменьшает КПД этого электропривода.However, the presence of a permanently connected discharge resistor, as well as a brake circuit diode connected between the rectifier and the electric motor, reduces the efficiency of this electric drive.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  электропривод , содержащий выпр митель с емкостным фильтром, электродвигатель, подключенный через широтно-импульсныйThe closest in technical essence to the present invention is an electric drive comprising a rectifier with a capacitive filter, an electric motor connected via a pulse-width pulse.

регул тор к выходу выпр мител , к которому подключена тормозна  цепь, включающа  последовательносоединенные резистори ключ, управл ющий вход которого подключен к выходу компаратора, первый вход которого подключен к выходу выпр мител , а второй вход - к формирователю опорного сигнала, В нем выход формировател  опорного сигнала подключен к источнй ку посто нного напр жени , вследствие чего на втором входе компаратора формируетс  посто нное напр жение опорного сигнала, При этом возможно открытие ключа тормозной цепи не только при торможений электродвигател , но и при увеличении напр жени  питани  выпр мител  за счет его нестабильности.the regulator to the output of the rectifier, to which the brake circuit is connected, includes a series-connected resistor switch, the control input of which is connected to the output of the comparator, the first input of which is connected to the output of the rectifier, and the second input - to the driver of the reference signal, the output of the driver of the reference signal The signal is connected to a constant voltage source, as a result of which a constant reference voltage is generated at the second input of the comparator. In this case, it is possible to open the brake key not only during braking but also with an increase in the supply voltage of the rectifier due to its instability.

Однако при продолжительном отключении питающего напр жени  это приводит к длительному открытию ключа тормозной цепи, перегрузке по току как элементов торXJHowever, if the supply voltage is disconnected for a long time, this leads to a prolonged opening of the brake circuit key, overcurrent as torx elements

СЛSL

о оoh oh

аbut

со with

мозной цепи, так и выпр мител , что снижает точность и надежность электропривода.circuit and rectifier, which reduces the accuracy and reliability of the electric drive.

Указанное  вление может быть исключено путем увеличени  опорного сигнала на величину, исключающую включение тормозной цепи при увеличении напр жени  питани  первого выпр мител  за счет нестабильности напр жени  питани , но при этом происходит неоправданное увеличение напр жени  на элементах устройства, что, в свою очередь, ведет к снижению точности и надежности.This phenomenon can be eliminated by increasing the reference signal by an amount that excludes switching on the brake circuit when the supply voltage of the first rectifier increases due to the instability of the supply voltage, but there is an unjustified increase in the voltage on the device elements, which, in turn, leads to reduce accuracy and reliability.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности и надежности.The aim of the invention is to increase accuracy and reliability.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в электропривод, содержащий электродвигатель , подключенный к выходу широтно- импульсного регул тора, первый выпр митель с емкостным фильтром на выходе и включенную параллельно тормозную цепь, к выходу которой подключен силовой вход широтио-импульсного регул тора, и компаратор, выходом подключенный к управл ющему входу тормозной цепи,первый вход компаратора соединен с выходом первого выпр мител , введен второй выпр митель с емкостным фильтром на выходе, подключенным к второму входу компаратора , вход второго выпр мител  подключен к входу первого выпр мител .The goal is achieved by the fact that the electric drive containing the electric motor connected to the output of the pulse-width regulator, the first rectifier with a capacitive filter at the output and connected in parallel to the brake circuit, the output of which is connected to the power input of the width-width pulse regulator, and a comparator, an output connected to the control input of the brake circuit, the first input of the comparator is connected to the output of the first rectifier, a second rectifier is introduced with a capacitive filter at the output connected to the second input of the comparator a, the input of the second rectifier is connected to the input of the first rectifier.

В предложенном электроприводе выходное напр жение второго выпр мител  с емкостным фильтром  вл етс  опорным сигналом компаратора, поступающим на его второй вход. Это напр жение измен етс  согласно изменению напр жени  питани , так как вход второго выпр мител  с емкостным фильтром подключен к входу первого выпр мител .In the proposed drive, the output voltage of the second rectifier with a capacitive filter is the reference signal of the comparator, which is fed to its second input. This voltage varies according to the change in the supply voltage, since the input of the second rectifier with a capacitive filter is connected to the input of the first rectifier.

Благодар  этому исключаютс  открытие ключа тормозной цепи из-за нестабильности питающего напр жени , перегрузка по току первого выгф мител  и элементов тормозной цепи, что повышает точность и надежность электропривода.Due to this, the opening of the brake circuit key is prevented due to the instability of the supply voltage, overcurrent of the first drive and elements of the brake circuit, which increases the accuracy and reliability of the electric drive.

На фиг.1 представлена структурна  схема электропривода; на фиг.2 - принципиальна  схема электропривода.Figure 1 presents the structural scheme of the drive; 2 is a circuit diagram of an electric drive.

Предлагаемый электропривод содержит электродвигатель 1, широтно-импульс- ный регул тор 2, емкостный фильтр 3, первый выпр митель 4, тормозную цепь 5, компаратор 6, второй выпр митель с емкостным фильтром 7.The proposed electric drive contains an electric motor 1, a pulse-width regulator 2, a capacitive filter 3, a first rectifier 4, a brake circuit 5, a comparator 6, a second rectifier with a capacitive filter 7.

Электродвигатель 1 подключен к выходу широтно-импульсного регул тора 2, к первому выпр мителю 4 с емкостным фильтром 3 на выходе и включенной параллельно тормозной цепью 5, включающей последовательно соединенные резистор иThe motor 1 is connected to the output of the pulse-width regulator 2, to the first rectifier 4 with a capacitive filter 3 at the output and connected in parallel to the brake circuit 5, which includes a series-connected resistor and

ключ}к выходу которой подключен силовой вход широтно-импульсного регул тора 2. Выход компаратора подключен к управл ющему входу тормозной цепи 5. Первый входkey} to the output of which the power input of the pulse-width regulator is connected 2. The output of the comparator is connected to the control input of the brake circuit 5. The first input

компаратора соединен с выходом первого выпр мител , а второй вход подключен к выходу второго выпр мител  с емкостным фильтром 7, вход которого подключен к входу первого выпр мител  4.the comparator is connected to the output of the first rectifier, and the second input is connected to the output of the second rectifier with a capacitive filter 7, the input of which is connected to the input of the first rectifier 4.

0 Принципиальна  схема одного из возможных вариантов выполнени  предлагаемого электропривода изображена на фиг.2. Первый выпр митель 4 - однофазный мостовой (Тр1,Д-|...Д4) - может быть выпол5 нен на базе диодов типа 2Д203А.0 A schematic diagram of one of the possible embodiments of the proposed electric drive is shown in FIG. 2. The first rectifier 4 - single-phase pavement (Tr1, D- | ... D4) - can be made on the basis of type 2D203A diodes.

Емкостный фильтр 3 состоит из параллельно включенных конденсаторов (Ci) типа К50-29.Capacitive filter 3 consists of parallel-connected capacitors (Ci) of type K50-29.

Тормозна  цепь 5 может быть выполне0 на с использованием резистора (Ri) типа С5-47А и транзистора типа 2Т834А.The brake circuit 5 can be made using a resistor (Ri) of type C5-47A and a transistor type 2Т834А.

Выходной каскад широтно-импульсного регул тора 2 - мостового типа. Он может быть выполнен на транзисторах T2...Ts типаThe output stage of the pulse-width controller 2 is of the bridge type. It can be performed on transistors T2 ... Ts type

5 2Т834А.5 2Т834А.

Второй выпр митель с емкостным фильтром 7 состоит из второго однофазного мостового выпр мител  (Тр2,Д5...Дв) - фильтра делител  на резисторах R2,Ra. Мост ДБ.. ДвThe second rectifier with a capacitive filter 7 consists of a second single-phase bridge rectifier (Tr2, D5 ... Dv) - a splitter filter with resistors R2, Ra. Bridge DB .. Dv

0 может быть выполнен на диодах типа 2Д522Б.0 can be performed on type 2D522B diodes.

Компаратор 6 (3i) может быть выполнен на базе микросхемы 521.САЗ, одним входом которого может быть вывод 02, другим вхо5 дом - 03, а выходом - вывод 07The comparator 6 (3i) can be made on the basis of the 521.SAZ chip, one input of which can be output 02, the other input 5 - 03, and the output - output 07

В двигательном режиме электродвигатель 1 через открытые транзисторы T2,Ts или Тз.Тд одной из диагоналей моста выходного каскада широтно-импульсного регул 0 тора 2 подключен к первому выпр мителю 4. При этом .сигнал с выхода компаратора 6 обеспечивает разомкнутое состо ние ключа TI и разрыв цепи с резистором RI тормозной цепи 5.In motoring mode, the electric motor 1 through open transistors T2, Ts or Tz.Td one of the diagonals of the bridge of the output stage of the pulse-width regulator 0 torus 2 is connected to the first rectifier 4. In this case, the signal from the output of the comparator 6 provides the open state of the key TI and open circuit with a resistor RI brake circuit 5.

5 При торможении электродвигатель 1 возвращает накопленную энергию вращени  первому выпр мителю 4 и емкостному фил ьтру 3 через одну из диагоналей моста, образующуюс  из открытого транзистора5 When braking, motor 1 returns the accumulated rotational energy to the first rectifier 4 and capacitive filter 3 through one of the diagonals of the bridge formed from the open transistor

0 (например, Is), и диод Дд, шунтирующий закрытый транзистор Т2. При этом напр жение на конденсаторе d емкостного фильтра 3 возрастает, передаетс  на первый вход (вывод 02) компаратора 6 и вызывает его0 (for example, Is), and the diode Dd, shunt the closed transistor T2. In this case, the voltage on the capacitor d of the capacitive filter 3 increases, is transmitted to the first input (pin 02) of the comparator 6 and causes it

5 срабатывание. Компаратор 6 открывает ключ (транзистор TI) и подключает резистора RI тормозной цепи 5 к выходу емкостного фильтра 3, чем обеспечивает поддержание напр жени  на конденсаторе Ci емкостного фильтра 3 на таком же уровне, что и при5 operation. Comparator 6 opens the key (transistor TI) and connects the resistor RI of the brake circuit 5 to the output of the capacitive filter 3, thereby maintaining the voltage on the capacitor Ci of the capacitive filter 3 at the same level as in

разгоне в двигательном режиме, чем обеспечиваетс  работа электродвигател  на естественных характеристиках.Acceleration in the engine mode, which ensures the operation of the electric motor on natural characteristics.

По мере торможени  электродвигател  1 уменьшаетс  количество энергии, возвра- щаемой первому источнику 4 и емкостному фильтру 3, уменьшаетс  величина напр жени  на конденсаторе Ci до исходного значени  в двигательном режиме. Компаратор 6 возвращаетс  в исходное состо ние, раз- мыкает ключ (транзистор Ti), а он, в свою очередь, разрывает тормозную цепь 5.As the motor 1 brakes, the amount of energy returned to the first source 4 and the capacitive filter 3 decreases, the voltage on the capacitor Ci decreases to its original value in motor mode. The comparator 6 returns to the initial state, opens the key (the transistor Ti), and it, in turn, breaks the brake circuit 5.

В предложенном устройстве выходное напр жение второго выпр мител  (Тр2,Д5...Дз) после фильтра Са и делител  Яг,Яз  вл етс  опорным сигналом компаратора 6, поступающим на его второй вход 03. Это напр жение измен етс  согласно изменению напр жени  питани , так как вход второго выпр мител  подключен к входу первого выпр мител .In the proposed device, the output voltage of the second rectifier (Tr2, D5 ... Dz) after the filter Sa and the divider Yag, Jaz is the reference signal of the comparator 6 supplied to its second input 03. This voltage varies according to the change in the supply voltage , since the input of the second rectifier is connected to the input of the first rectifier.

Благодар  этому повышаютс  точность и надежность электропривода в целом, что обеспечиваетс  исключением открывани  ключа тормозной цепи 5 из-за нестабильно- This increases the accuracy and reliability of the electric drive as a whole, which is ensured by the exclusion of opening the key of the brake circuit 5 due to unstable

4four

сти питающего напр жени , перегрузку по току первого выпр мител  4 и элементов тормозной цепи 5. По сравнению с прототипом уменьшаютс  перенапр жение и мощность , рассеиваема  на элементах схемы в режиме торможени .power supply voltage, current overload of the first rectifier 4 and the elements of the brake circuit 5. Compared with the prototype, the overvoltage and power dissipated on the circuit elements in the braking mode are reduced.

Claims (1)

Формула изобретени  Электропривод, содержащий электродвигатель , подключенный к выходу широт- но-импульсного регул тора, первый выпр митель с емкостным фильтром на выходе и включенную параллельно тормозную цепь, к выходу которой подключен силовой вход широтно-импульсного регул тора, и компаратор, выходом подключенный к управл ющему входу тормозной цепи, первый вход компаратора соединен с выходом первого выпр мител , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и надежности , в него введен второй выпр митель с емкостным фильтром на выходе, подключенным к второму входу компаратора, вход второго выпр мител  подключен к входу первого выпр мител ,An electric drive comprising an electric motor connected to the output of a pulse-width regulator, a first rectifier with a capacitive filter at the output and connected in parallel to a brake circuit, the output of which is connected to a power input of a pulse-width regulator, and a comparator output connected to the control input of the brake circuit, the first input of the comparator is connected to the output of the first rectifier, characterized in that, in order to increase accuracy and reliability, a second rectifier with a capacitive filter is inserted into it at the output connected to the second input of the comparator, the input of the second rectifier is connected to the input of the first rectifier, РежторCutter и. ..,,.. - ,.Шand. .. ,, .. -, .Ш Фиг.11