система управления двигателем с электронной коммутацией

Формула изобретения

1. Система управления двигателем с электронной коммутацией, содержащая двухполупериодный выпрямитель переменного тока, два входа которого соединены с питающей сетью, положительный вывод которого соединен с коллектором переключающего транзистора типа n-р-n, один вывод накопительного элемента соединен с первым выводом конденсатора и m одноименных выводов обмоток двигателя (m 2), вторые выводы обмоток соединены порознь с коллекторами m коммутирующих транзисторов, эмиттеры которых соединены с вторым выводом конденсатора и анодом диода через токоизмерительный резистор, частота переключения переключающего транзистора выше частоты питающей сети, базы m коммутирующих транзисторов соединены порознь с m выходами схемы управления коммутацией и защит, первый вход которой соединен с выходом схемы определений положения ротора двигателя, вход которой соединен с выходом узла датчиков положения ротора двигателя, второй и третий входы схемы управления коммутацией и защит соединены с выводами токоизмерительного резистора, отрицательный вывод двухполупериодного выпрямителя соединен с точкой соединения анода диода и токоизмерительного резистора, отличающаяся тем, что в нее введены второй конденсатор, блок ограничивающих диодов с m входами и одним выходом, второй транзистор n-р-n типа, шесть резисторов, цепь смещения, оптронный транзистор, стабилитрон, схема выпрямления и фильтрации, цепь разряда, второй диод, третий диод, схема управления током, накопительный элемент выполнен в виде импульсного трансформатора, причем первый вывод второго конденсатора соединен с положительным выводом выпрямителя, с катодом второго диода и с выходом блока ограничивающих диодов, второй вывод второго конденсатора соединен с отрицательным выводом выпрямителя, с анодом первого диода и с общим проводом, эмиттер переключающего транзистора соединен с первым выводом первого резистора и с первым выводом второго резистора, второй вывод первого резистора соединен с катодом первого диода, с началом первой обмотки импульсного трансформатора, с эмиттером второго транзистора, с анодом второго диода, с анодом третьего диода, с концом второй обмотки импульсного трансформатора, второй вывод второго резистора соединен с коллектором второго транзистора, база второго транзистора соединена с катодом третьего диода и с общей точкой соединения первых выводов третьего и четвертого резисторов, второй вывод третьего резистора соединен с общим проводом, второй вывод четвертого резистора соединен с эмиттером оптронного транзистора, коллектор которого соединен с началом второй обмотки импульсного трансформатора, с первым выводом цепи смещения, второй вывод которой соединен через пятый резистор с базой переключающего транзистора и с катодом стабилитрона, анод которого соединен с концом второй обмотки импульсного трансформатора, база переключающего транзистора соединена с его коллектором через шестой резистор, анод светодиода оптронного транзистора соединен с выходом схемы управления током, катод светодиода соединен с общим проводом, входы блока ограничивающих диодов соединены порознь с коллекторами m коммутирующих транзисторов, начало третьей обмотки импульсного трансформатора соединено с первым входом схемы выпрямления и фильтрации, конец третьей обмотки соединен с вторым входом схемы выпрямления и фильтрации, первый выход схемы выпрямления и фильтрации соединен с каждым из выводов питания схемы управления током, схемы управления коммутацией и защит, схемы определения положения ротора, второй выход схемы выпрямления и фильтрации соединен с общим проводом, первый вывод цепи разряда соединен с первым выводом первого конденсатора, второй вывод цепи разряда соединен с вторым выводом первого конденсатора.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок ограничивающих диодов содержит m диодов, анод каждого диода соединен порознь с одним из m входов блока ограничивающих диодов, катоды диодов соединены с выходом блока ограничивающих диодов.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что цепь смещения состоит из двух диодов, анод первого диода соединен с катодом второго диода и с первым выводом цепи смещения, анод второго диода соединен с катодом первого диода и с вторым выводом цепи смещения.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что цепь разряда содержит резистор, первый вывод которого соединен с первым выводом цепи разряда, второй вывод которого соединен с вторым выводом цепи разряда.

5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что схема выпрямления и фильтрации содержит диод, анод которого соединен с первым входом схемы выпрямления и фильтрации, катод диода соединен с первым выводом конденсатора и через резистор с катодом стабилитрона и первым выходом схемы выпрямления и фильтрации, второй вывод конденсатора соединен с вторым входом и с вторым выходом схемы выпрямления и фильтрации и с анодом стабилитрона.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электронике и может быть использовано в высоковольтных электроприводах повышенной надежности.

Известен вентильный электродвигатель постоянного тока, состоящий из ротора с постоянными магнитами, статорной обмотки из двух фаз, датчика положения ротора и двух ключей, коммутирующих фазы статорной обмотки по сигналам датчика положения ротора (патент Японии 61-55337).

Известный вентильный двигатель обладает малой надежностью из-за больших напряжений на ключах при их запирании, вызванных электродвижущей силой самоиндукции фаз.

Также известен привод бесколлекторного двигателя, состоящий из ротора с постоянными магнитами, трехфазной обмоткой статора, подключенной последовательно с поочередно отпираемыми полупроводниковыми элементами к зажимам источника питания, причем каждая фазная обмотка имеет по одной дополнительной обмотке, находящейся с ней в тесной электромагнитной связи, и включена в обратной полярности, один вывод дополнительной обмотки подключен к первому зажиму источника питания через диод, второй вывод к общему проводу источника питания (патент Японии N 59-4953).

Однако известный вентильный двигатель имеет следующие недостатки: большой объем двигателя из-за удвоенной массы проводников за счет дополнительных обмоток, большая стоимость за счет увеличения объема материалов, сложность изготовления двигателя.

В качестве прототипа выбрана система управления двигателем с электронной коммутацией, содержащая двухполупериодный выпрямитель переменного тока, два входа которого соединены с питающей сетью, положительный вывод которого соединен с коллектором переключающего транзистора n-p-n-типа, один вывод накопительного элемента соединен с первым выводом конденсатора и m одноименных выводов обмоток двигателя (m2), вторые выводы обмоток соединены порознь с коллекторами m коммутирующих транзисторов, эмиттеры которых соединены со вторым выводом конденсатора и анодом диода через токоизмерительный резистор, частота переключения переключающего транзистора выше частоты питающей сети, базы t коммутирующих транзисторов соединены порознь с m выходами схемы управления коммутацией и защит, первый вход которой соединен с выходом схемы определения положения ротора двигателя, вход который соединен с выходом узла датчиков положения ротора двигателя, второй и третий входы схемы управления коммутацией и защит соединены с выводами токоизмерительного резистора, отрицательный вывод двухполупериодного выпрямителя соединен с точкой соединения анода диода и токоизмерительного резистора (патент США N 4532459).

Однако при реализации прототипа возникают проблемы: малая надежность из-за возможности выхода из строя переключающих транзисторов из-за выброса ЭДС самоиндукции обмоток двигателя на коллекторах транзисторов в момент отключения, малый коэффициент полезного действия из-за перевода в тепло энергии самоиндукции обмоток двигателя, большая стоимость из-за необходимости применения транзисторов с высокими пробивными напряжениями и отдельного вторичного источника питания, большие габариты и стоимость системы управления электродвигателем из-за повышенного тепловыделения, большие пульсации момента вращения.

Предлагаемое техническое решение позволяет достичь повышения надежности, увеличения коэффициента полезного действия, уменьшения стоимости и габаритов, ликвидации перенапряжений на коллекторах переключающих транзисторов.

Для этого в систему управления двигателем с электронной коммутацией, содержащей двухполупериодный выпрямитель переменного тока, два входа которого соединены с питающей сетью, положительный вывод которого соединен с коллектором переключающего транзистора типа n-p-n, один вывод накопительного элемента соединен с первым выводом конденсатора и m одноименных выводов обмоток (m2), вторые выводы обмоток соединены порознь с коллекторами m коммутирующих транзисторов, эмиттеры которых соединены со вторым выводом конденсатора и анодом диода через токоизмерительный резистор, частота переключения переключающего транзистора выше частоты питающей сети, базы m коммутирующих транзисторов соединены порознь с m выводами схемы управления коммутацией и защит, первый вход которой соединен с выходом схемы определения положения ротора двигателя, вход которой соединен с выходом узла датчиков положения ротора двигателя, второй и третий входы схемы управления коммутацией и защит соединены с выводами токоизмерительного резистора, отрицательный вывод двухполупериодного выпрямителя соединен с точкой соединения анода диода и токоизмерительного резистора, введены второй конденсатор, блок ограничивающих диодов с m входами и одним выходом, второй транзистор n-p-n- типа, шесть резисторов, цепь смещения, оптронный транзистор, стабилитрон, схема выпрямления и фильтрации, цепь разряда, второй диод, третий диод, схема управления током, накопительный элемент выполнен в виде импульсного трансформатора, причем первый вывод второго конденсатора соединен с положительным выводом выпрямителя, с катодом второго диода и с выходом блока ограничивающих диодов, второй вывод второго конденсатора соединен с отрицательным выводом выпрямителя, с анодом первого диода и с общим проводом, эмиттер переключающего транзистора соединен с первым выводом первого резистора и с первым выводом второго резистора, второй вывод первого резистора соединен с катодом первого диода, с началом первой обмотки импульсного трансформатора, с эмиттером второго транзистора, с анодом второго диода, с анодом третьего диода, с концом второй обмотки импульсного трансформатора, второй вывод второго резистора соединен с коллектором второго транзистора, база второго транзистора соединена с катодом третьего диода и с общей точкой соединения первых выводов третьего и четвертого резисторов, второй вывод третьего резистора соединен с общим проводом, второй вывод четвертого резистора соединен с эмиттером оптронного транзистора, коллектор которого соединен с началом второй обмотки импульсного трансформатора, с первым выводом цепи смещения, второй вывод которой соединен через пятый резистор с базой переключающего транзистора и с катодом стабилитрона, анод которого соединен с концом второй обмотки импульсного трансформатора, база переключающего транзистора соединена с его коллектором через шестой резистор, анод светодиода оптронного транзистора соединен с выходом схемы управления током, катод светодиода соединен с общим проводом, входы блока ограничивающих диодов соединены порознь с коллекторами m коммутирующих транзисторов, начало третьей обмотки импульсного трансформатора соединено с первым входом схемы выпрямления и фильтрации, конец третьей обмотки соединен со вторым входом схемы выпрямления и фильтрации, первый выход схемы выпрямления и фильтрации соединен с каждым из выводов питания схемы управления током, схемы управления коммутацией и защит, схемы определения положения ротора, второй выход схемы выпрямления и фильтрации соединен с общим проводом, первый вывод цепи разряда соединен с первым выводом первого конденсатора, второй вывод цепи разряда соединен со вторым выводом первого конденсатора, к тому же блок ограничивающих диодов содержит m диодов, анод каждого диода соединен порознь с одним из m входов блока ограничивающих диодов, катоды диодов соединены с выходом блока ограничивающих диодов, цепь смещения состоит из двух диодов, анод первого диода соединен с катодом второго диода и с первым выводом цепи смещения, анод второго диода соединен с катодом первого диода и со вторым выводом цепи смещения, цепь разряда содержит резистор, первый вывод которого соединен с первым выводом цепи разряда, второй вывод которого соединен со вторым выводом цепи разряда, схема выпрямления и фильтрации содержит диод, анод которого соединен с первым входом схемы выпрямления и фильтрации, катод диода соединен с первым выводом конденсатора и через резистор с катодом стабилитрона и с первым выходом схемы выпрямления и фильтрации, второй вывод конденсатора соединен со вторым входом и со вторым выходом схемы выпрямления и фильтрации и с анодом стабилитрона.

Введение в заявляемое устройство второго конденсатора и блока ограничивающих диодов и соединение выхода блока ограничивающих диодов с первым выводом второго конденсатора, а входов блока ограничивающих диодов с коллекторами множества коммутирующих транзисторов повышает надежность системы управления и коэффициент полезного действия, поскольку энергия самоиндукции обмоток двигателя используется для заряда второго конденсатора, а затем вновь используется для совершения полезной работы, при этом не допускается перенапряжение на коллекторах коммутирующих транзисторов и саморазгон двигателя в случае отказа системы управления током.

Выполнение накопительного элемента в виде импульсного трансформатора с тремя обмотками позволяет повысить надежность и уменьшить стоимость за счет создания оптимального режима работы перекрывающего транзистора (при изменении оборотов меняется частота переключения) и использования тока намагничивания сердечника для вращения двигателя, а электродвижущей силы третьей обмотки для одновременного получения напряжения питания микросхем с помощью схемы выпрямления и фильтрации, что исключает необходимость применения вторичного источника питания. Введение второго транзистора и оптронного транзистора позволяет управлять моментом на валу двигателя с помощью схемы управления током и устанавливать оптимальный режим работы двигателя, при котором скорость вращения максимальна, а величина электродвижущей силы обмоток такова, что ток через блок ограничивающих диодов от нее равен нулю, при этом двигатель имеет максимальный коэффициент полезного действия.

Введение первого, второго резисторов, второго транзистора, стабилитрона позволяет осуществить режим ограничения тока через обмотки двигателя в любом режиме работы (пуск, нормальная работа), что не допускает неограниченного повышения тока и увеличивает надежность работы устройства. Третий и четвертый резисторы определяют потенциал запирания второго транзистора, что исключает неограниченное повышение напряжения на втором конденсаторе и коллекторах коммутирующих транзисторов при аварийном отклонении тока в обмотках двигателя, что резко увеличивает надежность работы системы. Пятый, шестой резисторы и цепь смещения служат для создания необходимых условий возбуждения автогенерации, а следовательно, также увеличивают надежность работы.

Введение второго и третьего диодов исключает возможность пробоя первого и второго транзисторов при переходных процессах в системе.

Цепь разряда, разряжая первый конденсатор после отключения двигателя от сети, возвращает систему в начальное состояние, обеспечивая запуск двигателя при последующих включениях, что было бы невозможно при ее отсутствии, что также способствует надежной работе системы в целом.

Решений со сходными признаками в научно-технической литературе и патентной документации не обнаружено, что позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию изобретательский уровень.

На фиг.1 изображена функциональная схема заявляемого устройства; на фиг. 2 изображены временные диаграммы в различных точках схемы в момент пуска двигателя; на фиг.3 временные диаграммы при работе в нормальном режиме; на фиг.4 временные диаграммы при отключении в аварийных ситуациях.

Предложенная система управления вентильным двигателем содержит двухполупериодный выпрямитель 1, имеющий входы 2 и 3, положительный вывод 4, отрицательный вывод 5, переключающий транзистор n-p-n-типа 6, диод 7, токоизмерительный резистор 8, конденсатор 9, обмотки двигателя 10, 11, коммутирующие транзисторы 12, 13, которые управляются схемой управления коммутацией и защит 14, содержащей первый вход 15, входы 16, 17, второй вход 18, третий вход 19, вход питания 20, схему определения положения ротора 21, имеющую вход 22, выход 23, вход питания 24, узел датчиков положения ротора 25 с выходом 26, конденсатор 27, блок ограничивающих диодов 28, имеющий входы 29, 30, выход 31, а также диоды 32, 33, транзистор n-p-n-типа 34, резисторы 35, 36, 37, 38, оптронный транзистор 39, содержащий транзистор 40 и светодиод 41, стабилитрон 42, схему выпрямления и фильтрации 43, содержащую первый вход 44, второй вход 45, первый выход 46, второй выход 47 диод 48, конденсатор 49, резистор 50, стабилитрон 51, цепь разряда 52, содержащую резистор 53, цепь смещения 54, содержащую диоды 55, 56, импульсный трансформатор 57, содержащий первую обмотку 58, вторую обмотку 59, третью обмотку 60, диоды 61, 62, схему управления током 63, имеющую выход 64, вход питания 65, резисторы 66, 67.

На схеме также показан ротор двигателя 68, содержащий постоянные магниты, который имеет электромагнитную связь с узлом датчиков положения 25 и обмотками 10, 11.

Устройство работает следующим образом. Пусть ротор неподвижен, а конденсаторы 9, 27 разряжены. При включении входов 2, 3 выпрямителя 1 в сеть переменного тока конденсатор 27 заряжается до амплитудного значения напряжения сети. Через резисторы 35, 37, 38, цепь смещения 54, обмотки 58, 59 начинает течь ток заряда конденсатора 9. При этом транзистор 6 открывается и благодаря наличию положительной обратной связи между обмотками 58, 59 начинает работать в режиме переключения. После начала генерации на обмотке 60 появляется переменное напряжение, которое выпрямляется, фильтруется и стабилизируется блоком выпрямления и фильтрации 43, в результате чего на входы питания 20, 24, 65 подается постоянное напряжение и при отсутствии аварийных ситуаций открываются транзисторы 12, 13 и через обмотки 10, 11 поочередно течет ток. В момент пуска ток светодиода 41 оптрона 39 максимален, транзистор 40 оптрона 39 полностью открывается и через резистор 67 течет ток базы транзистора 34, в результате чего он также полностью открывается.

Процесс переключения транзистора 6 носит периодический характер. Когда транзистор 6 открыт, электродвижущая сила самоиндукции обмотки 58 имеет знак "+" на катоде диода 7 и знак "-" на выводе конденсатора 9. При этом ток обмотки 58 нарастает по закону:



где I₅₈ ток обмотки 58,

L₅₈ индуктивность обмотки 58,

U₂₇ напряжение на конденсаторе 27,

U₉ напряжение на конденсаторе 9.

Потенциал начала обмотки 59 положителен, через резистор 37 течет отпирающий ток базы транзистора 6. По мере роста тока обмотки 58 возрастает падение напряжение на резисторе 35, резисторе 36 и внутреннем сопротивлении транзистора 34, а также на базе транзистора 6.

Когда потенциал базы транзистора относительно начала обмотки 58 достигает величины, необходимой для пробоя стабилитрона 42, потенциал базы будет фиксирован и равен напряжению стабилизации стабилитрона 42.

При дальнейшем нарастании тока обмотки 58 падение напряжения на резисторе 35 приводит к тому, что разность потенциалов между базой и эмиттером уменьшается, в результате чего темп роста тока обмотки 58 замедляется, а затем транзистор 6 закрывается. После окончания процесса рассасывания неосновных носителей рост тока через обмотку 58 прекращается и электродвижущая сила самоиндукции обмотки 58 меняется по закону:



где L₅₈ ЭДС самоиндукции обмотки 58,

L₅₈ индуктивность обмотки 58,

I₅₈ ток обмотки 58.

Сначала ЭДС самоиндукции падает до 0 (при этом , а затем меняет знак. При этом транзисторы 6, 34 закрываются, так как напряжение обмотки 59 становится запирающим (потенциал начала обмотки 59 отрицателен). ЭДС самоиндукции обмотки 58 создает ток в цепи: диод 7 обмотка 58 конденсатор 9. Величина тока обмотки 58, при которой происходит переключение транзистора 6, определяется по формуле:



где U₄₂ напряжение стабилизации стабилитрона 42,

R₃₄ эквивалентное сопротивление транзистора 34,

A постоянная, определяемая типом транзистора 6,

Q₆ заряд неосновных носителей в базе транзистора 6.

После запирания транзистора 6 ток обмотки 58 убывает, так как электромагнитная энергия обмотки 58 переходит в механическую энергию на валу двигателя и в тепло. Скорость убывания тока определяется по формуле:



где U₉ напряжение на конденсаторе 9.

После того, как ток обмотки 58 упадет до нуля, ЭДС самоиндукции также становится равной нулю, транзистор 6 открывается и происходит вышеописанный процесс его работы во включенном состоянии.

При этом время нахождения транзистора 6 в открытом состоянии при пуске:



Время нахождения транзистора 6 в закрытом состоянии:



где R₅₈ сопротивление обмотки 58. Как упоминалось выше, транзисторы 12 и 13 периодически в соответствии с сигналами схемы 14 переключаются, при этом ротор двигателя 68 под действием вращающего момента обмоток 10, 11 разгоняется. При включении, например, транзистора 12, обмотка 10 накапливает электромагнитную энергию самоиндукции



где L₁₀ индуктивность обмотки 10,

i₁₀ ток обмотки 10.

В момент запирания транзистора 12 индуктивность стремится сохранить ток, поэтому на коллекторе возникает всплеск напряжения



Если не принять специальных мер, то транзистор 12 может быть пробит. Поэтому обычно электромагнитную энергию обмоток двигателя переводят в тепло с помощью мощного стабилизатора, что снижает коэффициент полезного действия двигателя и увеличивает его стоимость. В предлагаемом техническом решении после запирания транзистора 12 ток самоиндукции обмотки 10 через блок ограничивающих диодов 28 по цепи: обмотка 10 диод 32 заряжает конденсатор 27 и таким образом энергия самоиндукции рекуперируется, что значительно повышает коэффициент полезного действия двигателя и снижает его стоимость. Время передачи энергии самоиндукции обмотки 10 в конденсатор 27 определяется по формуле:



где U₂₇ напряжение на конденсаторе 27.

Временные диаграммы напряжений и токов в момент пуска двигателя изображены на фиг.2.

Средний ток обмоток 10, 11 примерно равен половине тока переключения транзистора 6.

Вышеописанные процессы происходят также при переключении транзистора 13. По мере разгона ротора двигателя напряжение на конденсаторе 9 растет по формуле:



где C_E постоянная ЭДС двигателя,

скорость вращения двигателя,

R сопротивление обмоток 10, 11.

При этом закрытом состоянии транзисторов 12, 13 напряжение на их коллекторах определяется по формуле:

U₁₂ C_Esint+U₉ (12)

При определенной скорости напряжение U₁₂ становится достаточным для отпирания диодов 32, 33 и происходит заряд конденсатора 27 ЭДС вращения двигателя. Из-за роста напряжения на конденсаторе 27 уменьшается приток энергии через выпрямитель 1 и дальнейшее увеличение скорости становится невозможным. Таким образом, получается естественная защита двигателя от саморазгона, что особенно ценно при работе двигателя с нагрузками типа сепараторов или центрифуг.

При необходимости регулирования оборотов регулируется постоянный ток через светодиод 41 оптрона 39, что изменяет ток через транзистор 40 оптрона 41 и соответственно внутреннее сопротивление транзистора 34.

При этом меняется ток переключения (по формуле 3) и средний ток обмоток 10, 11 (по формуле 10), а соответственно вращающий момент на валу двигателя и скорость вращения вала:

M C_Mi_ср.10,11 (13)

где C_M постоянная момента двигателя.

Временные диаграммы напряжений и токов двигателя в рабочем режиме изображения на фиг.3.

Следует отметить, что с ростом напряжения на конденсаторе 9 растет частота переключения транзистора 6 по сравнению с моментом пуска, поскольку падает время уменьшения тока через обмотку 58, а также увеличивается тепловыделение на транзисторе 6 и мощность на валу двигателя 68. При этом величина тока переключения меняется незначительно, а средняя величина тока двигателя остается примерно постоянной. Самым легким режимом является момент пуска, поскольку тепловыделение на транзисторе 6 невелико, что резко увеличивает надежность двигателя.

Рассмотрим работу системы в аварийных ситуациях. Пусть, например, температура двигателя превысила заданную величину. При этом схема управления коммутацией и защит 14 запирает транзисторы 12, 13, но двигатель продолжает вращаться. При этом конденсатор 9 продолжает заряжаться средним током по формуле (10), а конденсатор 27 заряжается до напряжения

U_27авар= U₉+C_E (14)

Происходит процесс преобразования кинетической энергии вращения двигателя в электрическую энергию конденсаторов 27 и 9. Если нагрузка высокоинерционная (центрифуга или барабан молочного сепаратора), этот процесс происходит длительное время до останова двигателя, при этом напряжение на конденсаторах 9, 27 повышается в несколько раз, что может вызвать пробой выпрямителя 1, конденсаторов 9, 27, транзисторов 12, 13. Для исключения этого явления служит резистор 66. При росте напряжения на конденсаторе 27 в один из циклов, когда транзистор открыт, ток базы транзистора 34, равный

i_б34 i₆₇ i₆₆ (15)

где i₆₇ ток резистора,

67 i₆₆ ток резистора 66,

падает до нуля, при этом ток коллектора транзистора 34 также падает до нуля, сопротивление его становится равным , а ток переключения становится равным из формулы (3)



Сопротивление резистора 35 выбирается на порядок выше сопротивления резистора 36, поэтому средний ток заряда конденсатора 9 резко падает, рост напряжения на конденсаторах 9, 27 практически прекращается, так как вследствие трения скорость вращения ротора двигателя 68 падает, падает ЭДС вращения.

Транзистор 34 выбирается составным с коэффициентом усиления несколько тысяч, поэтому в рабочем режиме при нормальной работе двигателя резистор 66 практически не влияет на работу двигателя.

После останова двигателя для нормального запуска необходимо разрядить конденсатор 9, чтобы произошел нормальный запуск двигателя, как описано выше, с этой целью в устройстве существует цепь разряда 52. После отключения двигателя от сети конденсатор 9 разряжается через цепь разряда 52, после этого двигатель снова готов к работе.

Временные диаграммы напряжений и токов системы в аварийном состоянии изображены на фиг.4.

Следует отметить, что все вышеописанное справедливо и для работы двигателя с сетью постоянного тока, при этом выпрямитель 1 не допускает притока энергии из сети в случае саморазгона двигателя, чрезмерного увеличения тока обмоток 10, 11, благодаря чему надежность электропривода значительно увеличивается при простоте конструкции системы управления, а мощность двигателя увеличивается по крайней мере до единиц киловатт.

Заявляемое устройство обладает значительными преимуществами по сравнению с известными.

Наличие связи коллекторов коммутирующих транзисторов через блок ограничивающих диодов с емкостью фильтра выхода выпрямителя позволяет совместить ограничение напряжения с одновременной рекуперацией реактивной энергии обмоток, что позволяет значительно увеличить надежность и КПД системы (КПД примерно на 10%), при этом мощность однополупериодной системы коммутации неограниченно возрастает. Данная система обладает минимальной стоимостью, поскольку примитивна по схемотехнике, не содержит отдельного вторичного источника питания, а содержит совмещенный импульсный генератор для ограничения тока обмоток двигателя и питания микросхем.

Наличие автогенератора позволяет сократить тепловыделение в конструкции и не допускать на контролируемых бросков тока в питающей сети, а также позволяет работать в пусковых режимах сколь угодно долго. Эффективная система плавного управления током импульсного генератора с помощью регулирования внутреннего сопротивления транзистора в эмиттерной цепи ключевого транзистора позволяет устанавливать оптимальные режимы работы электропривода и не допускать перенапряжений при внезапном отключении тока двигателя.

Данное устройство не позволяет саморазгоняться двигателю при переходных процессах и отказе устройства управления током, что особенно ценно в системах с большим диапазоном маховика.

Все вышеперечисленное доказывает, что данная система является наиболее оптимальной для внедрения в составе вентильных электроприводов в народное хозяйство, особенно в бытовую технику, поскольку позволяет экономить электроэнергию, обеспечить долговечность, обеспечить массовое производство из-за малой стоимости и несложности.