Электропривод переменного тока

 

О П И С А Н И Е,О0)4,7

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Севетскик

Социалистических

Республик

Ъ

Ф г

К АВТОРСКОМУ СВИДИИЛЬСТВУ (И)Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 23,09.81 (2I) 3339417/24-07

Р М,К з

Н 02 P 7/42 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н рткрытий (23) Приоритет— (53) УДК 621. 313. 333.072.6(,088.8):

Опубликовано 280233. бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 28 ° 02 ° 83

t;

1., в

В.И.Бурлакин и А.Г.Погооов с» . - 3! а

» и (Азербайджанский научно-исследоваФельа щй"" электротехнический институт

" -.М;.„, (72) Авторы изобретения(71) Заявитель

I (54 ) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может .быть применено в электроприводе по системе асинхронный вентильный каскад с реверсивным управлением.

Известен электропривод переменно

ro тока, содержащий асинхронный .электродвигатель с фазным ротором, выпрямительно-инверторный блок в цепи ротора и силовой тиристорный блок в цепи статора с блоками управле;ния 1 J.

Недостаток указанного электропри:вода состоит в отсутствии функционаЛь ной связи между. блоками управле.ния выпрямительно-инверторным блоком в цепи ротора и силовьэе тиристорным блоком в цепи статора, Наиболее близким к предлагаемому является электропривод переменного тока, содержащий асинхронный электродвигатель с управляемы выпрямительно-инверторньэе блоком.в цепи ро. тора и реверсивным тиристорнык коммутатором в цепи статора, регулятор скорости, датчики тока ротора, дат чик и задатчик частоты вращения ро.тора, выходы которых подключены к входам регулятора скорости, выход ко торого соединен с первым входом бло ка управления инвертором, второй вход которого соединен с выходом датчика тока ротора, а выход — с уп-. равляющим входом выпрямнтельно-инверторного блока, выход которого имеет выводы для подключения к сети, блок логики, первый и второй входы которого соединены через нуль-. орган с выходом регулятора скорости, а первый и второй выходы соединены соответственно с управляющими входами "Вперед" и "Назад" реверсивного тиристорного коммутатора f 2 . . Однако известный элекуропривод обладает малой.:надежностью из-за применения релейных элементов управления.

Цель изобретения — повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что в электропривод переменного тока, содержащий асинхронный электродвигатель с управляемым выпрямительно-инверторным блоком в цепи ротора

25 и реверсивньэн тиристорным коммутатором в цепи »татора, регулятор . скорости, датчики тока ротора, датчик н задатчик частоты вращения ротора, выходы которых подключены к входам

ЗО,регулятора скорости, выход которого

1001417 соединен с первым входом блока управления инвертором, второй вход которого соединен с выходом датчика тока ротора, а выход — с управляющим входом выпрямительно-инверторного блока, выход которого имеет вывдды для подключения к сети, блок логики, первый и второй входы которого соединены через нуль-орган с

Ф выходом регулятора скорости, а его первый и второй выходы соединены

=оответственно с управляющими входами "Вперед" и "Назад" реверсивного тиристорного коммутатора, в него вве. дены второй и третий нуль-органы, входы которых соединены соответст- 15 венно с выходами задатчика." частоты вращения ротора и датчика тока рото-, ра, блок логики снабжен третьим и четвертым входами, соединенными с выходами второго нуль-органа, и пя-тым, соединенным с выходом третьего нуль-органа, блок логики содержит девять логических элементов И, четыре логических элемента ИЛИ, два

RS-триггера, элемент задержки и эле- 25 мент НЕ, при,этом один из входов первого элемента И образует первый .вход блока логики, один из входов второго элемента И образует второй вход блока логики, второй вход пер- 3у» вого элемента И, объединенный с вто-.рым входом второго элемента И; образует третий вход блока логики, один из входов третьего элемента И, объединенный с одним из входов четверто- З5 го и пятого элементов И,образуют четвертый вход блока логики, вход

- элемента задержки образует пятый вход блока логики, первый из выходов которого образован прямым выходом 40 первого RS-триггера, а второй из выходов — прямым выходом второго

RS-триггера, инверсный выход первого RS-триггера соединен с вторым входом пятого элемента И третий вход которого объединен с первым входом шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И и с первым входом первого элемента ИЛИ, первый вход седьмого элемента И соединен с выхо- 5О дом элемента задержки, объвдиненным с входом элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом шестого элемента И, а также с первыми входаи восьмого и девятого элементов И, 55 второй вход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом девятого элемента И и с выходом третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом седьмого эле- 6й мента И и первым входом первого элемента И, выходы второго и четвертого элементов И соединены с входами второго элемента ИЛИ, выходы пятого и шестого элементов И соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выхо- . ды седьмого, восьмого и девятого элементов И соединены с входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с R-входом первого RS -триггера, S-вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, S-вход и R -вход второго RS -триггера соединены соответственно с выходами второго и третьего элемента ИЛИ, à его инверсный выход соединен с вторым входом восьмого элемента И, третий вход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента И.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого электропривода; на фиг. 2 — принципиальная схема блока логики.

Электропривод содержит асинхронный двигатель 1 с фазным ротором, подключенный к источнику переменного тока через установленные в цепи статора тиристоры 2-5 коммутатора с управляющими блоками 6 — 9, входы которых подключены к выходу блока

10 контроля состояния тиристоров

5. К цепи ротора двигателя 1 подключены выпрямитель 11 и инвер.— .; тор 12,образующие управляемый выпрямительно-инверторный блок. На валу двигателя 1 установлен датчик 13 частоты вращения ротора, выполненный в виде тахогенератора. Выходы датчика 13 частоты вращения и задатчика 14 частоты вращения ротора подключены к входу регулятора 15 скорости, . выполненного в виде усилителя постоянного тока, выход которого соединен с первым входом блока 16 управления инвертора 12, второй вход которого подключен к выходу датчика 17 тока ротора, выход которого подключен к входу нульоргана 18, Выходы задатчика 14 и регулятора 15 подключены соответственно,к входам нуль-органов 19 и 20, выполненных двухпозиционными.

Блок логики содержит элемент 21 задержки, выходом соединенный с входом логического элемента НЕ 22, девять логических элементов И соответственно 23 - 31, четыре логических элемента ИЛИ соответственно

32 — 35 и два RS-триггера: первый

36 и второй — 37, прямые . выходы которых образуют соответственно первый и второй выходы блока логи-: ки. Первый вход элемента И 23 образует первый вход блока логики, первый вход элемента И 24 образует вто-. рой вход блока логики, второй вход элемента И 23 образует третий вход блока логики, первый вход элемента

И 26 образует. четвертый вход, а

1001417

Вход элемента. 21 - пятый. вход блока логики. Первый выход нуль-орга1 на 19 соединен с входами элементов И 23 и 24., а его второй выход - с входами элементов И 25, 26, 28 и 30. Первый выход нуль-органа 20 соединен с входамй элементов И

23.и 25, а второй выход — с входами элементов И 24 и 26. Выход элемента И 23 подключен к входу элементов ИЛИ 32, И 31. Выходы элемен- 10 тов И 24 и 26 подключены к входу эле мента ИЛИ 33. Выход элементов И 25 соединен одновременно с входами элементов ИЛИ 32, И 29. Вход элемента И 27 соединен с выходом эле- 15 мента 21 задержки. Элемент НЕ 22

\ своим выходом соединен с входами элементов И 28 — 31. Выходы элемен тов И 27 — 29 подключены к входу элемента ИЛИ 35. Выходы элементов 20

И 30, 31, подключены к входу элемента ИЛИ 34. Элементы ИЛИ 35 и 32 своими выходами соединены соответственно с R u S зходамк RS-триггера

36, а элементы ИЛИ 34 и 33 — сост- 25 ветственно с R u S входами RS-триг-. гера 37. Инверсный выход триггера

36 подключен к входу элемента И 30, а триггера 37 — элемента И 28.

Электропривод работает следующим образом.

В исходном состоянии на управляющие блоки 6 — 9 тиристорного коммутатора с прямых выходов pS-триггеров 36 и 37 поступает сигнал запрета

35 в виде сигнала "0". Тиристоры 2 — 5 коммутатора закрыты, двигатель обесточен.

При подаче задания на вращение в 40 положительном направлении с выхода задатчика 14 сигнал положительной полярности поступает на входы нульоргана 19 и регулятора 15, на выходе которого появляется сигнал отрица- 45 тельной полярности, поступающий на вход нуль-органа 20. При этом на прямом выходе нульюргана 19 и.на ин.

- версном выходе нуль-органа 20 появляются сигналы "1". -В случае наличия 50 ,тока на выходе нуль-органа 18 появляется сигнал "1", а в случае его отсутствия — сигнал "0". На выходах логических элементов И 24, ИЛИ 33, И 28 появляются сигналы "1", которые затем появляются на Р-входе триг- 55 гера 36 и $ --входе триггера 37, что дает на прямом выходе триггера 36 сигнал "1", являющийся разрешающим.

Сигналы на выходах триггера 37 остаются без изменения. Разрешающий сиг- 60 нал с триггера 36 поступает на бло. ки 6 и 9, включая соответствующие ти. ристоры 2 и 5, и электродвигатель начинает вращаться в положительном направлении. .. 65

При превышении текущим значением частоты вращения напряжения задания на выходе регулятора 15 полярность сигнала рассогласования меняется с отрицательного на положительный.При этом на прямом выходе нуль-органа 20 присутствует сигнал "1", а на инверсном — -"0". Следовательно, на

R-входе триггера 36 появится сигнал ."0", а на его S -входе — "1", т.е ° ,на его прямом выходе появится сигнал

:"0". Таким образом, триггер 36 возвращается в исходное состояние, тиристоры 2 и 5 заперты, и двигатель 1 обесточен. После выдержки времени„. определяемой элементом 21 задержки, на выходе. элемента НЕ 22 появится сигнал "1". Отсюда на обоих входах эле-, мента И 31 на его выходе и на выходе элемента ИЛИ 34 также появится сигнал

"1", который поступит на вход триггера 37. Следовательно, на прямом выходе этого триггера появится сигнал "1". Этот сигнал с прямого выхода триггера 37 поступит на блоки

7 и 8, включив тиристоры 3 и 4 и переводя двигатель 1 в режим тор-: . можения. Ток торможения ограничивается за счет сигнала обратной связи по току, снимаемого с датчика 17 тока .ротора.

При подаче задания на вращение в отрицательном направлении предлагаемое устройство работает ана.логично

И так, такое выполнение реверсив- ного тиристорного электропривода переменного тока позволяет упростить . управление электроприводом и повы.сить его надежность.

Формула изобретения

Электропривод.переменного тока, содержащий асинхронный электродвигатель с управляемым выпрямительноинверторным блоком в цепи ротдра и управляемьм .реверсивным тиристорным коммутатором в цепи статора,, регулятор скорости, датчики тока ротора, датчик и задатчик частоты вращения ротора, выходы которых подключены к- входам регулятора скорости, выход которого соединен с первым входом блока управления инвертором, второй вход которого соединен с выходом датчика тока ротора, а выход - с управляющим входом выпрямительно-инверторного блока, выход которого имеет выводы для подключения к сети, блок логики, первый и второй входы которого соединены через нуль-орган с выходом регулятора скорости, а его первый и второй выходы соедийены соответственНо с управляющими входами "Вперед" и "Назад" реверсивного тиристорного

1001417 коммутатора, о т л и ч а ю щ н и с я тем-,что, с целью повышения надежности в него введены второй и третий нульорганы, входы которых соединены соответственно с выходами задатчика частоты вращения ротора и датчика тока ротора, .блок логики снабжен третьим, четвертым входами, соеди ненными с выходами второго нуль-органа, и пятым, соединенным с выходом третьего нуль-органа, и выполнен в ® виде девяти логических элементов И, четырех логических элементов ИЛИ, двух КS-триггеров, элемента задержки и элемента НЕ, один из входов первого элемента И является первым 15 входом блока логики, один из входов второго элемента И является вторым входом блока логики, второй вход первого элемента И, объединенный с вторым входом второго элемента И, 2О образует третий вход блока логики, один из входов третьего элемента И, объединенный с одними из входов четвертого и пятого элементов И, образует четвертый вход блока логики, 25 вход элемента задержки образует пя тый вход блока логики, первый из вй ходов которого образован прямым выходом первого КВ-триггера, а второй из выходов - прямым выходом второго 96 -триггера, инверсный выход первого,Щ-триггера соединен с вторым входом пятого элемента И, третий вход которого объединен с первым входом шестого элемента И, втЬрой .вход которого соединен с выходом первого элемента И и с первым входом первого элемента ИЛИ, первый вход седьмого элемента И соединен с выходом элемента задержки, объеди ненным с входом элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом шестого элемента И, а также с первыми входами восьмого и девятого элементов И, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом девятого элемента И и с выходом третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом седьмого элемента И и первым входом первого элемента И, выходы которого и.четвертого элементов И соединены с входами второго элемента ИЛИ, выходы пятого и шестого элементов И соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выходы седьмого, восьмого и девятого элементов И соединены с входами четвертого элемента ИЛИ выход которого соединен с К -входом .первого RS-триггера, -вход которого соединен с выходом первого элемента

ИЛИ, -вход и R вход второго -триггера соединены соответственно с выходами второго и третьего элементов ИЛИ, а его йнверсный выход соединен с вторым входом восьмого элемента И, третий вход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское. свидетельство СССР

Р б10277, кл. H 02 P 7/42, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 505112, кл. Н 02 Р 7/42, 1970.

1001417

1001417

Составитель И.Волошиновский

Редактор Н.Ковалева Техред A.Лч Корректор Л.Бокшан

Заказ 1441/72. Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР . по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 .. Филиал ппп "патент", г. Ужгород, ул. проектная, 4