Электропривод постоянного тока с реверсором

 

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА С РЕВЕРСОРОМ, содержащий двигатель и последовательно соединенные регулятор частоты вращения, .переключатель полярности, регулятор тока и систему импульсно-фазового управления, выход которой соединен ;с нереверсивным преобразователем, к которому чер€(з реверсор подключен якорь электродвигателя постоянного тока, а также логический переключаю (фий блок, вход которого соединен с выходом регулятора частоты вращения, а выход через одновибратор - с входом системы импульсно-фазового управления и .через реле времени - с управляющей цепью реверсора, о т л и .чающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик , в .него введена интегрирующая Г цепь, вход которой подключен к выходутЛ одновибратора, а выход - к входу ключателя полярности.

m9 (1ll

СОЮЗ. ООВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕО ИХ

РЕСПУЬЛИН

3(59H 02 P 5 Об ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР A0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЖ

I "" гаг чм »-.; " к ьвтсФсномм саидатвватв (21): 3241141/24-07 (22) 29.01.81 (4б) 30. 03..83. Бюл. 9 12 (72) Е. Н. Харитонов, Ю.И. Доманов и И.A. Сеницкий .(71) Ивановский филиал Всесоюзного науЧно-исследовательского и проектноконструкторского института по автоматизированному электроприводу в проюааапенности, сельском хозяйстве и на

:транспорте (53} б2-83и621.314.5(088:8) (5б) 1. Данкшевская Е.Ю.. Тиристорные реверсивные электроприводы постоянного тока. М., "Энергия", 1970. с. 58.

2. Солодухо Я.D. и др. Тиристорные электроприводы с реверсорами. N., "Энергия", 1977, с. 43, рис. 25. (54)(57) ЭДЕКХРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО

ТОКА С РЕВЕРСОРОИ,содержащий электродвигатель и последовательно соединенные регулятор частоты вращения, ;переключатель полярности, регулятор тока и систему импульсно-фазового управления, выход которой соединен .с нереверсивным преобразователем„ к которому через реверсор подключен якорь электродвигателя постоянного тока, а также логический переключающий. блок, вход которого соединен с выходом регулятора частоты вращения, .а выход через одновибратор — с входом системы импульсно-фазового управления и,через реле времени — с управляющей цепью реверсора, о т л ич а ю шийся тем, что,.с целью улучшения динамических характерис- ф тик, в него введена интегрирующая цепь, вход которой подключен к вых одновибратора, а выход — к входу и ключателя полярности.

1008874

Ъ

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в качестве электроприводов различных производственных механизмов.

Известен электропривод с реверсором, содержащий последовательно сое-5 диненные регулятор частоты вращения, регулятор тока и систему импульснофазового управления, выход которой соединен со управляющим входом реверсивного вентильного преобразователя. 1О

Электропривод содержит также логическое переключающее устройство, один из входов которого подключен к выходу регулятора частоты вращения, а выход — к входу регулятора тока и 15 входу системы импульсно-фазового управления (1) ..

Недостаток данного устройства сложность.

Наиболее близок к предлагаемому О по технической сущности электропривод постоянного тока с реверсором, содержащий электродвигатель и последовательно соединенные регулятор частоты вращения, переключатель полярности, регулятор тока и систему импульсно-фазового управления, выход которой соединен с нереверсивным преобразователем, к которому через реверсор подключен якорь электродви- гателя постоянного тока, а также ло- ЗО гический переключающий блок, вход которого соединен с выходом регулятора частоты вращения, а выход через одновибратор — с входом системы им9 пульсно-фазового управления и через 35 реле времени — с управляющей цепью реверсора (2j .

Недостатком известного электропривода являются большие броски тока двигателя, наблюдаемые в момент переключения реверсора, сопровождающиеся динамическими ударами в электроприводе, что приводит к ускоренному износу коллектора электродвигателя и механических передач.

Цель изобретения — улучшение динамических характеристик электропривода путем обеспечения заданной скорости нарастания тормозного тока.

Поставленная цель достигается

50 тем, что в электропривод постоянного тока с реверсором, содержащий последовательно соединенные регулятор частоты вращения, переключатель полярности, регулятор тока и систему импульсно-фазового управления, выход которой соединен с нереверсивным преобразователем, к которому через реверсор подключен якорь электродвигателя постоянного тока, а также логический переклк ающий блок, вход 60 которого соединен с выходом регулятора частоты вращения, а выход через одновибратор — с входом системы импульсно-фазового управления и через реле времени — c управляющей цепью 65 реверсора, введена интегрирующая цепь, вход которой подключен к выходу одновибратора, а выход — к входу переключателя полярности.

На чертеже изображена функциональная схема электропривода.

Предлагаемый электропривод содержит последовательно соединенные регулятор 1 частоты вращения, пере- ключатель 2 полярности, регулятор 3 тока и систему 4 импульсно-фазового управления (СИФУ), выход которой соединен с нереверсивным преобразователем 5, к которому через реверсор

6 подключен якорь электродвигателя

7 постоянного тока. Электропривод содержит также логический переключающий блок 8, вход которого соединен с. выходом регулятора 1 частоты вращения, а выход через одновибратор 9 с входом системы 4 импульсно-фазового управления, а через реле 10 времени — с управляющей цепью 11 реверсора. Вход интегрирующей цепи

12 подключен к выходу одновибратора 9, а выход — к входу переключателя 2 полярности. Переключатель полярности выполняет в устройстве две функции: преобразует двуполярное входное напряжение в однополярное (отрицательной полярности) и управляет регулятором тока во время пе- реключения реверсора. В состав переключателя 2 полярности входят операционный усилитель 13, входные резисторы 14 — 16, резистор 17 обратной связи, транзистор 18, токоограничивающие резисторы 19 и 20,а также диоды 21 и 22. Переключатель полярности имеет три входа, причем основной соединен с выходом регулятора 1 частоты вращения, управляющий — с реле 10 времени и дополнительный — с интегрирующей цепью 12.

Логический переключающий блок 8 является релейным элементом с гистерезисом и служит для управления полярностью выходного сигнала переключателя 2 полярности. Гистерезис необходим для увеличения помехозащищенности схемы. Реле 10 времени является элементом задержки. Оно имеет связь с управляющим входом переключателя 2 полярности и с управляющей цепью реверсора, служащего для изменения полярности выходного напряжения преобразователя.

Одновибратор 9 служит для генерации одиночных положительных импульсов как по переднему, так и по заднему фронту входного сигнала. Положительный сигнал на выходе одновибратора 9 запрещает работу СИФУ

Интегрирующая цепь 12 содержит времязадающую цепь из резисторов 23, 24 и конденсатора 25, транзистор 26, включенный в режиме эмиттерного повторителя для уменьшения выходно1008874 го сопротивления, и диод 27, необходимый для получения разных постоянных времени заряда в зависимости от полярности входного напряжения.

Электропривод работает следующим образом.

Пусть в установившемся режиме на выходе регулятора частоты вращения имеется сигнал положительной полярности (указана без скобок ). Тогда на выходе логического переключающего блока 8 присутствует постоянный по уровню отрицательный сигнал. Одновибратор 9 находится в ждущем режи- 15 ме .и разрешает формирование отпирающих импульсов СИФУ. На выходе реле времени сигнал имеет отрицательную полярность. Этот сигнал подан на базу ключевого транзистора 18.

Транзистор 18 открыт. На неинвертирующий вход усилителя 13 подан потенциал земли. Переключатель 2 полярности. в этом случае является инвертором, и на его выходе имеется инвертированный сигнал (отрицательной полярности) регулятора 1 частоты вращения. Реверсор 6 включен, его контакты находятся в правом (по схеме) положении. Двигатель 7 вращается в направлении "Вперед".

В случае, если в установившемся режиме выход регулятора 1 частоты вращения имеет отрицательную полярность (указана в скобках) выход логического переключающего блока 8 положителен, а на выходе реле 10 времени также имеется сигнал положительной полярности, который запирает транзистор 18. Переключатель 2 по-40 лярности преобразуется в повторитель, управляющая цепь 11 реверсора отключена, его контакты 6 находятся в левом (по схеме) положении. Двигатель 7 вращается в направлении 45

"Назад".

В случае, когда полярность сигнала на выходе регулятора 1 меняется с положительной на отрицательную, .первым на это изменение реагирует логический переключающий блок 8.

Как только отрицательный сигнал на его входе превысит порог срабатывания, полярность выхода логического переключающего блока скачком меняется с отрицательной.на положительную. На выходе одновибратора 9 по.является прямоугольный импульс положительной полярности. СИФУ 4 прекращает генерацию отпирающих импуль- 60 сов. Реле 10 времени, служащее для задержки команды на переключейие реверсора б на время, необходимое для прекращения тока в силовой цепи, по истечении выдержки времени переключается. Положительный потенциал на выходе реле 10 .времени является командой на отключение цепи управления реверсора. По переднему фронту импульса одновибратора 9 начинается перезаряд конденсатора 25 цо цепи: одновибратор 9 †резистор 23 диод 27 — конденсатор 25. Происходит быстрый перезаряд через резистор

23. На выходе интегрирующей цепи 12 появляется положительное н,.пряжение. Через диоды 21 и 22 и резисторы 16 и 19 оно проходит иа базу транзистора 18 переключателя 2 полярности и на неинвертирующий вход усилителя 13. Транзистор 18 запирается, и на выходе переключателя полярности появляется положительный сигнал. Он инвертируется регулятором 3 тока и дублирует запрет работы .СИФУ 4,так как отрицательное задение воспринимается СИФУ 4 как ноль. Схема подготовлена к переключению. Управляющая цепь 11 отключается, его контакты 6 переходят в левое (по схеме) положение. Длительность импульса генерируемого одновибратора 9 выбирается большей времени переключения реверсора, поэтому контакты б реверсора переключаются в бестоковую паузу.

По окончании импульса одновибратор 9 переходит в ждущий режим, и сигнал на его выходе становится отрицательным. Этот сигнал разрешает работу СИФУ 4, но импульсы на преобразователь 5 ке поступают, так как на управляющем входе сохраняется отрицательный сигнал. Одновременно начинается медленный перезаряд конденсатора 25 интегрирующей цепи 12 через высокоомный резистор

24 и резистор 23. Напряжение на выходе интегрирующей цепи 12 плавно уменьшается. Поэтому также плавно уменьшается и потенциал неинввртирующего входа усилителя 13. Положительный сигнал на выходе переключателя полярности постепенно уменьшается до нуля, переходит в область отрицательных значений и после окончания переходного процесI са в интегрирующей цепи 12 устанавливается на уровне входного сигнала. Сигнал на выходе регулятора 3 тока изменяется аналогично, но имеет противоположную полярность. При положительном напряжении на выходе регулятора 3 тока СИФУ 4 начинает генерировать отпирающие импульсы.

Ток .Э силовой цепи плавно возрастает.

Двигатель тормозится, появляется обратная связь по току. После перезаряда .конденсатора 25 интегрирующей цепи 12 диоды 21 и 22 запираются отрицательным напряжением, поданным на их аноды. Интегрирующая цепь не влия1008874:

Составитель В. Кузнецова

Редактор Л. Пчелинская Техред Т.Иаточка, Корректор A.Äýÿòêo,Заказ 2356/66 Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий, 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. ПроЕктная, 4 ет на работу Переключателя.2 полярности и, как следствие, системы в целом. Привод работает в режиме

«Ход назад".- Переключение привода с режима "Ход назад." на "Ход вперед" происходит аналогично,