Устройство для управления электродвигателем постоянного тока

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРРДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее блок задания величины и направления тока возбуждения, рагу лятор тока якоря электродвигателя ; и блок определения направления тока возбуждения с двумя выходами, о Т л и ч. а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, оно снабжено ; инвертирующим усилителем и тремя логическими элементами И-НЕ, при этом выходы блока определения направления тока возбуждения соединены порознь со входами двух логический элемен; тов и-НЕ, вторые входы которых сре;диненыс блоком задания величины и I направления тока возбуждения, выход .которого подключен также ко входу W I инвертирующего усилителя, а выходы двух упомянутых логических элеменс ;тов И-НЕ соединены через третий ло;гический элемент И-НЕ со входом регулятора тока якоря. О 4: Ю СД Фаг.1

„„SU„„1042150 A

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5Д) Н 02 Р 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР . ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3367849/24-07 . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ (22): .11.12.81 ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА, (46) 15.09.83. Бюл,9 34 . содержащее блок задания величины и (72) : В.В.Болотов, И.А.Янушик, . .. направления тока возбуждения, .регу ,В.А.Подлягин, И.A.Ãà÷èê и В.П.Пере- -.:лятор тока якоря электродвигателя пелицын :..и блок оПределения направления то(71) научно-исследовательский инсти-:.,ка возбуждения с двумя выходами, тут автоматики и электромеканикИ, " о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, при Томском институте автоматиэиро- с целью упрощения, оно снабжено ванных систем управления и радио- : - инвертирующим усилителем и тремя ло-! электроники гическими элементами И-НЕ, при этом (53) 62-83:621.314.5(088.8) .. выходы блока определения направления (56) 1. Авторское свидетельство СССР -- тока возбуждения соединены пррознь

Ф 375743, кл. Н 02 P 5/16, 1973. ::.: со входами двух логический элемен2. Отчет по теме Теоретические:.." тов И-НЕ, вторые входы которых соек .экспериментальные исследования .=,динены с блоком задания величины и динамических хараютеристик электрО-,: ;. направления тока возбуждения, выход Ф приводов главных рабочих. механизмов - ;которого подключен также ко входу .экскаваторов, М. ВНТИЦ, 1977, : . 1инвертирующего усилителя, а выходы с. 24-33., двух упомянутых логических элемен;тов И-HE соединены через третий ло;гический элемент И-НЕ со входом регулятора тока якоря.

)042)50

Изобретение относится к электротехнике, а именно к двухзонным электропрйводам и предназначено для предупреждения разгона электродвигателя в начале реверса потока.

B вентильных электроприводах по 5 команде на реверс тока в обмотке возбуждения на входе регулятора скорости возникает рассогласование, система стремится отработать его (свести к нулю) путем увеличения 10 тока якоря в то время, когда ток возбуждения еще не среверсируется.

В результате избыточный момент прежнего направления вызовет разгон электродвигателя на некоторое. время в начале реверса вместо торможения.

Поэтому необходимо в течение времени, пока ток в обмотке возбуждения не снизится до нуля, ток якоря поддерживать на нулевом уровне.

Известно устройство для управления электродвигателем постоянного тока, содержащее реверсивный регулятор в цепи возбуждения электродвигателя, а также регуляторы скорости и тока в цепи регулирования напряжения.

В этом устройстве вход обратнои связи регулятора возбуждения соединен с выходом датчика модуля ЭДС через множительный элемент, задающий вход регулятора тока соединен с выходом регулятора скорости через второй множительный элемент, а вторые входы обоих множительных элементов соедине-. ны с выходом датчика знака потока I„l).

Недостатком этого устройства явля-З5 ется его низкое быстродействие.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство для управления электродвигателем постоянного,40 тока, с реверсом потока возбуждения, содержащее блок задания величины и направления тока возбуждения, регулятор тока якоря электродвигателя и блок определения направления тока 45 возбуждения 123.

В этом устройстве ко входу регулятора тока подкйючается источник задающего напряжения, если заданное и цействительное направление токов возбуждения не совпадают. Для обеспечения укаэанного переключения устройство содержит сумматор на операционных усилителях, регулировочные резисторы, элемент гальванической развязки и ключевой элемент с блоком управления, что усложняет устройство.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем,60 что устройство для управления электродвигателем постоянного тока, со-.держащее блок задания величины и направлейия Toka возбуждения, Регу лятор тока якоря электродвигателя и 65 блок определения направления тока возбуждения. с двумя выходами, снабжено инвертирующим усилителем и тремя логическими элементами И-НЕ, при этом выходы блока определения направления тока возбуждения соединены порознь со входом двух логических элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены с блоком задания величины и направления тока возбуждения, выход которого подключен также ко входу инвертирующего усилителя, а выходы двух упомянутых логических элементов И-НЕ. соединены через третий логический элемент И-НЕ со входом регулятора тока якоря.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 один из вариантов выполнения блока определения направления тока возбуждения; на фиг.3 — временные диаграм-мы 0(1) и 3 (.С), поясняющие работу устройства.

Устройство дпя управления электродвигателем постоянного тока содержит рлок 1 задания величины и направления тока возбуждения, регулятор 2 тока якоря, блок 3 определения направления тока возбуждения, инвер- ° тирующий усилитель 4 и логические элементы И-НЕ 5-7. Выходы 8 и 9 блока 3 определения направления то.ка возбуждения соединены порознь со входами логических элементов И-HE 5 и 6, вторые входы 10 и 11 которых соединены с блоком 1 задания величины и направления тока возбуждения, выход которого подключен также ко входу инвертирующего усилителя 4,. а выходы логических элементов И-НЕ 5 и 6 соединены через логический элемент 7 со входом регулятора 2 тока якоря. Входы блока 3 определения направления тока возбуждения в данном варианте устройства соединены с датчиком 12 состояния вентилей, Другие входы регулятора 2 тока якоря соединены с выходами регулятора скорости и датчика тока якоря (не показаны). Позициями

l3 — 15 обозначены соответственно входы и выходы логического элемента 7.

Блок 3. определения направления тока возбуждения (фиг.2) содержит входные 16,17 и выходные 18,19 логические элементы И-НЕ, между кото-, рыми введен элемент памяти-триггер 20 и блоки задержки на диодах 21,22, резисторах 23,24 и конденсаторах 25g26. Позициями 27 и 28 обозначены на фиг. 2 входы, а позициями 29, 30 — выходы триггера 20. . На фиг. 3 диаграмма 31 показывает измененйе тока в обмотке возбуждения, номера остальных диаграмм соответствуют номерам элементов (схем на

1042150 фиг. ) и 2), на выходе которых име-. ют место показанные на диаграммах напряжения °

Устройство работает следующим образом,, По команде К на реверс (фиг. 3) и на время спадания тока в обмотке возбуждения до нуля плюс время на восстановление запирающих свойств тиристоров выходящей из работы группы вентилей при раздельном управле- 10 нии, на неинвертирующий вход регулятора 2 тока якоря подается положительный сигнал с выхода 15. В этом случае выходное напряжение регулятора 2 тока якоря соответствует инверторно- 45 му режиму, а поскольку ток возбуждения еще не сменил направления, преобразователь в цепи якоря закрыт, т.е. в течение времени Ф вЂ” фз ток якоря имеет нулевое значение, чем и предотвращается разгон электродвигателя в начале реверса потока. После того как ток возбуждения в момент времени меняет свое направление, запирающий сигнал с выхода 15 исчезает и далее осуществляется тормозной режим (подтормаживание) электродвигателя, а затем его останов или разгон в другом направлении.

Напряжение с даТчика 12 состояния .вентилей однополярное, а потому необ-. W ходимы входные элементы И-НЕ, чтобы . в соответствиии с командами на. реверс (напряжения с входов 10 и 11) рас пределить напряжения с датчика 12 по двум каналам управления (диаграм- 35 мы напряжений с входов 27 и. 28 на фиг. 3) . В соответствии с напряжени-. ями со входов 27 и 28 триггер запоминает по передним фронтам окончания спада токов в нагрузке. Триг- ф) .rep в исходное состояние устанавливается при подаче питания на схему управления. В этом случае, пока еще ни одна из групп тиристоров .не вклю-, чена, с датчика 12 состояния венти- 4 лей снимается логическая единица.

Как только одна из групп тиристороввключается и начинает протекать ток возбуждения, выходное напряжение датчика 12 принимает нулевое значение, но триггер в момент времени уже приведен в исходное состояние. Далее перепады фронтов напряжений с выхо дов 29 и .30 с нуля на единицу задерживаются на величину .

Происходит это следующим образом.

При возрастании напряжения, например, с выхода 30 с нуля до единицы диод запирается, а конденсатор, до этого разряженный, начинает заряжаться, и как только на нем напряжение достигает уровня срабатывания выходного элемента И-НЕ, последний срабатывает, т.е. в данном случае инвертирует, а напряжение с выхода 8 принимает значение логического нуля.

Временная задержка, в течение которой заряжается конденсатор, может формироваться независимо от остальной части схемы управления, и тогда время должно соответствовать длительности напряжения датчика 12 состояния вентилей во время паузы между работающими. группами тиристоров, или, что предпочтительно, выдержке непосредственно для паузы для восстановления запирающих свойств тиристоров ранее работающей группы. В этом случае перепады напряжений с выходов Ь и 9 (с единицы на нуль) исполь- зуются для включения групп тиристоров реверсивного преобразователя и по этим же фронтам напряжения с датчика 12 принимают нулевые значения (начинает протекать ток возбуждения) .

Предлагаемое устройство позволяет надежно блокировать ток якоря на время спадания тока возбуждения до нуля при реверсе по полю с учетом времени на восстановление запирающих свойств тиристоров, чем предупреждается разгон двигателя в начале реверса. Устройство выполняется простО и не требует настройки для согласовам ния напряжений как на входе элементов И-НЕ, так и на входе регулятора тока якоря.

1042150

f2

g7

Редактор С.Тимохина В

Заказ 7245/56 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб. д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.улагород, ул.Проектная, 4

Я

Я

Ф

Ф и

М

Составитель В.Кузнецова

Техред C.Èèãóéîâà., Корректор О.Тйгор