Реверсивный электропривод постоянного тока

 

РЕВЕРСИВНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатель , подключенный последовательно с датчиком тока к выходу трехфазного реверсивного тиристорного преобразователя с последовательно включенным реактором на стороне переменного тока, систему импульсно-фазового управления, выходы которой соединены с управляющими входами тиристорного преобразователя , а входы - с выходами регуля:тора скорости электродвигателя , выполненного в виде последовательно соединенных сумматора, первый вход которого соединен с выходом блока задания скорости электродвигателя, а второй - с выходомдатчика фактической скорости электродвигателя, усилителя, между входом и выходом которого включен блок фазовой компенсации, формирователя абсолютной величины и блока смещения уровня, выход которого соединен с первым входом системы импульсно-фазового управления, и включенных между выходом усилИтеля и вторым и третьим входами системы импульсно-фазового управления последовательно соединенных формирователя направления вращения электро-, двигателя и блока запуска, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе электропривода , в регулятор скорости доО ) полнительно введены датчик прерыристого тока, включенный междУ выходом с датчика тока электродвигателя и дополнительным входом блока запуска, и последовательно соединенные датчик изменения направления вращения электродвигателя , соединенный входами с входом и дополнительным выходом блока запуска, и блок уменьшения фазы, выход которого соединен с дополниСП тельным, входом блока смещения уровня. х оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

NW

РЕСПУБЛИК д(яУ Н 02 P 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТ У (21) 2852308/24-07 (22) 10.12.79 (46) 23.11.83. Бюл. Р 43 (72) Есики Фудзиока, Итака Коиваи и Мицухико Хирота (Япония) (71) Фудзицу Фанук Лимитед (Япония) (53) б21.316.718.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 299927, кл. H 02 P 5/06, 1977.

2 Techn1she И ttellungen AEG- Те1еfuМen, .19733, 69, с. 27-31, фиг. 1. (54) (57) РЕВЕРСИВНОЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий элек« тродвигатель, подключенный последовательно с датчиком тока к выходу трехфазного реверсивного тиристорного преобразователя с последовательно включенным реактором на стороне переменного тока, систему импульсно-фазового управления, выходы которой соединены с управляющими входами тиристорного преобразователя, а входы - с выходами регуля;тора скорости электродвигателя, выполненного в виде последовательно соединенных сумматора, первый вход .которого соединен с выходом блока задания скорости,.SU „„1056930 А электродвигателя, а второй - с выходом датчика фактической скорости эл ктродвигателя, усилителя, между входом и выходом которого включен блок фазовой компенсации, формирователя абсолютной величины и блока смещения уровня, выход которого соединен с первым входом системы импульсно-фазового управления, и включенных между выходом усилителя и вторым и третьим входами системы импульсно-фазового управления последовательно соединенных формирователя направления вращения электро-. двигателя и блока запуска, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности в работе элек- I тропривода, в регулятор скорости дополнительно введены датчик прерывистого тока, включенный между выходом датчика тока электродвигателя и дополнительным входом блока запуска, и последовательно соединенные датчик изменения направления вращения элек-. тродвигателя, соединенный входами с входом.и дополнительным выходом блока lease запуска, и блок уменьшения фазы, выход которого соединен с дополнительным, входом блока смещения уровня. (Г

1056930

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электродвигателем постоянного тока.

Известен реверсивный электропривод постоянного тока, содержащий 5 электродвигатель постоянного тока, вал которого соединен с валом тахогенератора, а якорная обмотка подключена к двум встречно-параллельным тиристорным мостам (1) .

Наиболее близким к изобретению является реверсивный электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, подключенный последовательно с датчиком тока к выходу 15 трехфаэного реверсивного тиристорного преобразователя с последовательно включенным реактором на стороне переменного тока, систему импульсно-Фазового управления, выходы кото- -0 рой соединены с управляющими входами тиристорного преобразователя, а входы — с выходами регулятора скорости электродвигателя, выполненно"о в виде последовательно соединенных сумматора, первый вход которого соединен с выходом блока задания скорости электродвигателя, а второй — с выходом датчика фактической скорости электродвигателя, усилителя, между входов и выходом которого. включен блок фаэовой компенсации, формирователя абсолютной величины и блока смещения уровня, выход которого соединен с первым входом системы импульсно-фазового управления, и включенных между выходом усилителя и вторым и третьим входами системы импульсно-фазового управления последовательно соединенных формирователя направления вращения электро- 40 двигателя и блока запуска (2$ .

Недостатками известных устройств является невысокая надежность электропривода при переключении из режима инвертирования энергии в режим выпрямления. Эта неисправность при коммутации появляется тогда, когда напряжение на якоре больше подаваемого переменного напряжения, приводит к тому, что повреждается коллекторная часть электродвигателя, размагничивается постоянный магнит, невозможно выключить работающие тиристоры и возможен аварийный режим короткого замыкания..

Целью изобретения является повышение надежности злектропривода в работе.

Поставленная цель достигается тем, что в регулятор скорости допол; нительно введены датчик прерывистого тока, включенный между выходом датчика тока электродвигателя и дополнительным входом блока запуска, и последовательно соединенные датчик изменения направления вращения 65 электродвигателя, соединенный входами с входом и дополнительным выхо. дом блока запуска, и блок уменьшения фазы, выход которого соединен с дополнительным входом блока смещения уровня.

На фиг. 1 представлена схема электропривода; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие работу электропривода. устройство содержит электродвига ель 1, подключенный последовательно с датчиком 2 тока к выходу трехфазного реверсивного тиристорного преобразователя, состоящего из двух преобразователей 3 и 4, с последовательно включенным реактором

5 на стороне переменного тока, систему 6 импульсно-фазового управления, выходы которой соединены с управляющими входами преобразователей 3 и 4, а входы — с входами регулятора скорости 7 электродви.гателя 1.

Регулятор 7 скорости содержит последовательно соединенные сумматор 8, первый вход которого соединен .с выходом блока 9 задания скорости электродвигателя 1, а второй - с выходом датчика 10 фактической скорости электродвигателя 1, усилитель 11, между входом и выходом которого включен блок 12 фазовой компенсации, формирователь 13 абсолютной величины и блок 14 смещения уровня, выход которого соединен с первым входом системы 6 импульсно-фазового управления, и включенные между выходом усилителя 11 и вторым и третьим входами системы б импульсно-фазового управления последовательно сое« диненные формирователь 15 направления вращения электродвигателя 1 и блок 16 запуска, а также датчик 17 прерывистого тока, включенный между выходом датчика 2 тока электродвигателя 1 и дополнительным входом блока

16 запуска, и последовательно соединенные датчик 18 изменения направ ления вращения, соединенный входами с входом и дополнительным выходом блока 16 запуска, и блок 19 уменьшения фазы, выход которого соединен с дополнительным входом блока 14 смещения уровня.

Электропривод работает следующим образом.

Регулировка напряжения, подводимого к электродвигателю 1, производится с помощью управления временем. включения тиристоров преобразователя 4. На входы сумматора 8 поступаUpg пропорциональный рости вращения электродвигателя 1, снимаемый с датчика 10 скорости вращения, и сигнал, пропорциональный уставке скорости Uqg . С выхода сумматора 8 сигнал ошибки, пропорцио1056930 нальный разности между фактической скоростью и уставкой, поступает на вход усилителя 11, на выходе которого формируется сигнал U» рассогласования по скорости, поступающий на формирователь 13 абсолютной величины, с выхода которого он подается на блок 14 смещения уровня, где вырабатывается окончательный сигнал рассогласования скорости U, поступающий на систему б импульсно-фазового управления. Одновременно сигнал с выхода усилителя 11 подается на вход формирователя 15 направления вращения, который определяет больше или меньше фактическая скорость 0>, чем уставка 0, и в соответствии с этим вырабатывается сигнал О>,, который равен логическоМу "0" при U U saA H логической 1" при U»> О ь .

Сигнал U подается на вход блока

16 запуска, с выхода которого вырабатываемые в нем сигналы 04 и Ug поступают на систему б импульснофазового управления, разрешая или запрещая прохождение управляющего сигнала О> на преобразователи 3 и 4 соответственно; причем разрешающим сигналом является логический "0".

В установившемся режиме сигнал 04 соответствует логическому "0", сиа« тема б,импульсно-фазового управления в соответствии с сигналом рас-. согласования И .регулирует углы включения тиристоров преобразователя 4, работающего в выпрямительном режиме, а сигнал Ug соот- ветствует логической "1", и на тиристоры преобразователя 3, работающего в инверторном режиме, управляющие импульсы не поступают.

Работа устройства в переходных режимах иллюстрируется фиг. 2. Допустим, что сигнал задания скорости

Ugg в момент времени t» резко уменьшился. Это вызывает уменьшение сигнала 0» > который в момент времени t изменит знак, Это приводит к тому, что на выходе формирователя 15 сигнал О становится равным логической "1", вследствие этого сигнал U принимает значение, соответствующее логической "1", и преобразователь, 4 при этом отключается, а сигнал 05 через интервал времени. 6 (необходимый для окончания переходных процессов при выключении преобразователей), т.е. в момент

\ времени tq, примет значение, соответствующее логическому нуля, и система 6 импульсно-фазового управления начинает выдавать управляющие импульсы на тиристоры преобразова5 теля 3, работающего в режиме инвертора. По этой причине, начиная с момента времени tq, ток якоря l A изменяет направление, и происходит торможение электродвигателя 1 с рекуперацией энергии в сеть. Скорость электродвигателя 1. резко уменьшается, при этом уменьшается величина тормозного тока lA . В момент ремени tq скорость вращения двигателя 1 становится равной величине уставки 0»а, при этом величина рассогласования скорости 0» опять меняет полярность, и в результате этого на выходе формирователя 15 сигнал U становится равным логи2О ческому 0". Это приводит к тому, что через датчик 18 срабатывает блок 19,уменьшения фазы, который вырабатывает сигнал уменьшения фазы Ug соответствующий логическо25 му "0", в результате чего сигнал рассогласования скорости Оi>, определяющий угол включения тиристоров, понижается до уровня, близкого к нулевому, в результате ток якоря

30 уменьшается практически до нуля.

При достижении трижды током якоря нулевого значения срабатывает датчик 17 прерывистого тока (мо- мент времени t<), и на его выходе

35 появляется сигнал Uy, соответствующий логическому нулю, этим сигналом блок 16 запуска устанавливает в исходное состояние датчик 13> в результате чего выходной сигнал

4О блока 19 Уменьшения фазы примет исходное значение (соответствуящее логической "1"). В момент времени сигнал Ug на выходе блока 16 запуска принимает значение, соответ45 ствующее логической "1", тем самым

"запрещает работу преобразователя 3.

Через интервал блокировки 8ц8, т.е. в момент времени .е, сигнал 0» становится равным логическому "0", разрешая работу преобразователя 4. После

5() этого начинается работа устройства по поддержанию факти4еской скорости

Uz< на уровне уставки U .

Таким образом, данйое устройство обеспечивает не только надежную ком55 мутацию, но и позволяет плавно регулировать скорость электродвигателя.

105á930

t4g t

Фиа2

Составитель М. Кряхтуиова

Редактор И. Николайчук Техред,И,Метелева Корректор A,Èëüèí

Подписное

Заказ 9387/60 Тираж 687

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раув|окая наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4