Устройство для управления электродвигателем постоянного тока

 

1. УСТРОЙСТВО ДПЯ УПРАВЛЕНИЯ ,ЭЛЕКТРОДШГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее последовательно соединенйые эадатчик частоты вращения, задатчик интенсивности с дискриминатором знака производной сигнала задания частоты вращения и блок автоматического управления и регулирования с датчиками и регуляторами частоты вращения, тока якоря и тока возбуждения, выходы которого подключеш>&1 соответственно к нереверсивному преобразователю в цепи обмотки якоря и к реверсивному преобразователю в цепи обмотки возбуждения электродвигателя, а также блок управления тормокени'е!>&|, отличающ е ее я тем, что, с целью повышения качества регулирования и надежности, блок управления торможением выполнен на десяти логических элементах И-НЕ и двух нуль-органах, входы первого из которых подключены соответственно к эадатчику и датчику частоты вращения, входы второго - соответственно к датчику тока возбуждения, к сумматору рассогласования блока ав'*томатического управления и регулирования и выходу дискриминатора знака производной сигнала задания частоты вращения, логические элементы И-НЕ соединены в две цепочки,каждая из которых составлена из пяти последовательно соединенных логических элементов И-НЕ, при этом вход первого логического элемента И-НЕ первой цепоЧ- ки подключен к первому прямому выходу второго нуль-органа, второй вход второго логического элемента И-НЕ - к первому инверсному выходу второго нуль-opraira, второй вход третьего логического элемента И-НЕ - ко второму прямому выходу второго нуль-органа, второй вход четвертого логического элемента И-НЕ подключен к~пря- .мому выходу первого нуль-органа,образующему с выходом пятого логического .элемента И-НЕ первой цепочки соответ- ;ственно первый и второй выходы блока Управления торможением, соединенные с ьлоком автоматического управленияи регулирования, первый вход первого логического элемента И-НЕ второй цепочки подключен к первому инверсному выходу второго нуль-органа, выход второго логического элемента И-НЕ второй цепочкико второму входу предыдущего элемента, вторые входы вто - рого и четвертого логических элементов И-НЕ - к первому прямому выходу второго нуль-органа, а выходы четвертого и пятого логических элементов И-НЕ второй цепочки образзгют соответственно третий и четвертый выходы блока управления торможением и соеди» нены соответственно со входом прямой полярности и входом обратной полярности регулятора тока возбуждения^30о to ^

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (I9) (И) Зц11 Н 02 P 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г1О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2j) 3494783/24-07 (22) 07. 07. 82 (46) 15.03.84. Бюп. У 10 (72) Н.А.Бугаец, В.If. Галяпа, T.A.Äûìшиц, П.И.Шиманович и В.С.Петков (71) Научно-исследовательский электроФехнический институт Производствен-. ного объединения "ХЭМЗ" (53) 62 t . 316. 718. 5 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 379034, кл. Н 02 P 5/26, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

В 970614, кл. Н 02 Р 5/06, 1980.

- «ъ

; (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ YIIPABJIEHIN

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащее последовательно соединенные задатчик частоты вращения, задатчик интенсивности с дискриминатором знака .производной сигнала задания частоты вращения и блок автоматического управления и регулирования с датчиками и регуляторами частоты вращения, тока якоря и тока возбуждения, выходы которого подключены соответственно к нереверсивному преобразователю в цепи обмотки якоря и к реверсивному преобразователю в цепи обмотки возбуждения. электродвигателя, а также блок управления торможение 1, о т л и ч а ю.щ е е с я тем, что, с целью повышения качества регулирования и надежности, блок управления торможением выполнен на десяти логических элементах И-НЕ и двух нуль-органах, входы первого из которых подключены соответственно к задатчику и датчику частоты вращения, входи второго — соответственно к датчику тока возбуждения, к сумматору рассогласования блока ав томатического управления и регулирования и выходу дискриминатора знака производной сигнала задания частоты вращения, логические элементы И-НЕ соединены в две цепочки, каждая из которых составлена из пяти последовательно соединенных логических элементов И-НЕ, при этом вход первого логического элемента И-НЕ первой цепочки подключен к первому прямому выходу второго нуль-органа, второй вход второго логического элемента И-НŠ— к первому инверсному выходу второго нуль-органа, второй вход третьего логического элемента И-НŠ— ко второму прямому выходу второго нуль-орга- д на, второй вход четвертого логичеЩ ского элемента И-НЕ подключен к пря,мому выходу первого нуль-органа,обра" зующему с выходом пятого логического С, элемента И-НЕ первой цепочки соответственно первый и второй выходы блока управления торможением, соединенные с ьлоком автоматического управления и регулирования, первый вход первого логического элемента И-HE второй цепочки подключен к первому инверсному выходу второго нуль-органа, выход второго логического элемента И-НЕ

l второй цепочки- ко второму входу предыдущего элемента, вторые входы вто— рого и четвертого логических элементов И-НЕ - к первому прямому выходу второго нуль-органа, а выходы чет» вертого и пятого логических элементов

И-НЕ второй цепочки образуют соответственно третий и четвертый выходы блока управления торможением и соеди" иены соответственно со входом прямой полярности и входом обратной полярности регулятора тока возбуждения

)080241 блока автоматического управления и регулирования, 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в блок управления торможением введены третья и четвертая цепочки, каждая из которых содержит пять последовательно соединенных логических элементов

И-HE„ последние из которых в каждой цепочке подключены к блоку автоматического управления и регулирования, первые входы певвых логических элементов И-НЕ третьей и четвертой цепочек подключены к выходу датчика тока возбуждения, вторые входы первого и третьего логических элементов И-НЕ в каждой третьей и четвертой цепочках -объединены и подключены соответственно к выходам четвертого и пятого логических элементов И-НЕ второй цепочки, а выходы третьих логических элементов И-HE третьей и четвертой цепочек соединены со вторыми входами вторых логических элементов И-НЕ соответствующих цепочек и одновременно подключе" ны к третьим входам первых логичес-, Изобретение относится к электротех нике и может быть использовано в автоматизированных.электроприводах-.постоянного тока по системе преобразователь-двигатель, а более конкретно- в системах управления электроприводом при рекуперативном торможении.

Известно устройство для управления электродвигателем постоянного тока, содержащее нереверсивный преобраэова- >О тель в цепи его обмотки возбуждения, задатчики скорости и интенсивности, блок автоматического управления и регулирования с регуляторами скорости и тока, где в качестве управляющего 15 сигнала для осуществления рекуператив" ного торможения используют изменение величины и знака рассогласования скорости (1) .

В известном устройстве все основныу20 блоки, включая блок запоминания.величины тока возбуждения, выполнены на контактных элементах-электромагких элементов И-НЕ соответственно четвертой и третьей цепочек.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ е е с я тем,что в блок управления торможением введена дополнительная пятая цепочка из четырех последовательно соединенных логических элементов И-НЕ и третий нуль орган, вход которого подключен к датчику частоту вращения, выход — к первому входу первого логического элемента 11-НЕ дополнительной пятой цепочки, втЬрой вход которого соединен с выходом второго логического элемента И-НЕ указанной цепочки, второй вход которого связан со вторым инI ерсным выходом второго нуль-органа, второй вход третьего логического элемента И-НЕ дополнительной пятой цепочки соединен с первым прямым вьг ходом второго нуль-органа, а выход пятого логического элемента И-НŠ— с первым входом первого логического элемента И НЕ первой цепочки и со вторыми входами второго и четвертого логических элементов И-НЕ второй цепочки. нитных реле, что не позволяет позтучить достаточно надежную его работу и расширить функции управления.Элементная база и схема такого устройства исключают построение более совершенной системы автоматического управления и регулирования электропривода.

Недостатком известного устройства является также возможность перехода электропривода в режим торможения при неизменном задании уставки скорости, например, в случае незначительного перерегулирования по окончании процесса.

Кроме того, такой режим, снижающий надежность работы, нежелателен, или вовсе неприемлем для ряда производственных механизмов, в частности, с большими маховыми массами и малым моментом статической нагрузки, рабо-, тающих циклически с участками устано- . вившейся скорости и весьма частым

108024 I чередованием режимов разгона и торможения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для управления электродвигателем 5 постоянного тока, содержащее последовательно соединенные задатчик частоты вращения, эадатчик-интенсивности с дискриминатором знака производной сигнала задания частоты вращения и ® блок автоматического управления и регулирования с датчиками и регуляторами частоты вращения, тока якоря и тока возбуждения, выходы которого подключены соответственно к неревер- 15 сивному преобразователю в цепи обмотки якоря и к реверсивному преобразователю в цепи обмотки возбуждения электродвигателя, а также блок управления торможением (2j .

Выработка команды на торможение осуществляется при условии совпадения отрицательного знака производной задания скорости с отрицательным знаком рассогласования заданной и 25 действительной скорости:. Этой командой (сигналом) вызывается и создается изменение в управлении электроприводом по каналам регулирования напряжением якорного и возбудительного преобразователей, вследствие которой полярность напряжения выхода преобразователя-возбудителя, знак магнитного потока и ЭДС электродвигателя изменяются на обратные.

При этом напряжение нереверсивного якорного преобразователя, меняющее свою полярность также на обратную, становится направленным встречно

ЭДС и току якоря электродвигателя, 40 что соответствует режиму торможения с рекуперацией энергии в сеть. Дпя обеспечения такого процесса управления и регулирования (с начала поступления команды на торможение 45 и до момента .его окончания) необходимо автоматически, осуществлять целый ряд логических операций,связанных с реверснрованием и восстановлением потока возбуждения электродвигателя, которые в данном устройстве йе нашли отражения.

Целью изобретения является новышение качества н надежности работы.

Указанная цель достигается тем, ч -55 что в устройстве для управления элект.родвигателем постоянного тока, со; держащем последовательно соединенные эадатчик частоты вращения, задатчик интенсивности с дискрим.тнатором знака производной сигнала задания частоты вращения и блок автоматич ского управления и регулирования с датчиками и регуляторами частоты вращения, тока якоря и тока возбуждения, выходы которого подключены соответственно к нереверсивному преобразователю в цепи обмотки якоря и к реверсивному преобразователю в цепи обмотки возбуждения

1 электродвигателя, а также блок управления торможением, последний выполнен на десяти логических элементах И-НЕ и двух нуль-органах, входы первого из которых подключены соответственно к задатчику н датчику частоты вращения, входы второго — соответственно к датчику тока возбуждения, к сумматору рассогласования блока автоматического управления и регулирования и выходу дискриминатора знака производной сигнала задания частоты вращения, логичес-, кие элементы И-НЕ соединены в две цепочки, каждая из которых составлена л из пяти последовательно соединенных логических И-НЕ, при этом вход первого логического элемента И-HF, первой цепочки подключен к первому прямому выходу второго нуль-органа, второй вход :второго логического элемента

И-НŠ— к первому инверсному выходу второго нуль-органа, второй вход третьего логического элемента И-НЕ ко второму прямому выходу .второго нуль-органа, второй вход четвертого логического элемента И-НЕ подключен к прямому входу первого нуль-органа, образующему с выходом пятогО логического элемента И-НЕ первой цепочки соответственно первый и второй выходы блока управления торможением, соединенные с блоком автоматического

1 ,:управления и регулирования, первый вход первого логического элемента И-НЕ второй цепочки подключен к первому инверсному выходу второго нуль-органа, выход второго логическоГо элемента

И-НŠ— ко второму входу предыдущего элемента, вторые входы второго и четвертого логических элементов И-HE— к первому прямому выходу второго нулэоргана, а выходы. четвертого и пятого логических элементов И-НЕ второй цепочки образуют соответственно третий и четвертый выходы блока управлеЧ ния торможением и соединены соответственно со входом прямой полярности и

:входом обратной полярности регулято-.

1080241 ра тока возбуждения,блока автоматического управления и регулирования.

Кроме того, в блок управления торможением введены третья и четвертая цепочки, каждая из которых содержит 5 пять последовательно соединенных логических элементов И-НЕ,последние из которых в каждой цепочке покпючены к блоку автоматического управления и регулирования, первые входы первых логических элементов И-НЕ третьей и четвертой цепочки подключены к выходу датчика тока возбуждения, вторые входы первого и третьего логических элементов И-НЕ в каждой третьей и четвертной цепочках объединены и под1ключены соответственно к выходам четвертого и пятого логических элементов

И-НИ второй цепочки, а выходы третьих логических элементов И-НЕ тре- 20 тьей и четвертой цепочек соединены со вторыми входами вторых логических элементов И-НЕ соответствующих цепочек и одновременно подключены к третьим входам первых логических элемен-25 тов И-НЕ соответственно четвертой и третьей цепочек.

Ф

Кроме того, в блок управления торможением введена дополнительная пятая цепочка из четырех последовательно соединенных логических элементов И-НЕ и третий нуль-орган, вход которого подключен к датчику частоты вращения, выход — к первому входу первого логического элемента И-НЕ дополнительной пятой цепочки, второй вход которого соединен с выходом второго логического элемента И-НЕ указанной цепочки, второй вход которого №О связан со вторым инверсным выходом второго нуль-органа, второй вход третьего логического элемента И-НЕ дополнительной пятой цепочки соединен с первым прямым выходом второго нульоргана, а выход пятого логического №5 элемента И-НŠ— с первым входом первого логического элемента И-НЕ первой цепочки и со вторыми входами второго и четвертого логических элементов И-НЕ второй цепочки.

Структурная схема устройства для управления электродвигателем постоянного тока приведена на фиг. 1; принципиальные схемы различных выполнений блока управления торможением — на фиг.2, 3 и 4.

Устройство для управления электродвигателем постоянного тока co-. держит последовательно соединенные задатчик частоты вращения (фиг.l), задатчик интенсивности с дискриминатором знака производной сигнала задания частоты вращения 2 и блок авто-: матического управления и регулирования 3 с датчиком частоты вращения

4, датчиком якорного тока 5, датчи» ком тока возбуждения 6, регулятором частоты вращения 7, регулятором якорного тока 8 и регулятором тока возбуждения 9. Выходы блока автоматического унравления и регулирования подключены соответственно к нереверсивному преобразователю 10 в цепи обмотки якоря и к реверсивному преобразователю ll в цепи обмотки возбуждения. Устройство для управления электродвигателем постоянного тока также содержит блок управления торможением 12. Он выполнен на десяти логических элементах И-НЕ 13-22 (фиг.2) и двух нуль-органах 23 и 24,входы первого нуль-органа 23 подключены со1 ответственно к задатчику частоты вращения 1 (фиг.1) и датчику частоты вращения 4, входы второго нуль-органа 24 (фиг.2) — соответственно к датчику тока возбуждения 6 (фиг.l), к сумматору рассогласования блока автоматического управления и регулирования 3 и к выходу дискриминатора знака производной сигнала задания частоты вращения задатчика интенсивности 2.

Логические элементы И-НЕ 13-22 (фиг.2) соединены в две цепочки, каждая из которых составлена из пяти последовательно соединенных логических эле-. ментов И-НЕ 13"17 и И-НЕ 18-22. Вход первого логического элемента И-НЕ 13 первой цепочки подключен к первому прямому выходу второго нуль-органа

24, второй вход второго логического элемента И-НЕ 14 - к первому инверсному выходу второго нуль-органа.24, второй вход третьего логического элемента И-НЕ 15 — ко второму прямому выходу второго нуль-органа 24, второй вход четвертого логического элемента И-HE 16 подключен к прямому выходу первого нуль-органа 23, образующему с выходом пятого логического элемента И-НЕ 17 соответственно первый и второй выходы блока управления торможением 12,соединенные с блоком автоматического управления и регулирования 3 (фиг.l), Первый вход первого логического элемента И-НЕ 18 (фиг.2) второй цепочки подключен

1080241 к первому инверсному выходу второго нуль-органа 24. Выход второго логического элемента И-НЕ 19 подключен ко второму входу предыдущего логического элемента И-НЕ 18, вторые вхо- 5 ды второго и четвертого логических элементов И-НЕ 19 и И-НЕ 21 — к первому выходу второго нуль-органа. 24,а выходы четвертого и пятого логических элементов И-НЕ 21 и И-EK 22 образуют соответственно третий и четвертый выходы блока управления торможением 12 и соединены соответственно со входом прямой полярности и входом обратной полярности регулятора. тока 15 . возбуждения 9 (фиг.1) блока автоматического управления и регулирования 3.

Блок управления торможением 12 также может содержать третью и четвертую цепочки, каждая из которых сос- 20 тавлена иэ пяти последовательно соединенных логических элементов И-НЕ 25.

29 (фиг.3) и И-НЕ 30-34, причем логические элементы И-НЕ 29 и И-НЕ 34 выходами подключены к блоку автомати- 25 ческого управления и регулирования

3 (фйг.1). Первые входы логических

1 элементов И-НЕ 25 (фиг.3) и И-НЕ 30 подключены к выходу датчика тока возбуждения 6 (фиг. 1).Âòîðûå входы логических элементов И-НЕ 25 (фиг. 3) и

И-НЕ 27, И-НЕ 30 и И-НЕ 32 объединеHbl H подключены соответственно к выходу логического элемента И-HF. 21 и

И-НЕ 22, а выходы логических элемен- З5 тов,И-НЕ 27 и И-НЕ 32 соединены со вторыми входами логических элементов

И-НЕ 26 и И-НЕ 31, и одновременно подключены к третьим входам логических элементов И-НЕ 30 и И-НЕ 25. 40

Блок управления торможением 12 ,также может содержать дополнительную пятую цепочку из четырех последовательно соединенных логических элементов И-НЕ 35-38 (фиг.4) и третий

45 нуль"орган 39, вход которого подключен к датчику частоты вращения 4 (фиг. 1), выход — к первому входу логического элемента И-НЕ 35 (фиг.4), второй вход которого соединен с выхо50 дом логического элемента И-НЕ 36, второй вход которого связан со вторым инверсным выходом второго нуль-органа 24.

Второй вход логического элемента

И-НЕ 37 подключен к первому прямому выходу второго нуль-органа 24, а вы-. ход логического элемента И-НЕ 38 соединен с первым входом первого логического элемента И-HF. 13 и вторыми входами логических элементов ИНЕ 19 и И FK 21.

Устройство для управления электродвигателем постоянного тока работает следующим образом.

Обязательным условием перехода к операции торможения служит появление и наличие на входе блока управления торможением 12 (Фиг.1) сигнала производной задания частоты вращения с отрицательным знаком U = — К U5 ьр пр,1 где К вЂ” коэффициент, U5- сигнал задания частоты вращения. Это означает действительную необходимость. торможения при установке меньшего сигнала задания частоты вращения U с П. 1 31». которое приводит к выполненич и второго необходимого условия ап с О для перехода к торможению, заключающего ся в наличии отрицательного рассогласования заданной и> и действительной и частоты вращения, т.е. сигнала 6UII= U >- UII » где UII сигнал обратной связи по частоте вращения.

С возникновением указанных условий дпя торможения вырабатывается блоком управления торможением 12 командный сигнал П ®,приводящий к изменению зна1ка тока is (потока 4 Ь ) возбуждения и момента И электродвигателя на обратный IIo отношению к двигательному режиму работы. При этом нереверсивный преобразователь 10 в цепи обмотки якоря закрывается и остается закрытым в процессе уменьшения тока возбуждения от номинального +i„- до не

В которого минимального значения близ" кого к нулю 1 =+ „„,Затем,при достижении минимального значения тока возбуждения + дз „„нереверсивный преобразователь 10 в цепи обмотки якоря вновь открывается и с появлением тока (потока) возбуждения обратного знака (i9 <О) начинается режим рекуперативного торможения.

По окончании режима .торможения, когда рассогласование по частоте вращения станет равным нулю пО» ток (поток) возбуждения вновь восстановятся до прежнего знака и значения

+i» а электродвигатель вращается со скоростью, соответствующей новой уставке П1 < Ы,, где, в частности, 0

0 и и 0 при останове.

Сигналы управления вводятся в блок управления торможением 12 с помощью нуль-органов 23, 24 и 39 (фиг.4), 241!

9 1080

Ъ выполненных на операционных усилителях работающих в режиме компараторов,что поэволяет дальнейшее управление осуществить на дискретных элементах.

На вход нуль-органа 23 (фиг;2) S поступают сигналы от задатчнка частоты вращения 1 (фиг.l) U> и от датчика частоты вращения 4 U Нуль-орган

24 (фиг.2) имеет три независимых входа, к первому входу поступает сиг- 10 нал 0;> от датчика тока возбуждения 6 (фиг.!), ко второму - сигнал рассогласования д 0„заданной и действительной частоты вращения от сумматора рассогласования блока автоматического управления и регулирования З,к третьему — сигнал U от дискриминатопр ра знака производной сигнала задания частоты вращения задатчика интенсивности 2. 20

По первому входу нуль-органа:24 (фиг.2) используются вторые прямой и инверсный выходы, по второму — первый прямой, по третьему - первый ин- 25 версный выходы.

Работа устройства .определяется .работой блока управления торможением

l 2, в котором непрерывно перерабатыва 36 ется поступающая информация. Управляющее воздействие блока управления торможением 12 на блок автоматического управления и регулирования 3 (фиг.l) обусловлено определенным состоянием (сочетанием) и последовательностью поступающих сигналов на его входы. о

Условия работы блока управления торможением 12 (фиг.2) могут:: быть представлены диаграммой состояний.

40 или более простой формой записи в виде следующих соотношений:

0; > 0; на втором прямом выходе нуль-органа 24 "I"

0 «U „„на втором прямом выходе нуль-органа 24 "О"

0 0„=0 на выходе нуль-органа

23 "0"

0 !! О;Ц !!О на выходе нуль-органа

Ъ

d0

23 в!1(в 50

0„„=К(уМ на первом инверсном выходе нуль-органа 24

"1" (т.е. режим разгона: в начале и О, в кон,!1! це n= n(!«)

0„ =К„ †. а 0 на первом инверсном вы((9(И ходе нуль-органа 24 "0" (т.е. режим торможе-. ния: в начале п=п„,, в конце п èëè и= О) ми((Uq=U(,= 0 на выходе нуль-органа, д0„=0 .! 23 "0"; на первом прямом выходе нуль-органа 24 "0"

0, >0„ на выходе нуль-орга":. на 23 "1" (aU„ 0 на первом прямом вьдсоде нуль-органа 24 "О" . U c U е на выходе нуль-oprah на 23 "1"

Д0„ «О: йа первом прямом выхо-(. де нуль-органа 24, "l"

Статическим режимам работы соответствуют следующие соотношения:

U3= Бмэ 0 О и 60и 606 э

l гДе ДОИ- 0Ъ- 0И и Д0(,- 0ЪМ- Uÿ1 а динамическим — 0 ф 0, U О и и! И

Вследствие переключения задатчика частоты вращения 1 (фиг. 1) в положение меньшей уставки, когда 0 «0 1, изменится прежде всего информа(ция о сигнале задания 05 и рассогласовании частоты вращения gU, так как (вактическое рассогласование сигналов заданной и измеренной частоты вращения не будет равным нулю: Д0, ф О

Поскольку нуль-орган 23 (фиг.2) используется :с общим прямым выходом, то сигнал на его выходе останется по-прежнему тем же "1", что в работу схемы устройства при разгоне и торможении изменений не вносит. Лишь после останова электропривода сигнал на выходе нуль-органа 23 равен логическому ™О", в результате чего шунтируется регулятор якорного тока 8 (фиг 1) блока автоматического управления и регулирования 3.

Нуль-орган 24 (фнг.2) имеет три независимых входа, для каждого из ко" торых используются определенные (прямой, инверсией) выходы: для первого входа по 0 — второй прямой и второй

1 инверсный, Для второго по AU только первый прямой, а для третьего по

U((- только первый инверсный выходы.(1

В установившемся режиме работы исходными (до торможения) сигналами являются. "l" — на втором прямом

I I I I выходе, 0 — на первом прямом выходе, "1" — на первом инверсном выходе нуль-органа 24.

При этом устанавливаются в первой цепочке логических элементов И-НЕ 1317 определенные сигналы: по элемен108024}

lI ту И-HE 13 на входе "О", а на выхоII II де — 1 ; по элементу И-HE 1 4 н а пе рвбм и втором входах " 1 а н а выходе — "0 " ; по элементу И-HE I 5 н а первом,входе — " 1 ", на втором входе—

"0 ", а н а выходе — " I по элементу

И-НЕ I 6 на первом входе — " 1 ", н а втором — " 1 ", а на выходе — "0 "; по элементу И-НЕ 1 7 на входе — "0 ", а на выходе — "1". 50

Если на вход блока управления торможением 2 поступила достоверная информация об изменении ситуации в отношении знака производной сигнала задания частоты вращения от U = 0 }5

/llew до U+— = — Kh —, то это озна ает,что необходимо подготовить к режиму торможения блок автоматического управления и регулирования 3 и осуществить самоторможение. 20

Изменение входного сигнала по знаку производной задания частоты вращения до Uh iO (вместо U =0) припр hII водит к появлению сигнала логического нуля "0" вместо "1" на первом инверс-25 ном выходе нуль-органа 24.

Поступающие на вход логического элемента И-НЕ 15 сигналы "1"(со второго прямого выхода нуль-органа

24 и с выхода логического элемента щ

И-НЕ 14) дают на его выходе сигнал логического нуля "0", что,меняя ситуацию входных сигналов в сочетании

"1" к "0" .(вместо "I" .и "1") на логическом элементе 16, приводит к получению сигнала на выходе логичесtl I I

35 кого элемента И-HE 16 и "0" (вместо

II 11

1 ) на выходе логического элемента И-НЕ 17, с которого сигнал "0" поступает на вход блока автоматичес40 кого управления и регулирования 3 (фиг.l).

Появление сигнала U p<0, таким образом, вызывает шунтирование регулятора частоты вращения 7. Нереверси-4

45 вный преобразователь 10 в цепи об— мотки якоря оказывается запертым.Его напряжение становится равным нулю.

На логическом элементе И-.НЕ 21 оба входа имеют сигнал "0", а на его выходе — "1".

Это означает, что сигналом J >, например, обеспечивается прямая полярность возбуждения двигательного режима работы электродвигателя, .а сиг- 55 калом U <- инверторного.

Далее при AU <О на выходе логического элемента И-НЕ 21 сигнал изменя} 7

tt 11 tf tl ется на 0 вместо I,÷òî нызынает перемену полярности напряжения возбуждения U> поступающего на обмотку нозбуждения электродвигателя от реверсивного преобразователя 11 в цепи тока возбуждения (фиг.l).

Ток возбуждения 1 начинает уменьшаться от своего номинаЛьного значения х0и . При некотором минимальном токе возбуждения ie = +i нуль-орВ В ми,}! ган 24 (фиг. 2) "срабатывает и на

его втором прямом выходе появляется сигнал "0" вместо "1". Со второго прямого и первого инверсного выходов нуль-органа 24 теперь поступают нулевые сигналы "0", а с первого прямого выхода — логическая единица "1".

При этом поступающие сигналы логического нуля "0 на входе логического элемента И-HE 14 (первый "0"- . от первого инверсного выхода нульорган 24 и второй "0" — от логического элемента И-HE 13, к входу которого приходит сигнап 1" с первого прямого выхода нуль-органа 24) дают вторую логическую единицу "1" Hà входе логического элемента И-HE 16 и на выходе логического элемента И-HE 17 также единицу "1".

Поступающий с,выхода логического элемента И-НЕ 17 сигнал единица "!" виде управляющего сигнала U< прихо1Бр дит на вход блока автоматического управления и регулирования 3 (фиг.l) и расшунтирует регулятор частбты вращения 7,вследствие чего нереверсивный преобразователь 10 в цепи обмотки якоря будет открыт.

После уменьшения тока возбуждения до нуля он нарастает до установившегося значения обратного знака

= -i@

ЭДС неревереивного преобразователя

10 в цепи обмотки якоря меняет свою полярность также на обратную (за счет превалирующего действия обратной связи по току якоря).

Нереверсивный преобразователь

l0 в цепи обмотки якоря переходит в инверторный режим работы.

ЭДС (напряжение) нереверснвного. преобразователя 10 в цепи обмотки якоря становится направленной встречно по отношению к ЭДС и току якоря электродвигателя, что соответствует режиму отдачи электроэнергии в питаю1080 щую сеть,,т. е. рекуперативному торможению.

Когда же сигналы контролируемой заданной Uj и действительной U частоты вращения сравниваются, тормо- 5 жение закончится.

На первом прямом выходе нуль-органа 24 (фиг.2) появляется сигнал логического нуля "0". На выходе логического элемента И-НЕ 21 второй цепоч- 10 ки снова имеется сигнал логического нуля "0", в результате чего ток возбуждения поменяет знак вновь на прежний +.i вместо

После того, как ток возбуждения 15

i> и соответствующий ему сигнал срабатывания П мц„(при + 1 ) достигаФ м м. ьм ют своего значения, срабатйвает нульорган 24 и на его втором прямом выходе снова появляется сигнал логиче- 20 ской единицы "l". На выходе нуль-органа 23 по прежнему останется сигнал логическая единица "!". В итоге электродвигатель вращается с вновь заданной. частотой вращения. 25

В случае команды на останов электропривода (U>= О) торможение проходит аналогично описанному. По оконЧании этого процесса регулятор частоты ,вращения 7 и регулятор якорного тока30

i8 шунтируются, Данное устройство, применяемое в случае использования реверсивного преобразователя в цепи обмотки возбуждения электродвигателя нерегулиру-: З» емого или с упрощенной (неимпульснофазовой) системой управления без регулятора тока возбуждения, соответствует приведенному на фиг.1 и фиг. 3.

Как видно из схемы на фнг.З,в блок управления торможением 12 {по сравнению со схемой на фиг.2) введены логические элементы И-HE 25-34.

Выходы логических элементов И-НЕ 21 45 и И-НЕ 22 второй цепочки, подключенные соответственно ко вторым входам логических элементов И-НЕ 25 и

241 14

И НЕ 27, И НЕ 30 и И НЕ 32, опреде ляют однозначно выдачу управляющего

1 сигнала Ц а или Ug gn полярность напряжения возбуждения U, Переключение вентильн групп реверсивного преобразователя в цепи обмотки возбуждения происходит при токе возбуждения равном нулю 0= О,,контролируется с помощью датчика нулевого тока возбуждения и его сигнала

U<>>, Сигнал П поступает на первые входы логических элементов И-НЕ 25 и

И-НЕ 30 третьей и четвертой цепочек, логические элементы И-НЕ 2б,И-НЕ 27, И-BE 31 и И-НЕ 32 которых имеют"nall мять . Кроме того, между трегьей и четвертой цепочками предусмотрена блокировка действия противоположных управляющих сигналов.

В том случае, когда необходимо осуществлять рекуперативное торможение до определенной фиксированной скорости, возможности устройства могут быть- расширены. При этом в блок управления торможением вводится дополнительная пятая цепочка контроля памяти и управления по сигналу действительной скорости U и нульорган 39 (фнг.4).

Работа нуль-органа 39 определяет" ся условием:

U<> П„ „на выходе нуль-органа 3 "1".

У„ац.,ф мна вм оде ул -органа 3 "О, где Un re - сигнал, соответствующий частоте вращения, до которой производится торможение.

В зависимости от состояния логических элементов И-НЕ дополнительной пятой цепочки (логическими элементами И-НЕ 35 и И-НЕ 36 осуществляется

"память") управление производится сигналом логического нуля "0" или единицы ")" с выхода логического элемента И-НЕ 38 через логический элемент И-НЕ 13 первой цепочки и че-. рез логические элементы И-НЕ 19 и 2 1 второй цепочки.

I0S0241

1080241

ВНИКАЛИ Заказ 1372/54 Тиржк 667 Подлисыое

Филиал ШШ "Па от" ° г.Уигород, ул.Проектная, 4