Реверсивный электропривод

 

РЕВЕРСИВНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий электродвигатель постоянного тока, подключенный через тиристорный реверсор и два управляеьых ключа к полюсам источника питания, последовательно соединенные датчик частоты вращения, регулятор частоты вращения, регулятор тока и широтно-импульсный мо- .. дулятор, датчик тока, соединенный ,с входом первого порогового блока, и с .вторым входом регулятора тока, последовательно соединенные первдё логический элемент И и формирователь импульсов, подключенный к входу первого управляемого ключа, датчик режима торможения,, один из входов которого подключен к датчику частоты вращенияj а клход - через логический элемент И-НЕ, вторые логический элемент И и формирователь импульсов к входу второго управляемого ключа, блок задержки, к двум вбтходам которого подключены логический элемент ИЛИ и третий и четвертый формирователи импульсов, подключенные к входам тиристорного реверсора, триггер со счетным входом и второй пороговый блок, подключенный выходом к другому входу логического элемента И-НЕ, отличающийся тем, что, с целью улучшения массо-габаритнь1х показателей и уменьшения потерь, в него введены два триггера с раздельными входами, первые входьг кото§ рых подключены к выходу логическое, го элемента ИЛИ, а вторые входы - к выходам триггера со счетным входом, соединенным с тактовым выходом широтно-импульсного модулятора, другие выходы которого соединены с двумя §... входами блока задержки, третий вход которого соединен с одним из выходов триггера со счетным входом, датчик режима торможения входоь,соединён ап7 с датчиком частоты вращения, подклюОд чен к входу второго порогового блок, ел другим входом - к восходу регулят а частоты вращения, а выход первого порогового блока соединен с входом Лервого логического элемента И, другой вход которого и другой вход второго логического элемента И подключены к выходам триггеров с раЭД6 1 якьм входами .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

И 91 011

31У) Н 02 P 5/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

" :!БЛИОТйИ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3606121/24-07 (22) 09.06.83 (46) 30.09.84. Бюл. К- 36 (72).М.Е. Гольц, Н.С.Литвин, Н.А.Процерова, Л.А.Шпиглер и В.И.Подлесный (7l) Украинский научно-исследова тельский институт станков и инструментов (53) 621.316.718.5(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 587585, кл. Н 02 P 5/16, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 3426657/24-07, кл. Н 02 P 5/16, 1982. (54)(57) РЕВЕРСИВНЬЙ ЭЛЕХТРОПРИВОД, содержащий электродвигатель постоянного тока, подключенный через тиристорный реверсор и два управляемых ключа к полюсам источника питания, последовательно соединенные дат" чик частоты вращения, регулятор частоты вращения, регулятор тока и широтно-импульсный модулятор, датчик тока, соединенный с входом первого порогового блока и с вторым входом регулятора тока, последовательно соединенные первую логический элемент И и формирователь импульсов, подключенный к входу первого управляемого ключа, датчик режима торможения,. один из входов которого подключен к датчику частоты вращения, а выход — через логический элемент И-НЕ, вторые логический элемент И и формирователь импульсов— к входу второго управляемого ключа, блок задержки, к двум вй ходам которого подключены логический элемент

ИЛИ и третий и четвертый формирователи импульсов, подключенные к входам тиристорного реверсора, триггер со счетным входом и второй пороговый блок, подключенный выходом к другому входу логического элемента И-НЕ, отличающийся тем, что, с целью улучшения массо-габаритных показателей и уменьшения потерь, в него введены два триггера с раздельными входами, первые входы которых подкпючены к выходу логическо-, . Я го элемента ИЛИ, а вторые входы — к выходам триггера со счетным входом, соединенным с тактовым: выходом широт- у но-импульсного модулятора, другие выходы которого соединены с двумя a входама блока задержки, третий вход оторого соединен с одним из выходов ; ° риггера со счетным входом, датчик режима торможения входом,соединенйИк с датчиком частоты вращения, подклю- чен к входу второго порогового блокй, другим входом — к выходу регулятрфа частоты вращения, а выход первого порогового блока соединен с входом первого логического элемента И, другой вход которого и другой вход второго логического элемента И педключены к выходам триггеров с ращещгйыми вхо- « дами.

1 11165

Изобретение относится к электротехнике, а именно к импульсному регу лированию частоты вращения электродвигателя постоянного тока, и может найти применение в системах автоматизированного электропривода быстродействующих станков, прессов с ЧПУ, роботов, измерительных устройств и т. п.

Известен реверсивный электропри- !О вод с широтно-импульсным управлением с поочередным законом коммутации, содержащий электродвигатель постоян ного тока, подключенный через тиристорный реверсор и блок выключения тирис- 15 торов к полюсам источника Питания, регулятор частоты вращения, широтно-импульсный модулятор ШИМ, пороговый блок токоограничения с датчиком тока и формирователи импуль- 2О сов (11.

Недостатки указанного электропривода - низкие КПД, надежность и быстродействие привода, большие потери и массогабаритные показатели, 25 сложность, обусловленные наличием бпока выключения тиристоров, содер-. жащего коммутирующие трансформаторы, тиристоры, конденсаторы и генерирующего мощные импульсы для запирания тиристоров реверсора.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является реверсивный электропривод, содержащий электродвигатель постоянного тока, подключенный через тиристорный реверсар и два управляемых ключа к полюсам источника питания, последовательно соединенные датчик частоты вращения, регулятор частоты вращения регулятор тока и ШИИ датчик тока, соединенньпЪ с входом первого порогового блока и вторым входом регулятора тока, последовательно соединенные первые логический элемент И и формирователь импульсов, подключенный к входу первого управляемого ключа, .датчик;.,;режима торможения, один из входовфкоторого подключен к датчику астбтй вращения, а выход - через огический элемент И-КЕ,вторые логический элемент И и формирователь им-, пульсов - к входу второго управляемого ключа, блок задержки, к двум выходам которого подключены логичес- . кий элемент ИЛИ и третий и четвертый формирователи импульсов, подключенные к входам тиристорного реверсора, триггер со счетным входом и

14 2 второй пороговый блок, подключенный своим выходом к другому входу логического элемента И-HE (2J.

Недостатки электропривода — большие габариты радиатора коммутирующего ключа, а следовательно, габариты и масса преобразователя вследствие того, что коммутация напряжения на якоре электродвигателя в каждом такте осуществляется только одним силовым управляемым ключом, поэтому имеют место большие потери при переключении, что особенно ощутимо при больших частотах коммутации (3-)0 кГц) . увеличение дополнительных потерь в преобразователе, связанных с переключением второго силового управляемого ключа, которое имеет место в режиме токоограничения при торможении.

Эти потери значительны при работе электропривода в старт-стопном режиме с большой частотой включений.

Цель изобретения — улучшение массо-габаритных показателей электропривода и уменьшение потерь.

Поставленная цель достигается тем, что в реверсивный электропривод, содержащий электродвигатель постоянного тока, подключенный через тнристорный реверсор и два управляемых ключа.к полюсам источника питания, последовательно соединенные датчик частоты вращения, регулятор частоты вращения, .регулятор тока и широтно-импульсный модулятор, датчик тока, соединенный с вторым входом регулятора тока и входом первого порогового блока, соединенные последовательно первые логический элемент

И и формирователь импульсов, подключенный к входу первого управляемого ключа, датчик режима торможения, один из входов которого подключен к дат- . чику частоты вращения, а выходчерез логический элемент И-НЕ, вторые логический элемент И и формирователь импульсов — к входу второго управляемого ключа, блок задержки, к двум выходам которого подключены логический элемент ИЛИ и третий и четвертый формирователи импульсов, подключенные к входам тиристорного реверсора, триггер со счетным входом и

1второй пороговый блок, подключенный выходом к другому входу логического элемента И-НЕ, введены два триггера с раздельнйми входами, первые из которых подключены к выходу логического элемента ИЛИ, два других

6514 4

3 111 входа — к выходам триггера со счет- ным входом, соединенным с тактовым выходом широтно-импульсного модулятора, другие выходы которого соединены с двумя входами блока задержки, третий вход которого соединен с одним из выходов триггера со счетным входом, датчик режима торможения входом, соединенным с датчиком частоты вращения, подключен к входу второго порогового блока, другим входом — к выходу регулятора частоты вращения, а выход первого порогового блока соединен с входом первого логического элемента И, другой вход которого и другой вход второго логического элемента И подключены к выходам триггеров с раздельными входами.

В данном электроприводе коммутация напряжения на якоре двигателя осуществляется двумя управляемами силовыми ключами, работающими поочередно со сдвигом в один такт. Частота переключения каждого из этих ключей в.два раза ниже частоты коммутации якорного напряжения. Потери при переключении каждого управляемого ключа в два раза ниже, чем потери при переключении управляемого ключа в прототипе. Поэтому уменьшаются га30 бариты и масса преобразователя за счет уменьшения размеров радиаторов силовых управляемых ключей.

В данном электроприводе уменьшаются потери в преобразователе в режиме токоограничения при торможении на больших скоростях, так как коммутируется только один управляемай ключ с частотой Е р„, /2, тогда как в прототипе в данном режиме при 40 работе двухпозиционного релейного

;регулятора блока токоограничения коммутируются оба управляемых ключа с частотой Ецом каждый.

Кроме того, запрет на включение 45 одного управляемого силового ключа при торможении с максимальных скоростей исключает режим противовключения, и торможение в иачалыый момент происходит только за счет ЭДС электродвиФ гателя. Поэтому отсутствует потребление энергии от сети, уменьшаются потери.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема реверсивного электропривода; 55 на фиг. 2 — пример выполнения блока задержки; на фиг. 3 — временные дна грамма напряжений привода.

Реверсивный электропривод содер- жит электродвигатель постоянного тока 1 (фиг.1), подключенный через тиристорный реверсор 2., состоящий из тиристоров 3-6 и:обратных диодов

7-10 и два управляемых ключа 1 1 и 12 (выполненных, например, на транзисторах либо на двухоперационных управляемых диодах) к полюсам источника питания 13, последовательно соединенные датчик частоты вращения 14 (выполненный в виде тахогенератора1, регулятор частоты вращения 15, регулятор тока 16 и ШИМ 17 (который может быть выполнен, например, на задающем генераторе и двух пороговых блоках), датчик тока 18, соединенный с входом первого порогового блока 19 и вторым входом регулятора тока 16, сое. диненные последовательно первые логический элемент И 20 и формирователь импульсов 21, подключенный к входу первого управляемого ключа 11, датчик режима торможения 22, один из входов которого подключен к датчику частоты вращения 14, а выход через логический элемент И-HE 23, вторые логический элемент И 24 и формирователь импульсов 25 — к входу второго управляемого ключа 12, блок задержки 26, к двум выходам которого подключены логический элемент ИЛИ 27 и формирователи импульсов 28 и 29, йодкпюченные к входам тиристоров 3,6 и. 4,5 тиристорного реверсора 2, триггер 30 со счетным входом, второй пороговый блок 3 1, подключенный выходом к другому входу логического элемента И-НЕ 23, два триггера 32 и 33 с раздельными входами, первые из которых подключены к выходу логического элемента

ИЛИ 27, два других входа подключе-ны к выходам триггера 30 со счетным входом, входом соединенного с тактовым выходом ШИЦ 17, другие выходы которого соединены с двумя входами блока задержки 26, третий вход которого соединен с одним из выходов триггера 30 со счетным входом.

Датчик режима торможения 22 своим входом, соединенным с датчиком частоты вращения 14, подключен к входу второго порогового блока 31, другим входом — к выходу регулятора частоты вращения 15. Выход первого порогового блока 19 соединен с входом первого логического элемента

И 20, другой вход которого и дру1116514

45 гой вход второго логического элемента И 24 подключены к выходам триггеров 32 и 33 с раздельными входами.

Формирователи импульсов 28, 29 представляют собой усилители с трансфор1маторной связью, формирователи импульсов 21, 25 — усилители с оптронной развязкой силовых цепей и цепей . управления. Пороговый блоки 19, 31 вы-., полнены, например, в виде компарато- 10 ров с двухполярным порогом. Управляемый ключ 11 включен между анодами тиристоров 3,5 и катодами обратных диодов 7,9. Второй управляемый ключ

12 включен между катодами тиристоров 15

4,6 и анодами обратных диодов 8,10.

Блок задержки 26 (фиг.2) содержит триггер 34 со счетным входом, четыре триггера 35-38 с раздельными входами и два логических элемента И 39, 20

40. Вход триггера 34 со счетным входом соединен с тактовым выходом

ШИМ 17 (фиг.1) через триггер 30 со счетным входом. Один выход триггера 34 со счетным входом (фиг.2)

25 соединен с одним из входов триггеров 35 и 36 с раздельными входами, а другой выход — с одним из входов триггеров 37 и 38 с раздельными входами. Вторые входы триггеров 35 и 37 с раздельными входами соединены с первым управляющим выходом

ШИМ 17 (фиг.1) и первым входом логического элемента И 39 (фиг. 2) . Вто- . рые входы триггеров 36 и 38 с раздельными входами соединены с вторым управляющим выходом ШИМ 17 (фиг.1) и первым входом логического элемента И 40 1 фиг.2, Выходы триггеров 35 и 37 с раздельными входами соединены с входами логического элемента И 40, а выходы триггеров 36 и 38 с раздельными входами — с входами логического элемента И 39. Выходы блока задержки 26 (фиг.1) соединены с формирователями импульсов 28 и 29 и логическим элементом ИЛИ 27.

Электропривод работает следующим образом.

Сигнал задания Ug через регулятор частоты вращения 15 (фиг.1) и регулятор тока 16 поступает на вход ШИМ 17.

В зависимости от знака сигнала на входе ШИМ 17 широтно-модулированные импульсы появляются на первом или втором его управляющих выходах. Скваж5 ность широтно-модулированных импуль сов пропорциональна величине входного сигнала ШИМ 17. При появлении импульсов на первом входе блока задержки 26 онн проходят через него и появляются на его первбм выходе. На втором выходе блока задержки 26 импульсы отсутствуют. С выхода блока задержки 26 широтно-импульсный сигнал поступает через формирователь импульсов 28 на управляющие электроды тиристоров 3 и 6 тиристорного реверсора 2 и включа- ет их. Одновременно широтно-модулированные импульсы через логический элемент ИЛИ 27, триггеры 32 и 33 с раздельными входами, логические элементы И 20, 24 (при наличии на их вторых входах разрешающих единиц), формирователи импульсов 21 и 25 посту пают на входы силовых управляемых ключей 11 и 12 и включают их. На втором входе логического элемента

И 20 единица переходит в ноль при токоограничении, когда ток двигателя 1 достигает уровня тока отсечки, а на втором входе логического элемента И 24 — при торможении с больших скоростей. Передний фронт широтно-модулированных импульсов переводит триггеры 32 и 33 с раздельными входами в состояние, соответ-, ствующее единице. В состояние, соот-, ветствующее нулю, триггеры 32 и 33 переводятся передними фронтами импульсов с выходов триггера 30 со счетным входом. На вход триггера 30 со счетным входом поступают тактовые импульсы задающего генератора

ШИМ 17 с частотой f<. Импульсы на выходе триггера 30 со счетным входом имеют частоты вдвое меньшую, чем частота коммутации f,è сдвинуты друг относительно друга на период коммутации Т, С появлением сигнала на управляющем выходе ШИМ 17 появляются импульсы на выходе блока задержки 26, единицы иа выходе триггеров 32 и 33 с раздельными входами и управляющие сигналы на выходах формирователей импульсов 21, 25 и 28, что приводит к включению тиристоров. 3 и 6 и силовых управляемых ключей 11 и 12. Образуется цепь тока якоря: управляемый ключ 11 - тиристор 3 - электродвигатель ) — тиристор 6 — управляемый ключ 12, а с появлением импульса на тактовом выходе ШИМ 17 иа выходе одного из триггеров с раздельными входами, например 32, появляется коль и происходит снятие управляющего сигнала с

1116514 управляемого силового ключа 11 него включение. Ток якоря двигателя I замыкается по цепи 1-6-12-8. Появление следующего управляющего импульса на выходе ШИМ 17 приводит к появлению единицы на выходе триггеров 32 с раздельным входом, формирователи импульсов 21, 25 и 28 выдают сигналы управления на тиристоры 3 и 6 реверсора 2 и силовые управляемые клю- 10 чи ll и 12. Снова образуется цепь тока якоря двигателя 1: управляемый ключ 11 - тиристор 3 — электродвигатель I — тиристор 6 †. управляеиай ключ 12, С появлением очередного 15 тактового импульса на тактовом выходе ШИМ 17 на выходе триггера 33 с раздельными входами появляется ноль, снимается управляющий сигнал с второго управляемого ключа 12 и он выклю- 2О чается. Образуется цепь тока: электродвигатель 1 — диод 9 — управляежпЪ ключ 11 - тиристор 3.

Передний фронт очередного управляющего импульса ШИМ 17 приводит во включенное состояние снова оба тиристора 3 и 6 и оба управляемых ключа 11 и 12. Процесс коммутации повторяется. Таким образом реализуется поочередный закон коммутации напряже- ния якоря двигателя 1, при котором силовые. управляемые ключи. 11 и 12 включаются одновременно в каждый такт, а выключаются со сдвигом на один такт коммутации, поэтому переключение каждого управляемого ключа происходит один раз в два такта, т.е. с частотой вдвое меньшей, чем частота коммутации.

При подаче команда на торможение (с возможным реверсом) на выходах регулятора частоты вращения 15. и регулятора тока 16 изменяется полярность сигналов. Широтно-модулированные импульсы исчезают с первых выходов IIIHM 17 и блока задерж45 ки 26. Появляются импульсы на втором выходе IIMM 17 и на втором входе блока задержки 26, но на втором выходе блока задержки 26 импульсы появляются не менее чем через два такта коммутации. Первый же тактовый . импульс переводит один.из тригге« ров 32 или 33 с раздельными входами в состояние, соответствующее нулю, например триггер 32, тогда на выходе логического элемента И 20 также ноль, и силовой управляемай ключ 11 закрывается. Ток якоря завы-I кается по цепи электродвигатель I тиристор 6 — управляемай ключ 12 диод 8. С тиристоров 3 и 6 реверсора 2 снят сигнал управления, а с тиристора 3 также снято напряжение, и он восстанавливает свои запирающие свойства. С приходом второго (после подачи команды на торможение) тактового импульса на-выход ШИМ 17 появляется ноль на выходе тригге-. ра 33 с раздельными входами и логического элемента И 24. Силовой управляемый ключ 12 закрывается, ток якоря электродвигателя 1 замыкается по цепи 8-1-9 на источник 13 силового питания. С тиристора 6 снято напряжение, и он также восстанавливает свои

1запирающие свойства.

Запрет на появление импульсов на

1 втором выходе блока задержки 26 производится на два такта, начиная с момента появления первого тактового им-! пульса после подачи команды на торможение (реверс1. Таким образом, на выключение первому тиристору отводится время, равное С Ык 2Тк+(1-f) ° Т< а второму — вью =Т к + (1- Ф) Т к т где Т„- период коммутации, а скважность. Даже при $ 1 второму . тиристору отводится время

Тк. При частотах коммутации Е„

=(3-10) кГц перибд равен Тк = (330100) мкс. Этого времени достаточно для выключения тиристоров без приложения обратного напряжения. После задержки на время, равное двум тактам коммутации, импульсы появляются на втором выходе блока задержки 26 . и через формирователь импульсов 29 поступают на тиристоры 4 и 5 реверсора 2 включают их. Одновременно эти импульсы поступают через логический элемент ИЛИ 27 на триггеры 32 и 33 с раздельными входами, переводя их в состояние, соответствующее единице.

Единица через логический элемент

И 20 поступает на формирователь.импульсов 21, замакается управляемый ключ 11.

Датчик режима торможения 22 пред f ставляет собой релейный элемент, .изменяющий свое состояние с нуля на единицу при переходе от двигательного к тормозному режиму. По- роговый блок 31 меняет свое-состоя.ние с нуля на единиЦу при превышении электроприводом определенного значения частоты вращения.

9 ll

В двигательном режиме на выходе датчика режима ;торможения 22 ноль, а на выходе логического элемента

И-HE 23 единица независимо от ско,рости вращения электродвигателя 1, электропривод работает как указаНО °

При подаче команды на торможение (реверс) .изменяется полярность сиг нала на выходе регулятора частоты вращения 15, что приводит к изменению состояния датчика режима торможения 22, íà его выходе появляется единица, которая поступает на первый вход логического элемента

И-НЕ 23.

При торможении с большой скорости превьппается порог срабатывания порогового, блока 31, на втором входе логического элемента И-НЕ 23 тоже единица, а на его выходе ноль, который поступает на второй

)вход логического элемента И 24 и блокирует прохождение единицы с триггера 33 с раздельными входами.

Управляемый ключ 12 оказывается закрытым, электродвигатель 1 отключен от источника питания 13. Ток двигателя 1 замыкается по цепи управляемый ключ 11 — тиристор 5— электродвигатель 1 — диод 7 и растет под действием ЭДС двигателя 1, осуществляя режим динамического тормо" жения. Каждый второй тактовый импуль через триггер 30 со счетным входом переводит триггер 32 с раздельными входами в состояние, соответствующее нулю. Управляемый ключ 11 закрывается, ток двигателя 1 замыкается по цепи 10-1-7 на источник питания !3, происходит рекуперативное торможение до момента прихода на триггер 32 с раздельными входами очередного управляющего импульса, на его выходе появляется единица, которая через логический элемент И 20 поступает на формирователь импульсов 21, управляемм ключ 1) включается, замыкая цепь динамического торможения двигатель I - диод 7 - управляемый ключ

11 — тиристор 5. Интервалы динамического торможения значительно больше, чем рекуперации, поэтому ток растет под действием ЭДС двигателя 1

Когда значение тока якоря двигателя l достигает уровня токоограничения, выходной сигнал датчика тока 18, поступающий на вход порогово16514 1О

35 выхода блока задержки 26 через ло40 гический элемент ИЛИ 27, триггеры 32

50 происходит отключение управляемого

55, ключа ) l при включенном управляемом

t0

ro блока 19, вызывает срабатывание последнего и на его выходе единица переходит в ноль. Этот ноль поступает на вход логического элемента

И 20, блокируя прохождение единицы с триггера 32 с раздельными входами.

Управляемый ключ 11 закрывается. Ток двигателя 1 замыкается по цепи !

10-1-7 на источник питания !З,происходит рекуперативное торможение, при котором ток уменьшается. Сигнал на выходе датчика тока )8 уменьшается, пороговый блок 19 переключается в исходное состояние — на его выходе появляется единица, которая разрешает прохождение управлякщих импульсов через логический элемент И 20 к управляемому ключу 11, которыйвключается, осуществляя режим динамического торможения. Таким образом, ток якоря электродвигателя 1 подцерживается на уровне тока отсечки.

Электропривод тормозится, частота вращения и ЭДС уменьшаются. При определенном значении частоты вращения ЭДС двигателя уже недостаточна

)для поддержания токоограничения на уровне тока отсечки несмотря на то, что управляемый ключ 11 уже не блокируется пороговым блоком 19. Поэтому при снижении частоты вращения ниже определенного уровня происходит пе. реключение порогового блока 31 за счет снижения сигнала на выходе датчика частоты вращения 14 в исходное состояние и на его выходе появляется ноль. На втором входе логического элемента И 24 появляется разрешающая единица. Управляющие импульсы с и 33 с раздельными входами, логическиа. И 20 и 24, формирователи импульсов 21 и 25 поступают на оба силовых управляемых ключа 11 и !2.

Двигатель 1 подключается к источнику питания !3, ток замыкается IIo цепи 1)-5-1-4-12. Наступает режим противовключения, ток растет до уровня тока отсечки, который определяется порогом срабатывания порогового блока 19. При превьппении током якоря электродвигателя 1 поро-га срабатывания порогового блока 19 ключе 12. Происходит чередование режимов динамического и рекуперативного торможения, пока ток не

11 упадет ниже уровня тока отсечки и не включится управляемый ключ 11.

Таким образом, процесс торможения с больших скоростей протекает прн постоянном уровне токоограничения и состоит из двух этапов: при больших скоростях происходит чередование динамического торможения и рекуперации, при средних и малых скоростях — чередование режимов противовключения динамического и рекуперативного торможения.

При торможении со средних и ма-: лых скоростей первый этап отсутствует, так как пороговый блок 31 находится в исходном состоянии и на его выходе ноль, на выходе логического элемента И-НЕ 23 единица, нет блокировки на работу управляемого ключа 12, поэтому происходи торможение при чередовании трех режимов: противовключения, динамического торможения и рекуперации.

Если торможение осуществляется вследствие подачи на вход привода команды Стоп И> — 0, то в конце торможения на выходе регулятора тока .16 сигнал становится равным нулю, на выходе ШИМ 17 импульсы исчезают, управляемые ключи I! и 12 и

1все тиристоры 3 — б реверсора 2 отI .. ключаются, процесс торможения за, ° .канчивается.

Если торможение осуществляется вследствие подачи на вход привода (И>) команды на реверс, то по оконча нии процесса торможения состояния

ШИМ 17 и блока задержки 26 не изменя ются (на их вторых выходах остается широтно-модулированный сигнал) и ско рость якоря электродвигателя меняет знак, начинается разгон. На выходе датчика режима тормакейия 22 ноль на выходе логического элемента И-НЕ

23 единица независимо от состояния порогового блока 31. Поэтому разгон начинается при работа обоих управляе мых ключей 11 и 12 с поочередным зак ном коммутации. При достижении тока уровня токоограничения срабатывает пороговый блок 19,отключая тем самым управляемый ключ 11.Ток замыкается по цепи электродвигатель 1 — тиристор 4 управляемий ключ !2 — диод 10 и уме шается. Пороговый блок 19 приходит в исходное состояние, на его выходе единица, управляеьмй ключ 11 включается. Якорь двигателя 1 подключается к источнику питания 13 и ток течет

11165! 4 12 по цепй 11-5-1-4-!2. Таким образом, ток при пуске также поддерживается на з аданном уровне ток а отсечки, который определяется порогом порогового блока I 9 ..

Реверс напряжения на якоре электродвигателя I происходит за счет выключения двух тиристоров 4,5 (3,6) одной диагонали и включения двух ти10 ристоров 3,6 (4,51 второй диагонали реверсора 2. При поочередном законе .коммутации при подаче команды на торможение (реверс). происходит отключение одного из силовых управляемых ключей 11 или 12, например 11, в момент прихода первого же тактового им" пульса на триггер 30 со счетным входом и соединенного с ним тиристора 5 (или 3) рабочей диагонапи реверсора 2, т 0 а с приходом второго тактового импульса отключается второй управляемый ключ 12 и начинает восстанавливать . свои запирающие свойства соединенный с ним второй тиристор 4 (или 6) рабочей диагонали реверсора 2, на отключение которого отводится время, равно Тк При максимальной скважности „ч „ъ и T„+ (1 -g) Т при скважности управляющих импульсов

1 а !.

Поэтому в данном электроприводе постоянного тока. с поочередным законом коммутации предусмотрена блокировка на появление управлякицих импульсов двух вступающих в работу тиристоров 3,6 (или 4,5) .тиристорного реверсора 2 на время, равное двум пе" рйодам коммутации, начиная с первоI

Fo тактового импульса после команды на торможение !рЕверс1. Э у

40 блокировку осуществляет блок задержки 26. Работа блока задержки 26 поясняется графиками, приведенными на фиг. 3, где o,(f — управляющие импульсы первого и второго выходов ШИИ 17; . 45 Ь вЂ” тактовые импульсы ШИМ 17; импульсы первого выхода триггера 30 о- со счетным входом; 0,8 — импульсы первого и второго выходов триггера 34 со счетным входом; а, э

50 выходные напряжения триггеров 36 и 38 соответственно;,й, K — выходные напряжения триггеров 35 и 37 со" нь- ответственно; .A — импульс ка первом выходе блока задержки 26; м — им55 пульсы на втором выходе блоха задержки 26, Блок задержки 26 (фиг.2) работает следующим образом.

13 . 1116

На выходе триггера 34 импульсы имеют частоту в 4 раза меньше, чем частота тактовых импульсов, так как триггеры 20 (фиг.1) -и 34 (фиг.2) являются делителями частоты на два. При 5 отсутствии импульсов на управлякщих выходах ШИМ 17 (фиг.l) триггеры 35-38 (фиг.2) находятся в положении единица. При этом на двух входах логичес" ких элементов И 39 и 40 сигналы соот- !О ветствуют единице. В момент появления первого широтно-модулированного импульса (например,.на первом выходе

ШИМ 17) триггеры 35 и 37 переводятся в состояние, соответствующее нулю, при этом на двух входах логического элемента И 40 сигнал равен нулю и второй канап заблокирован. Так как на двух входах логического элемента . И 39 единицы, то импульсы с перво- 2р го выхода ШИМ 17 (фиг.l) проходят на выход логического элемента И 39 (фиг.2) и поступают к формирователю

28 (фиг.1) и логическому элементу

ИЛИ 27. Если сигнап на входе ШИМ 17 2s (фиг.1) скачком изменяет свой знак, то широтно-модулированные импульсы появляются на его втором входе и с первого исчезают. При этом передним фронтом первого широтно-модулированного импульса иа втором выходе ШИМ 17 триггера 36 и Зй (фиг.2) переводятся в состояние, соответствующее нулю, на двух входах логического элемента И 39 первого канала сигналы рав35 ны нулю и первый канал оказывается заблокированным.

Заднему фронту последнего широтно-модулированного импульса первого канала соответствует тактовый импульс ШИМ 17 (фиг.l), который постуает на триггер 30 со счетным входом и изменяет его состояние, в результа- те че го ме ня ет св о е со стоя ние один из

514 14 триггеров 32 или 33 с раздельными входами (например, 32), на выходе которого появляется ноль, управляемый ключ 11 закрывается, начинает выключаться тиристор 3 тиристорного реверсора 2. Одновременно изменяет свое состояние триггера 34 с раздельными входами (фиг.2). Передний фронт импульсов на его втором выходе переводит триггер 37 с раздельными входами в состояние, соответствующее единице. На одном входе логического элемента И 40 появляется единица.

Следующий тактовый импульс через триггер 30 со счетным входом (фиг.1) переводит триггер 33 с раздельными входами в состояние, соответствующее нулю, запирается управляемый ключ 12, начинает выключаться тиристор 6 тиристорного реверсора 2.

Однако изменение состояния триггера 30 со счетным входом вторым тактовым импульсом не приводит к изменению состояния триггера 34 с раздельными входам (фиг.2). Третий тактовый импульс приводит к изменению состояния триггеров 34 и далее 35. На втором входе логического элемента И 40 также появляется единица.

Широтно-модулированные импульсы с второго управляющего выхода lllHM 17 (фиг.l) проходят на выход логического элемента И 40 (фиг.2}, так как теперь на его двух. входах единицы.

Таким образом, при реверсе сигнала на входе ШИМ 17 (фиг.1) блок задержки 26 блокирует появление управляющих импульсов вступающих в работу двух тиристоров реверсора 2 на время, достаточное для надежного выключения двух ранее включенных тиристоров.

На выключение второго работавшего тиристора 6 отводится время не менее Т .

lll65l4

Составитель Н. Корева

Техред М. Тенер Корректор O.Луговая .

Редактор О. Колесникова

Фнлиап ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 Заказ 6943/43 Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1|3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5