Электропривод стабилизированной частоты вращения

 

ЭЛЕКТРОПРИВОД СТАБШШЗИРОВАННОЙ ЧАСТр Ш )аЙЯ по авт, ев. 1003283, ОТЛИЧИ ю ч и и с я тем, что, с повышения йадеж ноети регулирования, в него дополнительно введены раьэрядныйдирд, шунтщ уювц1Й обмРТку возбуждения электродвигателя, элёктромагнит.ное реле с эамьжакицнн контактом, управ- . ляеьшй кшо1Ч, последовательно вкшоченные размыкаюпрй крйтёкт .крнтакTOiJa ускорения пускателя и рёаистор fif регулятор, вход которого соединен с датчиком скорости, а выход - с уиравKse fKHA и с третьим входом «рнвертора, выпрямительный мост, выходной трансформатор конвертора снабжен дополнительной обмоткой, причем за1 а|1какщий контакт и управляемый KJ1I04 срединены параллельно и включены мелду выводом обмотки возбуждения и пускателем, соединеншш с отрицательным вьшодом источника питания обмотка электромагнитного pejie одним выводом соединена через пускатель с ЬтрицательнБ1м выводрм источника питания, а другим - через последовательно соединенные какшщй контакт контактора ускореСО ния пускателя и резистор соединена с , разделительных диодов, параллельно обмотке электромагнитного реле подключена одна диагональ вйдарямительяого , другая диагональ которого соединена с дополни со 00 а тельной обмоткой выходного трансформатора конвертора. го

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1149362

4уц Н 02 P 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1003283 (21) 3673163/24-07. (22) 16. 12.83 (46) 07.04.85. Бюл. У 13 (72) А.П. Инеюин (71) Научно-исследовательский, проектно»конструкторский и. технологический институт электрических мааин постоянного тока Прокопьевского завода "Злектромашина-". (53) 621 ° 316.718.5(088.8) (56) 1. Авторское. свидетельство СССР

1 1003283, кл. Н 02 P 5f06 1.981. (54)(57) ЗЛЕКТРОПРИВОД СТАБИлИЗИРОВАННОЙ iACTOTbl ВРАЩЕНИЯ по авт.св.

И t093283 о .т.л и ч а ю шийся .тем, что, с целью повышения надеж-. ности регулирования» в него допол-. нительно введены разрядный диод, вунтирующий обмотку возбуждейия электродвигателя, электромагнитное реле с замыкающим коитактои» управляемый ключ» последовательно вклю-.

:ченные- размыкающий контакт;контактора ускорения пускателя и резистор» регулятор, вход которого соединен с датчиком скорости, а выход — с унравляемвм клычом и с третьим входом конвертора» выпрямительный мост, выходной трансформатор конвертора снабжен дополнительной обмоткой, причем замыкающий контакт и управляемый кпюч соединены параллельно и включены между выводом обмотки возбуждения и пускателем, соединенным с отрицательным выводом источника питания, обмотка электромагнитного реле одним выводам соединена через пускатель с отрицательнввк выводом источника питания, а другим - через последовательно соединенные размыкающий контакт контактора ускорения пускателя и резистор соединена с катодами, разделительных диодов, параллельно обмотке электромагнитного реле подключена одна диагональ выпрямительиого.моста, другая диагональ которого соединена с дополнительной обмоткой выходного трансформатора конвертора.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1149362

t0

25

50

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных устройствах, например в электромашинных преобразователях энергии, специальных насосах и вентиляторах, где электропривод должен обеспечить стабилизацию частоты вращения выходного вала вне зависимос" ти от изменений нагрузки или колебаний величины напряжения питающего источника.

По основному авт.cs. N 1003283 известен электропривод стабилизированной частоты вращения, содержащий электродвигатель постоянного тока, один вывод обмотки якоря которого через последовательно соединенные диоды и вторичную обмотку выходного трансформатора конвертора, пус" ковое .сопротивление, шунтированное контактом контактора ускорения пускателя и пускатель соединен с положительным выводом источника питания, отрицательный вывод которого через пускатель соединен с одним выводом обмотки возбуждения и вторым выводом обмотки якоря электродвигателя и выводом конвертора, входы которого соединены с контактором ускорения пускателя и датчиками тока и частоты вращения.электродвигателя, два разделительных диода, катоды которых соединены между собой и с другим выводом об-; мотки возбуждения электродвигателя, анод одного разделительного диода соединен через пускатель с положительным выводом источника питания, а анод другого разделительного диода

-с выводом обмотки якоря электродвигателя 11 j.

Недостатком известного электропривода является то, что в статическом установившемся режиме работы в электроприводе,-питающемся от нестабильного источника питания постоянного тока, йроиэводится суммирование выходного напряжения управляемого источника мигания таким образом, что результирующее среднее значение напряжения на обмотке якоря электродвигателя, подаваемое ъ также через второй диод введенной .разделительной схемы на обмотку возбуждения двигателя, близко к номинальной величине, чем обеспечивается поддержание с высокой степенью точности на заданном номи нальном уровне частоты вращения выходного вала привода при практически полном электрическом и тепловом использовании цепей обмотки якоря и обмотки возбуждения электродвигателя постоянного тока.

Однако конвертор является с точки зрения надежности наиболее слабым звеном известного электропривода, при отказе которого (конвертора) электродвигатель электопривода, хотя и сохраняет частиную работоспособность, переходя в режим питания цепей обмоток якоря и возбуждения непосредственно от напряжения источника питания, но чже не обеспечивает необходимой точности поддержания частоты вращения выходного вала.

Целью изобретения является повышение надежности регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что в электропривод стабилизированной частоты вращения дополнительно введены разрядный диод, шунтирующий обмотку возбуждения электродвигателя, электромагнитное реле с замыкающим контактом, управляемый ключ, последовательно включенные размыкающий контакт контактора ускорения пускателя и резистор, регулятор, вход которого соединен с датчиком скорости, а выход — с управляемым ключом и с третьим входом конвертора, выпрямительный мост, выходной трансформатор конвертора снабжен дополнительной обмоткой, причем .замыкающий контакт и управляемый ключ соединены параллельно и включены между выводом обмотки возбуждения и пускателем, соединенным с отрицательным выводом нсточниiKcL питания, обмотка электромагнитного реле одним выводом соединена через пускатеЛь с отрицательным выводом источника питания,.а другим - через последовательно .соединенные размыкающий контакт контактора ускорения пускателя и резистор соединена с катодами разделительных диодов, параллельно обмотке электромагнитного реле подключена одна диагональ выпчямительного моста, другая диагональ которого соединена с дополнительной обмоткой выходного трансформатора конвертора.

1149362 4

На чертеже представлена схема предлагаемого электропривода.

Электропривод стабилизированной частоты вращения содержит электро-. двигатель постоянного тока, один вывод обмотки 1 якоря которого через последовательно соединенные диоды 2 и 3 и вторичную обмотку трансформатора 4 конвертора 5» пусковое сопротивление 6, шунтированное контактом 7 контактора ускорения пускателя 8, пускатель 8 соединен с положительным выводом источника 9 питания, отрицательный вывод которого. через пускатель

8 связан с цепью литания обмотки 10 возбуждения и вторым выводом обмотки 1 якоря электродвигателя и выводом конвертора 5, входы которого соединены с контактором ускорения пускателя 8, датчиком 11 тока якоря н регулятором 12.

Кроме того, электропривод содержит разделительные диоды 13 н 14, причем анод диода 1.3 связан через пускатель 8 с положительным выводом источника 9 питания, анод диода 14 - с катодами выходных диодов 2 н 3 конвертора 5, а катоды разделительных диодов 13 и 14 сое" динены между собой и связаны с одним. выводом обмотки 10 возбуждения электродвигателя, шунтированной разрядным диодом 15.

Электропривод содержит также электромагнитное реле с обмоткой

16 с замыкающим контактом 17,управляемый ключ 18, последовательно включенные резистор 19 и размыкающий контакт 20 контактора ускорения пускателя 8, регулятор 12,вход которого соединен .с датчиком 21 скорости, а выход - с управляющим ключом 18. Трансформатор 4 снабжен дополнительйой обмоткой- 22, замы. кающий контакт 17 и управляемый ключ 18 соединены параллельно и включены между выводом обмотки 1.0 возбуждения и пускателем 8, соеди" кенньа4 с отрицательным выводом источника 9 питания, обмотка 16 электромагмнтного реле одним выводом соединения через пускатель 8 с от-. рицательным выводом источника 9 питания, а другим - через последовательно.соединенные размыкающий контакт 20 контактора ускорения и реэистор. 19 соединена с катодами разделительных диодов 13 и 14, парал лельно обмотке 16 электромагнитного репе подключена одна диагональ выпрямительного моста 23,другая диагональ которого соедйнена с дополнительной

5 обмоткой 22 выходного трансформатора 4. Нагрузкой электродвигателя является синхронный генератор 24 с автономным регулятором 25, воздей.ствующим на обмотку 26 возбуждения генератора 24.

Электропривод работает следующим образом.

Работа электропривода происходит в три этапа.

На первом этапе выходное напряжение источника 9 питания через йускатель 8 и разделительный диод 13 поступает через контакт 20 контактора ускорения и резистор 19 на обмотку 16 электромагнитного реле, которое срабатывает н посредством своего замыкающего контакта 17 подключает под напряжение источника 9 обмотку 10 возбуждения электродвигателя, одновременно напряжение.источника 9 питания подводится также к

::обмотке 1 якоря через пусковое со1 иротивлеиие 6 и выходную цепь диоды

2 и 3 — транс4юрматор 4 конвертора 5, который при этом закрывается, З" т.е. ие преобразует подаваемое на его вход напряжение постоянного . тока ввиду наличия запрещающей блокировки от контактора ускорения пускатедя 8 (условно показана

З5 стрелкой) от замыканяцегося контакта

У контактора ускорения пускателя 8

sa первый управляющий вход конвертора 5.

На втором этапе по окончании пер411 вого реостатного интервала запуска электропривода замыкается контакт 7

«онтактора ускорении пускателя 8, шунтируется при этом пусковое со" противление 6, а к обмотке 1 якоря и силовому входу конвертора 5 подводится полностью напряжение источника 9 питания, конвертор 5 при этом запускается, но благодаря воздействию на его второй управляющий вход выходного сигнала датчика 11 тока якоря (фиксирующего второй бросок пускового тока электропривода) остается в.призакрытом состоянии, i.е. преобразует подаваемое на его вход напряжение постоянного тока в переменное на некотором минимальном уровне, достаточном, однако для удержания во включенном состоянии

1149362

5 реле, обмотка 16 которого при срабатывании размыкающего контакта 20 контактора ускорения теперь запитывается посредством вентильного моста 23 от напряжения.дополнительной вторичной обмотки 22 выходного трансформатора 4 конвертора.5.

На третьем этапе по окончании второго интервала запуска электропривода начинается работа конвертора 5, который в соответствии е выходным сигналом регулятора 12 <астоты вращения, воздействующим на третий уцравлааций вход конвертора 5, увеличйвает урбВеНЬ СВОеГо Выходного 15 напряжения таким образом, что величина напряжения, нодводииого к обмотке 1 якоря и через разделительный диод 14 к обмотке 10 возбуждения двигателя достиГает Величнны1 близ- 20 кой к номинальной;.нрй которой происходит стабилизация на заданном номинальном уровне частоты",:ж вращения выходного вала электропривода и реализация якорного принципа управ-25 ления двигателя постоянного- тока, характеризующаяся полйым электрическим использованием его обмоток.

При внезапном отказе указанного. конвертора 5 в момент времени й„, 3g характеризующемся исчезновением его. выходного напряжения на обмотках трансформатора 4 ввиду повреждения силовых элементов @пи.арабатывании. его внутренней отключающей защиты. напряжение. подаваемое на якорь двигателя через диоды 2 и 3, скач« ком понижается до уровня величины. напряжения источника 9 питания. При этом обесточивается обмотка 16 электромагнитного реле и размыкается его контакт 17, вводя в цепь обмотки

10 возбуждения электродвигателя управляемый ключ 18.

Частота вращения ы электродвигателя сначала незначительно уменьшается под влиянием тормозящего действия момента сопротивления -нагрузки, а затем восстанавливается из-за действия регулятора 12, воздействующего через управляемый ключ 18 на цепь обмотки 10 возбуждения электродвигателя. Ток шунтовой обмотки 10 возбуждения электродвигателя сначала снижается, замыкаясь по цепи обмотка 10 возбуждения - разрядный диод 15 а затем достигает некоторой величины, необходимой для обеспечения стабилизаций частоты вращеЯм .ния ш со электропривода на за данном номинальном уровне в режиме полюсного управления электродвигателем по цепи питания его обмотки

10 возбуждения.

Таким образом, предлагаемый электропривод при отказе конвертора.обеспечивает необходимую точность регулирования частоты вращения электродвигателя.

1149362

Составитель M. Кряхтунова

Редактор О. Черниченко Техред Ж.Кастелевич Корректор,A- Тяско

Заказ 1914/40 Тирах 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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