Устройство для управления генератором электропривода постоянного тока

 

Изобретение относится к электттотехнике и может быть использовано в судовых лебедках. Повьшение надежности обеспечивается за счет того, что блоки обратной связи по току и напряжению якорной цепи снабжены неуправляемыми вьтрямителями 13 и I4 и пороговыми элементами 11 и 1, выходы которых подключены к управляющим входам ключей 16 и 17 в цепях светодиодов оптотиристоров 37-40. Регулирование тока в обмотке 2 генератора 1 по функции тока и напряжения якорной цепи достигается последовательным включением в плечо выпрямителя 3 тиристора 37

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д11 4 Н 02 Р 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ в судовьгх лебедках. Повышение надежности обеспечивается за. счет того, что блоки обратной связи по току и напряжению якорной цепи снабжены неуправляемыми выпрямителями 13 и 14 и пороговыми элементами 11 и 12, выходы которых подключены к управляющим входам ключей 16 и 17 в цепях светодиодов оптотиристоров 37-40. Регулирование тока в обмотке 2 генератора 1 по функции тока и напряжения якорной цепи достигается последовательным включением в плечо выпрямителя 3 тиристора 37 (39) канала обратной связи по току и тиристора 38 (40) канала обратной связи по напряжению. Устройство позволяет осуществить разгон привода с токовой отсечкой и автоматически поддерживать заданную скорость лебедки. 3 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3815794/24-07 (22) 27.11.84 (46) i5.1i..86. Бюл. М 42 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт кранового и тягового электрооборудования (72) А, П. Богословский, А. В. Гедеонов, JI. И. Лампер, В. В. Мосунов и Г. И. Шустова (53) 621.316.718.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 156988, кл. Н 02 P 5/06, 1962.

Вуль Ю. В. и др. Накладка электроприводов экскаваторов;М.: Недра, 1975, с, 226, 242, 80, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯУПРАВЛЕНИЯ ГЕНЕРАТОРОМ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано

„„SU„„1270856 А 1

1270856

Изобретение относится к электротехнике„ а именно к устройствам для управления генераторами электроприводов постоянного тока, и может быть использовано в судовых лебедках, преимущественно в траловых.

Цель изобретения — повышение надежности электропривода.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства для управления генератором электропривода постоянного тока лебедки; на фиг. 2 — механические характеристики лебедки; на фиг. 3 — выпрямитель, вариант исполнения.

Устройство для управления генератором электропривода постоянного тока лебедки содержит блок регулирования тока обмотки 2 возбуждения генератора 1, включающий в себя мостовой управляемый выпрямитель 3 и реверсивный переключатель полярности напряжения с контакторами 4 и 5 направления,,На выходы моста включен диод 6, а параллельно обмотке 2 включен разрядный резистор 7.

Генератор 1 питает электродвигатель 8 лебедки, обмотка 9 возбуждения которого запитана от возбудителя 10.

Блоки обратной связи по току и напряжению якоря генератора I содержат пороговые элементы ll и 12 (ста- . билитроны), подключенные через неуправляемые выпрямители 13 и 14 соответственно к балластному резистору )5 и якорю генератора 1 (двигателя 8).

Схемы сравнения выполнены на ос нове ключей 16 и 1? (транзисторов), последовательно с которыми.подключены токоограничивающие резисторы 18 и 19. Управляющие входы ключей 16 и 17 через резисторы 20 и 21 подсоединены с пороговыми элементами 11 и 12. В простейшем случае других связей у входов ключей 16 и 17 нет, хотя дополнительно на входы могут подаваться сигналы от блоков задания, смещения или коррекции (не показано).

Между выпрямителем 14 и якорем генератора 1 включен потенциометр, образованный резисторами 22, шунтируемыми контактами 23 командоаппарата.

Ключи 16 и 17 и резисторы 18 и 19 включены на выходы блоков питания постоянкым напряжением, включающим в себя выпрямитель 24 и 25, резисторы 26 и 27, стабилитроны 28 и 29 и конденсаторы 30 и 31. Входы выпрямителей 24 и 25 подключены к вторичным обмоткам 32 и 33 трансформатора 34, первичная обмотка 35 которого подсое5 динена к источнику 36 переменного напряжения.

Управляемый выпрямитель 3 выполнен с двумя последовательно включенными оптронными тиристорами 37, 38

1О и 39, 40, установленными в плечах по крайней мере одной группы вентилей выпрямителя или в двух последовательно включенных плечах. Выпрямитель 3 может быть полностью управляемым или полууправляемым (с диодами

41 и 42, как показано на фиг. 1 и 3), двухфазным (см. фиг. I, 3) или трехфазным. Светодиоды тиристоров 37, 39 и 38, 40 включены параллельно ключам

16 и 17, Последовательно со светодиодами включены резисторы 43, 44(45).

Устройство для управления генератором электропривода постоянного то, ка лебедки работает следующим образом.

В исходном положении лебедка не- . подвижна, напряжение на входах выпрямителей 13 и 14 каналов обратных связей по току и напряжению равно

ЗО нулю, транзисторы 16 и 17 закрыты, светодиоды тиристоров 38 и 40 излучают, контакторы 4 и 5 выключены, обмотка 2 генератора 1 обесточена, обмотка 9 двигателя 8 подключена к возЫ будителю.

При замыкании контактора направления, например 4, на обмотку 2 подается выпрямленное напряжение источника 36. В соответствии со значе40 нием электромагнитной постоянной ге,нератора 1 на его якоре начинает увеличиваться ЗДС по закону

e=E(1-е тг )

45 где Š— установившееся значение ЭДС

t — время;

T„ электромагнитная постоянная генератора.

В якорной цепи генератора 1 появ50 ляется ток

Е T

j.=- ° -„--;",— (е г -e ти ), т м где Т„ — электромеханическая постоянная лебедки; у 2 — сопротивление якорной цепи.

При увеличении тока якоря до тока отсечки напряжение на резисторе 15 превышает напряжение пробоя стаби1270856 выходе выпрямителя 13 и 14) обеспечивается трансформатором 34, а развязка каналов обратной связи от цепи переменного тока — оптронными тиристорами 37-40.

Регулирование тока в обмотке 2 генератора в функции тока и напряжения якорной цепи достигается последовательным включением в плечо вып10 рямителя 3 тиристора 37 (39) канала обратной связи по току и тиристора

38 (40) канала обратной связи по напряжению.

Таким образом, предлагаемое уст15 ройство для управления генератором электропривода постоянного тока лебедки позволяет осуществить разгон привода с токовой отсечкой и автоматически поддерживать заданную ско20 рость лебедки. литрона 11, транзистор !6 открывается и шунтирует светодиоды 37 и 39, который перестают излучать. При этом тиристор 37 или 39, проводящий в данный момент ток, остается включенным до момента его естественной коммутации переменным напряжением источника 36, после чего выпрямитель 3 закрывается, а ток в обмотке 2 начинает спадать, замыкаясь через диод 6.

При уменьшении тока якоря закрывается стабилитрон 11, напряжение на транзисторе 16 увеличивается и светодиоды 37 и 39 начинают излучать, открывается один из тиристоров 37 или 39 (у которого выше анодное напряжение), при этом ток обмотки 2, напряжение и ток якоря снова начинают возрастать. Таким образом, при работе отсечки по току якоря светодиоды тиристоров 38 и 40 все время горят, а светодиоды тиристоров 37 и 39 гаснут при увеличении тока сверх заданного значения и вновь включаются при уменьшении тока. Поскольку момент включения тиристоров не сфазирован с напряжением сети, то в худшем случае светодиоды погаснут сразу после включения тиристора при угле регулирования, близком к 30 нулю, и к обмотке 2 примерно 10 мс будет приложено напряжение, которое обусловит некоторое увеличение тока сверх заданного значения. Однако пульсация тока якоря относительно среднего тока отсечки незначительна, так как электромагнитная постоянная времени генератора имеет значение порядка одной секунды.

Аналогично работает канал обрат- 4g ной связи по напряжению, в этом случае постоянно излучакт светодиоды ти, ристоров 37 и 39 канала обратной свя: зи по току (транзистор 16 закрыт), а светодиоды 38 и 40 излучают только при напряжении генератора 2,меньшем, чем напряжение задания 1определяет положение контактов 23 командоаппарата) и гаснут при напряжении генератора 1, большем, чем напряжение задания.

Выпрямитель 13 и 14 обеспечивает работу блоков обратных связей при изменении направления тока и полярности напряжения (см. фиг. 2) ° 55

Потенциальная развязка каналов обратной связи друг относительно друга (не должно быть общей точки на

Формула изобретения

Устройство для управления генератором электропривода постоянного тока, содержащее блок регулирования тока обмотки возбуждения генератора, включающего в себя мостовой управляемый выпрямитель и реверсивный переключатель полярности питающего напряжения, блоки обратной связи по току и напряжению якорной цепи генератора, первый из которых включает в себя пороговый элемент и балластный резистор якорной цепи, схемы сравнения, включающие в себя последовательно соединенные токоограничивающие резисторы и ключи, подсоединенные к выходам блоков питания постоянным напряжением, трансформатор и источник переменного напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьш ения надежности, мостовой управляемый выпрямитель выполнен с оптронными тиристорами, включенными по два последовательно в его плечи, а светодиоды тиристоров разных плеч подсоединены параллельно соответствующим ключам схем сравнения, блоки обратной связи по току и напряжению якорной цепи снабжены неуправляемыми выпрямителями, входы которых подключены соответственно к балластному резистору и якорю генератора, а блок обратной связи по напряжению снабжен пороговым элементом, причем входы упомянутых пороговых элементов подсоединены к выходам

Составитель В. Трофименко

Редактор M. Дылын Техред К.Коданич

Корректор И. Муска

Заказ 6251/56 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1270856 Ь неуправляемых выпрямителей, а выхо- ку переменного напряжения, а другие ды — к управляющим входам соответст- обмотки — к входам соответствующих вующих ключей, при этом одна обмотка блоков питания постоянным напряженитрансформатора подключена к источни- ем.