Нереверсивный вентильный электропривод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике . Целью изобретения является повьшение качества переходного процесса. В электроприводе точка соединения резистора 17 и конденсатора 18 в цепи обратной связи регулятора 6 частоты вращения через управляемый ключ 16 связана с сумматором 13j осуществляющим сравнение выходного напряжения регулятора 6 с падением напряжения на резисторе 17. Благодаря этому напряжение на выходе сумматора 13 в статических и динамических режимах работы соответствует напряжению на конденсаторе 18. Отключение регулятора 6 от системы управления происходит в момент времени, когда напряжение на конденсаторе 18 соответствует режиму холостого хода,. что приводит к уменьшению времени восстановления заданной частоты вращения . 1 ил. --J Ю СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% (11)

451 А1 (50 4:Н 02 P 5 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3928796/24-0? (22) 17.07.85 (46) 23. 11.86. Бюл, Ф 43 (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И.Ленина (72) В.Д. Земляков, А.Г. Ровенский, С.Г. Буряковский и Ю.С. Глизнуца (53) 62-83:621.314,5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 399988, кл. Н 02 Р 5/16, 1970.

Авторское свидетельство СССР

У 1070679, кл. Н 02 Р 5/06, 1981. (54) НЕРЕВКРСИВНЫЙ ВЕНТИЛЪНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение качества переходного процесса. В электроприводе точка соединения резистора 17 и конденсатора

18 в цепи обратной связи регулятора

6 частоты вращения через управляемый ключ 16 связана с сумматором 13, осуществляюп;им сравнение выходного напряжения регулятора 6 с падением напряжения на резисторе 17. Благодаря этому напряжение на выходе сумматора 13 в статических и динамических режимах работы соответствует напряжению на конденсаторе 18. Отключение регулятора б от системы управ-ления происходит в момент времени, когда напряжение на конденсаторе 18 соответствует режиму холостого хода,, что приводит к уменьшению времени восстановления заданной частоты вращения. 1 ил.

1 12724

Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока.

Целью изобретения является повышение качества переходного процесса при сбросе нагрузки электродвигателя,, На чертеже приведена схема нереверсивного вентильного электропривода постоянного. тока.

Нереверсивный вентильный электро- 10 привод постоянного тока содержит электродвигатель 1, подключенный к нереверсивному вентильному преобразователю 2, в цепь управления которого включены последовательно соединенные 15 блок 3 задания частоты вращения., первый узел 4 сравнения, первый управляемый ключ 5, регулятор 6 частоты вращения, второй управляемый

t ключ 7, второй узел 8 сравнения, ре- 20 гулятор 9 тока, система 10 импульснофазового управления, датчики 11 и 12 соответственно частоты вращения и тока якоря электродвигателя, подключенные к входам соответственно первого 4 и второго 8 узлов сравнения, третий узел 13 сравнения, к входам которого подключены выход первого узла 4 сравнения и выход второго управляемого ключа 7, а выход соединен 30 с входом релейного элемента 14 с гистерезисной характеристикой, выход которого подключен к управляющим входам первого и второго управляемых ключей, последовательно соединенные инвертор 15 и третий управляемый ключ 16, регулятор 6 частоты вращения выполнен в виде ПИ-регулятора,,в цепь обратной связи которого включены последовательно соединенные ре- g0 зистор 17 и конденсатор 18, причем свободные выводы резистора 17 и конденсатора 18 соединены соответственно с входом и выходом регулятора 6, точка соединения резистора 17 и конденсатора 18 подключена к входу инвертора 15 управляющий вход третьего управляемого ключа 16 соединен с управляющими входами первого 5 и второго 7 управляемых ключей, а вы- 50 ход подключен к входу третьего узла

13 сравнения.

Электропривод работает следующим образом.

В установившемся режиме при наличии момента статической нагрузки напряжение на входах регулятора 6 частоты вращения и регулятора 9.

51

3 тока близко к нулю, а напряжение на выходах этих регуляторов соответствует моменту статической нагрузки. Конденсатор 18 в цепи обратной связи заряжен до напряжения, соответствующего току в якорной цепи электродвигателя 1, а падение напряжения на сопротивлении 17 практически равно нулю, так как ток в

RC-цепи отсутствует. При этом напряжения на первом и третьем входах сумматора 13 отсутствуют, а на его вход подается напряжение с выхода регулятора 6 частоты вращения, превышающее в установившемся режиме порог срабатывания релейного элемента 14. С выхода сумматора 13 это напряжение поступает ка вход релейного элемента 14, на выходе которого формируется сигнал " 1". Этот сигнал подается на управляющие входы управляемых ключей 5, 7 и 16 и удерживает их в замкнутом состоянии. Таким образом, в установившемся режиме ключи 5, 7 и 16 не влияют на работу регулятора 6 частоты вращения и всего электропривода в целом.

В момент сброса нагрузки вследствие перерегулировакия по частоте вращения электродвигателя 1 напряжение на выходе узла 4 сравнения становится отрицательныл1, а напряжение на выходе регулятора 6 частоты вращения начинает уменьшаться. При этом конденсатор 18 перезаряжается через резистор 17. Напряжение ка выходе регулятора 6 частоты вращения равно сумме падений напряжений ка резисторе 17 и конденсаторе 18 в цепи обратной связи. В переходных режимах работы электропривода, когда происходит перезаряд конденсатора, напряжение на выходе регулятора 6 частоты вращения отличается от напряжения на конденсаторе 18 на величину падения напряжения на резисторе

17. При отключении регулятора 6 частоты вращения от системы регули- . рования перезаряд конденсатора 18 прекращается, а напряжение на выходе регулятора 6 уменьшается на величину падения напряжения на резисторе 17. Напряжение на третьем входе сумматора 13 соответствует падению напряжения на сопротивлении

17 с отрицательным знаком. Поэтому напряжение на выходе сумматора t3 в режиме сброса нагрузки в момент

1272451 размыкания управляемых ключей равно напряжению на конденсаторе 16.

При разомкнутых ключах 5, 7 и 16 ток заряда конденсатора 18 отсутствует, и его напряжение соответствует уровню холостого хода. При этом напряжение на первом и третьем входах сумматора 13 равно нулю, так как размыкаются цепи, связывающие эти входы с другими элементами схемы, а напряжение на втором входе сумматора 13 равно ошибке регулирования по частоте вращения электродвигателя

Это напряжение подается на вход релейного элемента 14 с гистерезис- <5 ной характеристикой. При изменении полярности ошибки регулирования по частоте вращения в момент времени, когда частота вращения достигает заданного значения, релейный элемент 20

14 срабатывает, и íà его выходе появляется сигнал 1", который подается на управляющие входы ключей

5, 7 и 16, вызывая их замыкание. Регулятор 6 частоты вращения оказывается подключенным к истеме регулирования, а его выход соединяется с вторым входом сумматора 13. Напряжение на выходе сумматора 13 превыl шает порог срабатывания релейного ЗО элемента 14, и на его выходе поддерживается сигнал "1", не влияющий на состояние управляемых ключей 5, 7 и 16. При этом частота вращения электродвигателя 1 без пиков тока З и перерегулирования стабилизируется на заданном уровне.

При набросе нагрузки вследствие динамического падения частоты вращения электродвигателя 1 напряжение <о обратной связи по частоте вращения, поступающее с датчика 11 частоты вращения, становится меньше напряжения задания на частоту вращения.

На выходе узла 4 сравнения появляется положительное напряжение, которое вызывает увеличение положительного напряжения на выходе регулятора 6 частоты вращения. Через замкнутый ключ 16 и сумматор 13 это напря- 5о жение подается на вход релейного элемента 14, не вызывая изменения его состояния. Ключи 5, 7 и 16 остаются замкнутыми и не оказывают влияния на работу электропривода.

Таким образом, нереверсивный вен-, тильный электропривод постоянного тока обеспечивает минимальное время восстановления заданной частоты вращения электродвигателя без перерегулирования, что приводит к уменьшению непроизводительных пауз в работе электропривода. Формула изобретения

Нереверсивный вентильный электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель постоянного тока, подключенный к нереверсивному вентильному преобразователю, в цепь управления которого включены последовательно соединенные блок задания частоты вращения, первый узел сравнения, первый управляемый ключ, регулятор частоты вращения, второй управляемый ключ, второй узел сравнения, регулятор тока, система импульсно-фазового управления преобразователем, датчики частоты вращения и тока якоря электродвигателя, подключенные к входам соответственно первого и второго узлов сравнения, третий узел сравнения, к первому и вто:рому входам которого подключены, соответственно выход первого узла сравнения и выход второго управляемого ключа, а выход соединен с входом релейного элемента с гистерезисной характеристикой, выход которого подключен к управляющим входам первого и второго управляемых ключей, отличающийся тем, что, с целью повышения качества переход,ного процесса при сбросе нагрузки электродвигателя, в него введены последовательно соединенные инвертор и третий управляемый ключ, регулятор частоты вращения выполнен в виде

ПИ-регулятора, в цепь обратной связи которого включены последовательно соединенные резистор и конденсатор, причем свободные выводы резистора и конденсатора соединены соответственно с входом и выходом регулятора точка соединения резистора и конденсатора подключена к входу-инвертора, управляющий вход третьего управляемого ключа соединен с управляющими входами первого и второго управляемых ключей, а выход подключен к третьему входу третьего узла сравнения.