Реверсивный вентильный электропривод

 

Изобретение от 1осится к злектротехнике. Целью изобретения является улучшение качества регулирования. Реверсивный вентильный электропривод содержит электродвигатель (ЭД) 22 переменного тока с компенсационной обмоткой 21, включенной между управляемым выпрямителем (В) 1, на входе которого включен датчик 7 входного тока, и инвертором (И) 18. Выход И 18 подключен к статорной обмотке ЭД 1. На валу ЭД 1 установлены датчик 14 положения ротора и тахогенератор (Т) 4. Управляющий вход В 1 соединен с выходом блока I2 импульсно-фазового управления, а выход И 18 - с выходом блока 17 блока управления инвертором. Один вход блока 18 объединен с входом блока 19 искусственной коммутации и подключен к выходу индикатора (ИИ) 13 уровня частоты вращения. Второй вход блока 17 соединен с выходом датчика 14 положения ротора, подключенным к входу ИН 13. Выход блока 19 связан с управляющим входом шунтирующего тиристора 20, подключенного параллельно компенсационной обмотке 21. Вход блока 12 соединен с выходом управляющего органа,(УО) .10. Один вход УО 10 подключен к задатчику 11 смещения напряжения, а другой вход УО 10 через второй переключатель 9 характеристик, узел 8 (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3824697/24 — 07 (22) 17.12.84 (46) 30, 12.86. Бюл. ¹ 48 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестрое.ния .(72) В.А. Алексеев (53) 62-83:621.313.392 (088.81 (56) Горчаков В.В. и др. Электроприводы постоянного тока с интегральными микросхемами для станкостроения.—

Электротехника, 1981, № 6.

Электроприводы комплектные тирис-торные серии ЭТУ 7801,Отраслевой каталог.M..Èíôoðìýëåêòðî, 1984. (54) РЕВЕРСИВНЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является улучшение качества регулирования.

Реверсивный вентильный электропривод содержит электродвигатель (ЭД)

22 переменного тока с компенсационной обмоткой 21, включенной между управляемым выпрямителем (В) 1, (51) 4 Н 02 P 6 02 Н 02 К 29/06 на входе которого включен датчик 7 входного тока, и инвертором (И) 18.

Выход И 18 подключен к статорной обмотке ЭД 1. На валу ЭД 1 установлены датчик 14 положения ротора и тахогенератор (Т) 4. Управляющий вход

В 1 соединен с выходом блока !2 импульсно-фазового управления, а выход И 18 — с выходом блока 17 блока управления инвертором. Один вход блока 18 объединен с входом блока

19 искусственной коммутации и подключен к выходу индикатора (ИН) 13 уровня частоты вращения. Второй вход блока 17 соединен с выходом датчика 14 положения ротора, подключенным к входу ИН 13. Выход блока

19 связан с управляющим входом шунтирующего тиристора 20, подключенного параллельно компенсационной обмотке 21. Вход блока )2 соединен с выходом управляющего органа (УО) .10. Один вход УО 10 подключен к задатчику 11 смещения напряжения, а другой вход УО 10 через второй переключатель 9 характеристик, узел 8

1280689 адаптации связан с выходом регулятора 5 тока. Один вход регулятора 5 через первый..переключатель 6 харак теристик подключен к датчику 7, а другой вход - к выходу регулятора 2 скорости. Один вход регулятора 2 связан с задатчиком частоты вращения, другой вход — с тахогенератором, а корректирующий вход — с третьим контактом трехконтактного управляемого переключателя (УП) 23. Между вторым контактом УП 23 и общей шиной включен резистор 25; между третьим контактом УП 23 и общей шиной — кон денсатор 26, а управляющий вход УП

23 соединен с выходом ИН 13. Выход регулятора 5 подключен к одному входу блока 15 бестокового переключения режимов работы. Другой вход блока

15 через датчик 16 проводимости тиИзобретение относится к электротехнике, в частности к автоматизированному электроприводу с вентильными электродвигателями, Цель изобретения — улучшение качества регулирования путем повышения быстродействия и уменьшения не равномерности вращения электродвигателя на низких частотах вращения.

На чертеже изображена принципиальная схема реверсивного вентильного электропривода.

Реверсивный вентильный электропривод содержит подключенный к питающей сети выпрямитель 1, регулятор 2 ско- . рости, входы которого соединены с задатчиком 3 скорости,и тахогенератором 4, а выход подключен к регулятору 5 тока, второй вход которого через первый переключатель 6 характеристик соединен с выходом датчика

7 входного тока выпрямителя, а выход через узел 8 адаптации, второй переключатель 9 характеристик и управляющий орган 10, второй вход которого соединен с задатчиком 11 напряжения смещения, а выход подключен на вход блока 12 импульсно-фазового управления выпрямителем, индикатор

13 уровня скорости, подключенный к ристоров соединен с информационными выходами В 1, а выход — с управляющими входами переключателей 6, 9. В установившихся и переходных режимах работы на малых скоростях сигнал на выходе ИН 13 равен нулю, УП 23 замкнут на конденсатор 26. Регулятор 2 с подключенной к его корректирующему входу 27 дифференцирующей цепочкой (конденсатором 26) становится

ПИД-регулятором. При работе на высоких скоростях сигнал на выходе ИН

13 равен I УП 23 замкнут на резистор 25. Регулятор 2 работает как

ПИ-регулятор, В результате перестройки регулятора на разные режимы обеспечивается повышение быстродействия системы и уменьшается неравномерность вращения на низких частотах вращения. 1 ил.

2 выходу датчика 14 положения ротора, блок 15 бестокового переключения режимов работы, подключенный к выходу регулятора 5 тока и через датчик 16 проводимости тиристоров — к выходу выпрямителя i, блок 17 управления инвертором 18 и блок 19 управления искусственной коммутацией, входы которых соединены с выходом индикатора

13 уровня скорости, а выходы подключены соответственно к инвертору 18 и шунтирующему тиристору 20, подключенному параллельно компенсационной обмотке 21 двигателя 22, включенной в цепь постоянного тока между выпрямителем 1 и инвертором 18, причем второй вход блока 17 управле ния инвертором 18 подключен к выходу датчика 14 положения ротора, трехконтактный переключатель 23 с управляющим входом, общую шину 24, резистор 25 и конденсатор 26, вклю- ченные между общей шиной 24 и соответственно первым и вторым контактом переключателя 23, третий контакт и управляющий вход которого соединены соответственно с корректирующим входом 27 регулятора 2 "скорости и выходом индикатора 13 уровня скоросЗ" ти.

1280689

Регулятор 2 скорости содержит операционный усилитель 28 с входными резисторами 29 и 30 и корректирующей RC-цепью на базе резисторов 31 и 32 и конденсатора 33. Точка соединения конденсатора 33 и резистора

32 образует корректирующий вход регулятора скорости и соединена с тре— тьим контактом переключателя 23, второй и первый контакты которого 10 через конденсатор 26 и резистор 25 соединены с общей шиной всего устройложения ротора.

Управляющие входы перключателей

6 и 9 соединены с выходами блока 15. бестокового переключения режимов работы.

Реверсивный вентильный электропривод работает следующим образом, В исходном состоянии схем. задающее напряжение равно нулю, напря- 40 жение на выходе регулятора 2 скорос-! ти равно нулю, напряжение на выходе выпрямителя 1 отсутствует и двигатель 22 находится в неподвижном состоянии. При подаче задающего на-. 45 пряжения на выходе регулятора 2 скорости появляется сигнал, который вызывает изменение угла регулирования выпрямителя 1 в сторону уменьшения, На выходе выпрямителя 1 на- 50

35 чинает протекать ток и его скорость начинает увеличиваться до значения, соответствующего задающему напряжению с задатчика 3.

Направление вращения двигателя 55

22 определяет блок 15 бестокового переключения режимов работы в зависимости от полярности сигнала с выства управления.

Управляющий вход переключателя

23 соединен с выходом индикатора 13 уровня скорости, подключенного к выходу датчика 14 положения ротора, установленного на общий вал двигателя 22.

На низких скоростях вентильный 20 двигатель не может генерировать необходимой величины ЭДС и применяют периодический кратковременный перевод инвертора в инверторный режим. Предназначенный для этого шунтирующий тиристор 20 и инвертор

18 подключены к выходам блока 19 управления искусственной коммутацией и блока 17 управления инвертором, подключенных к выходам индикатора 30

13 уровня скорости и датчика 14 похода регулятора тока. Датчик )б проводимости тиристоров выпрямителя 1 контролирует наличие тока в силовой цепи и при его наличии запрещает переключение блока 15.

В установившихся и переходных режимах работы на малых скоростях сигнал на выходе индикатора 13 уровня скорости равен нулю, при этом переключатель 23 замкнут на конденсатор 26 и регулятор 2 с подключенной дифференцирующей цепью конденсатором 26 становится ПИД-регулятором, обеспечивающим большее быстродейст-, вие электропривода, чем при работе

ПИ вЂ регулятор.

При работе на высоких скоростях сигнал на выходе индикатора )3 равен единице, переключатель 23 замкнут на резистор 25. При отключенном конденсаторе регулятор 2 работает как ПИ-регулятор ° Шунтирование конденсатора 26 на резистор 25 с малым сопротивлением позволяет достаточно быстро разрядить остаточный заряд на конденсаторе, который может в не-,. которых случаях ухудшить качество переходных режимов при переключении переключателя 23, Таким образом, в устройстве для управления реверсивным вентильным электроприводом реализуется ПИД вЂ регулирование ни низких скоростях вращения и ПИ-регулирование на высо— ких скоростях вращения, в результа— те чеro повышается быстродействие и уменьшается неравномерность вращения электропривода на низких скоростях и в целом улучшается качество регулирования скоростью электропривода.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Реверсивный вентильный электропривод, содержащий электродвигатель переменного тока с компенсационной обмоткой, на валу которого установлены тахогенератор и датчик положе— ния ротора, преобразователь частоты, выполненный в виде последовательно соединенных между собой управляемого выпрямителя и инвертора, выходом подключенного к статорной обмотке электродвигателя, компенсационная обмотка которого включена между управляемым выпрямителем и инвертором, регулятор скорости, входы которого

128

Составитель М.Сон

Техред В.Кадар Корректор И.Эрдейи

Редактор А.Ревин

Заказ 7133/58 Тираж 631 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,4 соединены с задатчиком частоты вращения и тахогенератором, соответственно, а выход — с первым входом регулятора тока, второй вход которого через первый.,переключатель характе-. ристик соединен с выходом датчика тока, включенного на входе управляемого выпрямителя, выход регулятора тока через узел адаптации, второй переключатель характеристик связан с первым входом управляющего органа, второй вход которогО соединен с задатчиком напряжения смещения, а вы-. ход подключен к входу блока импульсно-фазового управления выпрямителем, индикатор уровня частоты вращения, подключенный к выходу эадатчика положения ротора электродвигателя, блок бестокового переключения режимов работы, один вход которого соединен с выходом регулятора тока, другой вход через датчик проводимости тиристоров — к информационными выходами управляемого выпрямителя, а выход — с управляющими входами переключателей характеристик, блок управления искусственной коммута- цией и блок управления инвертором, первый вход которого объединен с входом блока управления искусствен0689 6 ной коммутацией и соединен с выходом индикатора уровня частоты вращения, а выходы указанных блоков подключены соответственно к управляющему электроду шунтнрующего тиристора, подключенного параллельно компенсационной обмотке, и к управляющему входу инвертора, второй вход блока управления инвертором подклю10 чен к выходу датчика положения ротора, выходом связанного с входом индикатора уровня частоты вращения, трехконтактный переключатель с управляющим входом и общую шину, о т л и—

15 ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества регулирования путем повышения быстродействия и уменьшения неравномерности вращения электродвигателя на низких частотах вращения, в него введены резистор и конденсатор, а регулятор скорости снабжен корректирующим входом, причем резистор и конденсатор включены между общей шиной и соответственно

25 первым и вторым контактами трехконтактного переключателя, третий контакт и управляющий вход которого соединены соответственно с корректирующим входом регулятора скорости и

30 выходом индикатора уровня скорости.