Устройство для ограничения тока в реверсивном электроприводе постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электродвигателями постоянного тока. Повышение быстродействия достигается введением оптоэлектронного ключа 17, дополнительного вентильного моста, собранного на вентилях 18, 19,20,21, дополнительного стабилитрона 22 и командоконтроллера 25. Устройство обеспечивает плавный выбор зазоров в передаче, а также возможность работы с постоянным,предельно допустимым ускорением в переходных процессах. 2 ил. (Л со о о: 14)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 P 5/06

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ

sag40 ;:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 519833 (21) 3959172/24-07 (22) 03.10.85 (46) 15.04.87. Бюл. У 14 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) P Ñ. Кишко (53) 621.316.718.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 519833, кл. Н 02 P 5/06, 1977.

1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКА

В РЕВЕРСИВНОМ ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА

„„SU„„1304160 A 2 (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электродвигателями постоянного тока. Повышение быстродействия достигается введением оптоэлектронного ключа 17, дополнительного вентильного моста, собранного на вентилях 18, 19,20,21, дополнительного стабилитрона 22 и командоконтроллера

25. Устройство обеспечивает плавный выбор зазоров в передаче, а также возможность работы с постоянным,предельно допустимым ускорением в переходных процессах. 2 ил.

1 13041

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока с регулируемым токоограничителем.

Цель изобретения — повышение быстродействия электропривода, На фиг.1 приведена схема устройства, на фиг.2 — статические механические характеристики электропривода с устройством для ограничения тока. 10

Устройство для ограничения тока в реверсивном электроприводе постоянного тока содержит датчик 1 тока,двигатель 2, обмотки 3 и 4 управления, преобразователь 5, стабилитрон 6, делитель 7 напряжения, .вентильный мост, собранный на вентилях 8-11,резисторы 12 и 13, транзистор 14, вентили 15 и 16, оптоэлектронный ключ

17, дополнительный вентильный мост, 2О собранный на вентилях 18-21,дополнительный стабилитрон 22, дополнительные ограничивающие резисторы 23 и 24, командоконтроллер 25, регулируемый резистор 26, задающую обмотку 27 управления.

Датчик 1 тока включен последовательно в якорную цепь двигателя 2, подключенную к преобразователю 5. К выводу вентильного моста, образованному вентилями 10 и 11, через резисторы 12 и 13 подключены эмиттер и база транзистора 14, причем вентильный мост подключен к датчику 1 тока. !

База транзистора 14 через стабилитрон 35

6 .соединена с подвижным контактом делителя 7 напряжения, включенного на выход вентильного моста. Коллектор транзистора 14 подключен к общей точке вентилей 15 и 16, а вторые выводы вентилей 15 и 16 через обмотки 3 и 4 управле4ия преобразователя 5 связаны с разноименными выводами датчика тока якоря. К базе транзистора 14 и дополнительному подвижному контакту 45 делителя 7 подключен выход оптоэлектронного ключа 17. Вход оптоэлектронного ключа 17 через первый дополнительный. ограничивающий резистор 23 подключен параллельно дополнительно- 50 му стабилитрону 22, подключенному на выход дополнительного вентильного моста, образованного вентилями 1821. Вход дополнительного вентильного моста через второй дополнительный ог-. 55 раничивающий резистор 24 подключен параллельно части регулируемого командоконтроллером 25 резистора 26 в

60 2 цепи задающей обмотки 27 управляемого преобразователя 5.

В качестве преобразователя 5 может быть использован, например, генератор постоянного тока с тиристорным или иным возбудителем, тиристорный преобразователь и т.п. Огтоэлектронный ключ может быть реализован на базе диодных, тиристорных и транзисторных оптопар в сочетании с транзисторами, диодами и др. элементами или без них.

Устройство работает следующим образом.

Если оптоэлектронный ключ 17 закрыт, напряжение с датчика 1 тока выпрямляется вентилями 8-11 и подается на делигель 7 напряжения., Часть этого напряжения снимается с подвижного контакта делителя 7 и приклады- вается к стабиличрону 6. Когда ток якоря при пуске или торможении двигателя достигает значения, при котором напряжение, приложенное к стабилитрону 6, превышает напряжение его пробоя, в цепи базы транзистора 14 появляется ток, который его открывает. В результате в одной из обмоток

3 или 4 управления преобразователя 5 протекает ток, приводящий к ограничению тока якоря двигателя.

Если оптоэлектронный ключ l7 от-, крыт, его выход шунтирует стабилитрон 6 и часть делителя 7 напряжения, что приводит к значительному уменьшению тока отсечки. Управление оптоэлектронным ключом 17 осуществляется со стороны цепи задания. На первом и последующих промежуточных положениях командоконтроллере 25 по резистору

26 протекает ток и на нем имеется напряжение, обеспечивающее открывание оптоэлектронного ключа 17 и уменьше-. ние тока отсечки до величины,требуемой для плавного выбора зазоров в передаче ° Подключение оптоэлектронного ключа 17 к дополнительному подвижному контакту 7 обеспечивает удобство наладки системы электропривода,так как с его помощью легко установить требуемое значение минимального тока отсечки, исходя из требования плавного выбора зазоров в передаче., и избежать влияния технологического разброса параметров элементов схемы.

При рабочем положении командоконтроллера 25, соответствующем заданию максимальной скорости д двигателя 2, командоконтроллер 25 шунтирует

3 1304 часть резистора 26, с которой подается сигнал во входную цепь оптоэлектронного ключа 17, напряжение на ней исчезает, пропадает ток в управляющей цепи оптоэлектронного ключа 17 и он закрывается. При этом ток отсечки увеличивается и его значение, определяемое напряжением пробоя стабилитрона 6, выбирается исходя из максимально допустимого ускорения меха- 1р низма при выбранных зазорах в передаче.

Дополнительный мост из вентилей

18-21 предназначен для обеспечения функционирования устройства при из- 15 менении полярности напряжения задания U „д и направления тока в цепи задающей обмотки 27. Дополнительный стабилитрон 22 совместно с резистором

24 обеспечивают стабилизацию величи- 2р ны напряжения, прикладываемого к входной цепи оптоэлектронного ключа

17 на промежуточных положениях командоконтроллера 25, что при соответствующе1 выборе параметров стаби- 25 литрона 22 и резистора 23 гарантирует открывание оптоэлектронного ключа 17 на всех промежуточных положениях командоконтроллера 25 с учетом технологического разброса парамет- Зр ров элементов схемы во всем возможном диапазоне рабочих температур.

При этом одновременно осуществляется защита входной цепи оптоэлектронного ключа 17 от недопустимо больших токов, которые могли бы возникнуть в ней на первых промежуточных положениях командоконтроллера 25, при ко торых напряжение на резисторе 26 может быть сравнительно высоким. 40 Как видно из семейства промежуточных механических характеристик а, Ь и с, приведенных на фиг.2, они обеспечивают плавный выбор зазоров в передаче как при разгоне двигателя, 45 так и при его торможении.

3а счет неизменного минимального значения тока отсечки I. на промежуточных характеристиках а...с обеспечивается ограничение момента в на- 50 чальный период разгона электропривода даже при сравнительно быстрых перемещениях командоконтроллера. При достижении комавдоконтроллером крайнего положения, которому соответству-55 ет характеристика g на фиг.2, ток якоря возрастает до предельного значения, определяемого величиной тока

160 4 отсечки 1„ Благодаря высокому коэффициенту заполнения характеристики g разгон будет примерно равноус-коренным с предельно допустимым ускорением.

Такая же картина обеспечивается и при торможении.При переходе из крайнего положения командоконтроллера (характеристика g) через промежуточные (характеристики с, Ь, а) ток при торможении ограничивается значением

l„,, В нулевом положении командоконтроллера ток через задающую обмотку 27 не протекает. Поэтому оптоэлектронный ключ 17 закрывается и ток якоря двигателя повышается до предельно допустимого значения, определяемого величиной Т „ Этому положению командоконтроллера соответствует характеристика е на фиг.2.Таким образом, в начальный момент торможения, благодаря малому значению тормозного момента, обеспечивается плавный выбор зазоров в передаче, а благодаря высокому коэффициенту заполнения характеристики е — дальнейшее эффективное торможение.

Аналогично достигается требуемое изменение момента двигателя и при переводе командоконтроллера из одного крайнего положения в другое, т.е. при реверсе.

При манипуляциях командоконтроллером в промежуточных положениях,что иногда требуется при выполнении маневровых работ, ток якоря ограничивается значением I,,, что исключает удары в передачах. Выбором соответствующей величины скорости на первом положении командоконтроллера достигается ограничение тока якоря при торможении постановкой командоконтроллера из первого положения в нулевое.

Рассмотренное семейство статических характеристик электропривода обеспечивается при условии, что на участке токоограничения этих харак,теристик транзистор 14 работает в активном режиме. Параметры элементов устройства могут быть и такими, при которых транзистор 14 на участке .токоограничения при росте тока якоря вначале работает в активном режиме,а потом переходит в режим насыщения.

Характеристики электропривода, соответствующие этому случаи, изображены

Формула изобретения

Составитель Ю. Воробьев

Редактор М. Товтин Техред И.Попович Корректор M. Самборская

Заказ 1322/56

Тираж 661 Подписное

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

5 13041 на фиг.2 пунктиром. При этих характеристиках можно обеспечить равномерное повышение стопорного тока по мере приближения к крайнему положению командоконтроллера. Эти характеристики также обеспечивают требуемый характер изменения момента при пускотормозных переходных процессах.

Таким образом, устройство обеспе- 1О чивает плавный выбор зазоров в передаче, а также обеспечивает возможность работы с постоянным предельно допустимым ускорением в переходных процессах. Все это повышает быстро- 15 действие электропривода.

Устройство для ограничения тока в 20 реверсивном электроприводе постоянного тока по авт.св. У 519833,о т60 6 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия электропривода, оно снабжено оптоэлектронным ключом, дополнительными вентильным мостом и стабилитроном,двумя ограничивающими резисторами и регулируемым резистором в цепи задающей обмотки преобразователя, а делитель з напряжения снабжен дополнительным подвижным контакй>м, причем выход оптоэлектронного ключа подключен к базе транзистора и дополнительному подвижному контакту делителя напряжения, à его вход через первый дополнительный ограничивающий резистор присоединен параллельно дополнительному стабилитрону, подключенному на выход дополнительного вентильного моста, вход которого через второй дополнительный ограничивающий резистор подключен параллельно регулируемому резистору.