Электропривод постоянного тока

 

Изобретение от1 сится к электротехнике , и может быть использовано для управления электродвигателями постоянного тока. Целью изобретения является повышение надежности работы электропривода. Устройство содержит регулятор 13 ЭДС, к входу которого подключен датчик 14 ЭДС, Первые вхо- -Ф1 узлов 19 и 20 сравнения через зстречно включенные развязывающие диоды 15 и 16 подключены к выходу датчика 14 ЭДС. Применение в данном устроййтве KOHT snpa ЭДС с формированием команды на начало и конец торможения и формирователя гигнала задания с изменением сигнэ/та задания от +U, до -и,; обеспечивает необходимое изменение управляющего сигнала на входе ткристорного преобразователя . 1 ил. s

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩЕЛИСтИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК цу .Э <>>i)) (50 4 Н 02 Р )/06

ОПИСАНИЕ ИЗО РаТЕНИЯ

H ДВТСРСИОМ У СВИДЕ П":ЛЬГГВЪ"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

f30 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3871256/24-07 (22) 22.03.85

:(46) 23.11.87. Бюл. № 43 (71) Научно-исследовательский электротехнический институт Проиэводствен ного объединения "ХЭМЗ" (72) Н.А.Бугаец, В.И.Галяпа, Т.А.Дымшиц, П.И.Шиманович и В.С,Петков (53) 62-83.621.314.5 (088.8) (56) Электротехническая промышлен.ность. Сборник,. Сер, " Электропривод „ вып. 4(57), 1977, с, 10-12,.

Авторское свидетельство СССР

¹ 964935, кл, Н 02 Р 5/06, 1980. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электродвигателями постоянного тока. Целью изобретения является повышение надежности работы электропривода. устройство содержит регулятор 13 ЭДС, к входу которого подключен датчик 14 ЭДС. Первые входы узлов 19 и 20 сравнения через зстречно включенные раэвязывающие диоды 15 и 16 подключены к выходу датчика 14 ЭДС. Применение в данном устройстве кочтура ЭДС с рормированием команды на начало и :-.онец торможения и формирователя ;игнала задания с изменением сигнала задания ат +Ц до -U: обеспечив; ет необходимое изменение управляющего сигнала на входе т ристорного преобразователя. 1 ил, 1354379

Изобретение относится к электро-. технике и может быть использовано, в электроприводах постоянного тока, работающих в режиме частых пусков и торможений.

Цель изобретения — повышение на дежности работь1 электропрнвода.

На чертеже приведена функциональная схема электропривода.

Электропривод содержит электродвигатель 1, якорная обмотка которого подключена к выходу нереверсивного преобразователя 2, в цепь управления которого включены зацатчик 15

2 управляющего сигнала, задатчик 4 интенсивности и регулятор 5 тока якоря с подключенным к его входу датчиком 6 тока якоря, а обмотка ? возбуждения подключена к реверсивному 20 преобразователю 8, в цепь управления которого включен регулятор 9 тока возбуждения с подключенньй к его входу датчиком l0 тока возбуждения,, выход которого соединен также с входом первого компаратора 11, подключенного своим выходом к входу узла .i2 сравнения. Электропривод содержит также регулятор 13 ЭДС с подключенным к его входу датчиком 14 ЭДС, раз-,> вязывающие диоды 15 — 18, узлы 19 и

20 сравнения, компаратор 21, линии

22 и 23 задержки и формирователь 24 сигнала задания, содержаи ий узлы

25 — 27 вьщелення знака, инвертирующий усилитель 28, управляемые ключи

29 и 30 н логические элементы И-НЕ

31-35, при этом первые входы узлов

19 и 20 сравнения через встречно включенные развязывающие диоды 15 и 16 подключены к выходу датчика 14

ЗДС, второй вход узла 19 сравнения связан с задатчиком З.управляющего напряжения, à его выход -- с вторым входом узла 20 сравнения,, выход которого через компаратор 21 подключен к второму входу узла 12 сравнения, выход которого через две параллельных цепи, образованные встречно включенными развязывают ми диодами

17 и 18 и линиями 22 и 23 задержки, связан с третьим входом узла 20 сравнения, выход компаратора 21 соединен с задающим-входом регулятора 9 тока возбуждения, а регулятор 13 ЭДС вклю-55 чен между выходом задатчика 4 интенсивности и входом регулятора 5 тока якоря, задатчик управляющего напряжения через последовательно соединенные инвертирующий усилитель 28 и управляемый ключ 29, а также через второй управляемый ключ 30 связан с входами задатчика 4 интенсивности, вход первого узла 25 выделения знака соединен с выходом датчика 14 ЭДС, вход второго — с выходом задатчика

3 управляющего напряжения, а вход третьего — с выходом компаратора 11, выходы узлов 25-27 вьщеления знака подключены соответственно к входам логических элементов И-НЕ 31-33, выход логического элемента И-НЕ 31 вместе с выходами узлов 26 и 27 выделения знака соединены с входами логического элемента И-НЕ 34, выходы логических элементов И-НЕ 31-33 связаны с входами логического элемента И-НЕ 35„ а выходы логических элементов И-НЕ 34 и 35 подключены к управляющим входам управляемых ключей 29 и 30 соответственно.

Входы датчика 14 ЭДС подключены к выходам датчика 6 тока и датчика

36 напряжения. Для настройки электропривода на выходе линий 22 и 23 задержки включены инвертирующие усилители 37 и 38.

Электропривод работает следующим образом, Сигнал задания 11 . От задатчика 3 управляющего напряжения поступает на вход формирователя 24 сигнала saдания, В исхОднОм нулеВОм сОстОЯнии сигнал с выхода датчика 14 ЭДС поступает через узел 25 выделения знака

ЭДС и первый элемент И-НЕ 31 в виде логической единицы на первые входы первого 34 и второго 35 логических элементов И-НЕ. Нулевой сигнал задания U поступает на второй вход узла 19 сравнения, через узел 26 вьщеления знака сигнала задания на второй вход логиче кого элемента ИНЕ 34 и через логический элемент ИНЕ 32 в виде логической единицы на второй вход второго элемента И-НЕ 35.

Нулевой сигнал тока возбуждения через узел 27 вьщеления знака поступает на третий вход логического элемента И-НЕ 34 и через логический элемент И-НЕ 33 в виде логической единицы на третий вход логического элемента И-НЕ 35, Сигнал с выхода логического элемента И-НЕ 34 в виде логической единицы закрывает управляемый ключ 29, сигнал с выхода логичес1354379 до скорости +N, соответствующей величине задающего сигнала +U>.

При изменении сигнала задания от

+U до -U> электропривод работает в режиме рекуперативного торможения с изменением скорости от +N до нуля и в р е разгона от нуля до -N1 В режиме рекуперативного торможения сигнал с выхода датчика 14 ЭДС, соответствующий сигналу -U закрыв вает по управляющему входу управляемые ключи 29 и 30 сигнапами с выходов логических элементов И-HE 34 и

35. Начало и окончание рекуперативного торможения определяются по соот ветствию сигнапа задания Uy сигналу обратной связи по ЭДС U

Режим рекуперативного торможения протекает следующим образом.

В начальный период рекуперативного торможения темп изменения сигнала на выходе датчика 14 ЭДС преобладает

Характер нарастания тока якоря при этом плавный и обусловлен только па55 раметрами регулятора 5 тока якоря электродвигателя Торможение электс ропривода протекает с рекуперацией энергии в сеть, так как преобразователь 2 работает в инверторном уекого элемента И-HE 35 в виде логического нуля открывает управляемый ключ 30, подавая сигнал задания U+

v на вход задатчика 4 интенсивности, Предположим; что сигнал задания положителен (+U>). Поступая через дополнительные узлы 19 и 20 сравнения и компаратор 21 на вход регулятора 9 тока возбуждения, сигнал +U> открывает реверсивный преобразователь 8. Появляется соответствующей полярности ток в обмотке возбуждения электродвигателя 1.

Одновременно сигнал +U1, через управляемый ключ 30, задатчйк 4 интенсивности и регулятор 13 ЭДС поступает на вход .регулятора 5 тока якоря и открывает нереверсивный преобразователь 2. Появляется ток в якорной цепи электродвигателя 1 постоянного тока. Электропривод разгоняется над темпом изменения сигнала задания, поступающего с вь1хода интенсивности.

При этом нереверсивный преобразователь 2 запирается за счет воздействия сигнала обратной связи по ЭДС

U КЕ, который одновременно поступает либо на первый инверсный вход дополнительного узла 19 сравнения через развяэывающий диод 16, либо на инверсный вход дополнительного узла

20 сравнения через развязывающий диод 15 в зависимости от полярности сигнала U с выхода датчика 14 ЭДС, обусловленной направлением вращения якоря электродвигателя 1. Предположим, что сигнал на выходе датчика 14

ЭДС имеет положительную полярность, а сигнал задания задатчика 4 интенсивности — отрицательную. В этом случае сигнал Uz поступает через развязывающий диод 15 на инверсный вход дополнительного узла 20 сравнения, на прямой вход которого поступает сигнал задания V с выхода задатчи1 ка 4 интенсивности через дополнитель-: ный узел 19 сравнения.

Сигнал рассогласования U и У с выхода дополнительного узла 20

15 сравнения поступает на вход компаратора 21, порог срабатывания кото-рого соответствует определенной величине допустимого перерегулирования но скорости. С выхода компаратора 21

20 сигнал положительной полярности поступает на вход узла 12 сравнения и через линию задержки сигнала со знаком "-" на вход инвертора 37 аналогового сигнала, с выхода которого

25 формируется сигнал со знаком "+", поступающий на третий инверсный вход с дополнительного узла 20 сравнения, т.е. блокируется изменение сигнала

U по каналу работы формирователя коЗ0 манды на начало торможения. Одновре-, менно сигнал с выхода компаратора 21 положительного знака сравнивается с сигналом обратной. связи по току возбуждения и результат сравнения со

35 знаком "-" поступает на вход регулятора 9 тока возбуждения, а с его выхода — на вход реверсивного преобразователя 8. Ток возбуждения меняет свою полярность на "+". С выдержкой времени линией 23 задержки сигнала со знаком "-" снимается сигнал с выхода инвертора 37 аналогового сигнала и сигнал блокировки изменения сигнала U по входу дополнительного

45 узла 20 сравнения. Во время изменения полярности потока (тока) возбуждения электродвигателя меняется ве:личина и полярность напряжения V< на выходе датчика 14 ЭДС. В этом режиме система автоматического регулирования является также следящей и по величине магнитного потока двигателя.

1354379 жиме. Окончание торможения обусловливается условием U> > U при достижении заданной скорости нли U =U =О

) Е при останове электропривода.

При изменении полярности на выходе датчика 14 ЭДС на "-" сигнал сравнения поступает через развязывающий диод 16 на инверсный вход дополнительного узла 19 сравнения, на прямой вход которого поступает сигнал задания U с выхода задатчика 4 инФ тенсивности.

В режиме разгона от нуля; до -N

Ъ сигнал -U поступает на второй вход

Ъ дополнительного узла 19 сравнения, определяя полярность сигнала задания тока возбуждения, и через инвертирующий усилитель 28, управляемый ключ

29 в виде сигнала +U на вход эадат1 чика 4 интенсивности и далее через регулятор 13 ЭДС и регулятор 5 тока якоря на вход нереверсивного преобразователя 2. Преобразователь открывается, привод разгоняется до скорости -N соответствующей величине сигнала задания -U>.

Таким образом, применение в электроприводе контура ЭДС с формированием команды на начало и конец тормо жения, а также формирователя сигнала задания для электропривода с изменением сигнала задания от +U, до -U>

I вместо тахогенератора и койтура регулирования скорости „позволяет при упрощении схемы управления обеспечить необходимое (более плавное) изменение управляющего сигнала на входе тиристорного преобразователя на установившейся скорости, в режиме разгона и торможения.

Нарастание тока якоря обусловлива" ется только параметрами регулятора тока якоря без периодических бросков .тока, что в свою очередь, повьппает надежность работы электропривода, экономическую эффективност:ь и долговечность.

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, якорная обмотка которого подключена к выходу нереверсивного преобразователя, в цепь управления которого включены эадатчик управляющего сигнала, задатчик интенсивности и регулятор тока с подключенным к его входу датчиком тока якоря, а обмотка возбуждения подключена к реверсивному преобразователю, в цепь управления ко5 торого включен регулятор тока возбуждения с подключенным к его входу датчиком тока возбуждения, выход которого соединен также с входом первого компаратора, подключенного своим выходом к входу первого узла сравнения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, в него введен регулятор ЭДС с подключенным к одному из входов датчиком ЭДС, четь1ре развязывающих диода, второй и. третий узлы сравнения, второй компаратор, две линии задержки и формирователь сигнала задания, содержащий три узла выделения

20 знака, инвертизирующий усилитель, два управляемых ключа и пять логических элементов И-НЕ, при этом первые входы второго и третьего узлов сравнения через два встречно вклю25 ченных развязывающих диода подключены к выходу датчика ЭДС, второй вход второго узла сравнения связан с задатчиком управляющего напряжения, а его выход -.- с вторым входом третьего узла сравнения„ выход которого через второй компаратор попключен к второму входу первого узла сравнения, выход которого через две параллельных цепи, образованные встречно включенными третьим и четвертым развяэы э 5 вающими диодами и линиями задержки, связан с третьим входом третьего узла сравнения, выход второго компаратора соединен с задающим входом

40 регулятора тока возбуждения а регу-.

У лятор ЭДС включен между выходом эадатчика интенсивности и входом регулятора тока якоря, задатчик управляющего напряжения через последователь45 но соединенные инвертирующий усилитель и первый управляемый ключ, а также через второй управляемый ключ связан с входами задатчика интенсивности, вход первого узла выделения

50 знака соединен с выходом датчика ЭДС, вход второго — с выходом задатчика управляющего напряжения, а вход третьего — с выходом первого компаратора, выходы трех узлов выделения анака подключены соответственно

55 к входам первого, второго и третьего логических элементов И-НЕ, выход первого логического элемента И-НЕ вместе с выходами второго и третьего

1354379

Составитель В.Кузнецова

Редактор Л.Зайцева Техред И,Верес Корректор С.Шекмар

Заказ 5711/53 Тираж 659 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, узлов вьщеления знака вьщеления знака соединены с входами четвертого логического элемента И-НЕ, выходы первого, второго и третьего логичес— ких элементов И-НЕ и выходы четвертоro и пятого логических элементов И-НЕ подключены к управляю,щим входам соответственно перво5 го и второго управляемых ключей.