Реверсивный электропривод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления механизмами экскаватора. Цель изобретения - повышение быстродействия электропривода. Устройство содержит электродвигатель 1 с системой подчиненного регулирования. Обмотка 8 возбуждения подключена к реверсору 9. Задатчик 3 скорости подключен к задатчику 4 интенсивности и к системе 10 управления. В данном устройстве реверс осуществляется по цепям возбуждения, а управление - по якорной цепи электродвигателя. Быстродействие повышается за счет приложения форсировочного напряжения к обмотке возбуждения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„53473 (51)5 Н 02 Р 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4214976/24-07 (22) 23,03.87 (46) 07,01.90. Бюл. Р 1 (71) Красноярский политехнический институт (72) В,П,Кочетков, К.п.Сидоренко, В.Д.Бонилья и Н.11.Вознюк (53) 62-83:621-314.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 773212, кл. 11 02 P 5/06, 1978.

Авторское свидетельство СССР

9 1206942, кл. Н 02 P 5/06, 1984. (54) РЕВЕРСИВН11Й ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления механизмами экскаватора, Цель изобретения — повышение быстродействия электропривода. Устройство содержит электродвигатель l с системой подчиненного регулирования. Обмотка 8 возбуждения подключена к реверсору 9. Задатчик 3 скорости подключен к задатчику 4 интенсивности и к системе 10 управления.

В данном устройстве реверс осуществляется по цепям возбуждения, à управление - по якорной цепи электродвигателя. Быстродействие повышается за счет приложения форсировочного напряжения к обмотке возбуждения.

2 ил, 15347)5

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электронриводам постоянного тока с реверсом поля электродвигателя, и может найти применение, например, в электроприводах ,механизмов экскаватора.

Цель изобретения — повышение быстродействия электропривода.

На фиг, 1 изображена функциональная схема электропривода; на фиг. 2принципиальная схема реверсора и системы управления им.

Электропривод (фиг. 1) содержит электродвигатель 1, якорная обмотка которого подключена к нереверсивному ! тиристорному преобразователю 2, в цепь управления которого включены последовательно соединенные задатчик

3 скорости, задатчик 4 интенсивности, 20 регулятор 5 скорости, регулятор 6 то ка и исполнительная цепь 7 первого коммутирующего элемента, а обмотка 8 возбуждения подключена к резерсору 9 с системой )О управления. 1(входам 25 соответствующих регуляторов подключены датчики скорости 1) и тока 12.

Вход системы 10 управления реверсо ром подключен к выходу задатчика 3 скорости а 30

Реверсор (фиг, 2) выполнен на уп равляемых вентилях 13-16 с блоком 17 переключения. Система управления реверсором состоит из полууправляемого, выпрямнтельного моста на диодах 18 и 19 и тиристорах 20 и 21, входы ка35 торого соединены с двумя фазами трех1 фазной сети переменного тока, управляющие входы моста (тирнсторов 20 и 21) связаны через резисторы 22 и 23, и диоды 24 и 25 с выводами вторичной обмотки трансформатора 26 управления, средней точкой подключенной к катодам тиристоров 20 и 21 полууправляемого выпрямительного моста через раз- 45 мыкающую цепь 27 второго коммутирующего элемента, первичная обмотка трансформатора управления одним выводом подключена к первой фазе трехфазной сети, другим выводом через размыкающий контакт 28 реле 29 максимального тока — к второй фазе сети и через замыкающий контакт 30 реле максимального тока — к третьей фазе сети а катушка реле 29 максимального

Ф

55 тока включена последовательно с обмоткой 8 возбуждения электродвигателя, параллельно .которой включен раз; рядный резистор 31, при этом вход системы 10 управления реверсором образован общей точкой входов трех элементов 32 — 34 времени, выходы которых соединены порознь с управляющими цепями трех коммутирующих элементов

35 — 37, исполнительные цепи третьего из которых включены в цепь управления ключами реверсора (в блок 1? переключения).

Электропривод работает следующим образом.

В исходном состоянии задатчик 3 скорости находится в нулевом положении, управляющее напряжение на задатчик 4 интенсивности и систему 10 управления реверсором не поступает. Исполнительная цепь 7 первого коммутирующего элемента отключает нереверсивный преобразователь 2 в цепи якоря от регулятора 6 тока якоря, вследствие чего якорь электродви -ателя 1 не получает питание. Обмотка 8 возбуждения электродвигателя через тиристоры 13 и 16, открытые блоком 17 переключения, включена на номинальное напряжение, поступающее от основного выпрямительного моста на диодах 18 и 19 и тиристорах 20 и 21, Замкнутое состояние размыкающей цепи 27 второго коммутирующего элемента обеспечивает открытое состояние тиристоров

20 и 21. Первичная обмотка трансформатора 26 управления питается от фаз

А и С через замкнувшийся контакт 30 реле 29 максимального тока.

Пусть задатчик 3 скорости переводится в положение "Ход вперед", при этом управляющее напряжение поступает на задатчик 4 интенсивности и систему 10 управления реверсором, в которой сразу же срабатывает элемент

32 времени, воздействующий на управляющую цепь первого коммутирующего элемента 35, который замыкает свою исполнительную цепь 7, тем самым подавая управляющее напряжение от задатчика 3 скорости через задатчик 4 интенсивности и регуляторы скорости

5 и тока 6 на нереверсивный преобразователь 2„ тиристоры которого открываются, в результате чего на якорь электродвигателя 1 начинает поступать напряжение и он начинает разгоняться под контролем контуров тока и скорости.

Для реверса электропривода задатчик 3 скорости переводится в противо положное положение "Xop, назад". При l 534715 проходе задатчика 3 скорости через нулевое положение элемент 32 времени управляющей цепью размыкает цепь 7, .с нереверсивного преобразователя 2 снимается напряжение управления, в результате чего на якорь электродвигателя 1 прекращается подача напряжения. В якорной цепи электродвигателя образуется бестоковая пауза, необхо- 10 димая для реверсирования двигателя полем.

После срабатывания коммутирующего элемента 35 элемент 34 времени, отработав заданную выдержку времени, воз- 15 действует на коммутирующий элемент 37, который размыкает цепь 27, тем самым запрещая подачу управляющих импульсов на управляющие электроды тиристоров 20 и 21, закрывая их, вследствие 20 чего прекращается протекание тока через обмотку 8 возбуждения и реле 29 максимального тока, что вызывает переключение контактов 28 и 30 этого реле, подключающих первичную обмотку 25 трансформатора 26 управления к фазам

АиВ, После срабатывания коммутирующего элемента 37 элемент 33 времени, отработав заданную выдержку времени, воз- 30 действует на коммутирующий элемент 36, который своими исполнительными цепями производит коммутацию в блоке 17 переключения, в результате которой происходит переключение тиристоров ре" версора 9. В работу вступают тиристоры 14 и 15.

После переключения тиристоров реверсора 9 элемент 34 времени подает управляющий сигнал на коммутирующий 40 элемент 37, который замыкает свою исполнительную цепь 27, тем самым включая тиристоры 20 и 21, Тиристоры 20 и 21 открываются и в результате синхронизации питающего и управляющего 4В напряжения к обмотке 8 возбуждения прикладывается форсировочное напряжение. 1(ак только ток в обмотке 8 возбуждения достигнет определенного значения, срабатывает реле 29 максийаль- В0 ного тока и своим размыкающим контактом 28 отключает первичную обмотку трансформатора 26 управления от фазы

В, подключая ее через замкнувшийся контакт 30 реле 29 к фазе С, В результате теперь уже асинхронизации питающего и управляющего напряжения значение выпрямленного напряженная,,приходящее с выпрямительного моста: на диодах 18 и 19 и тиристорах 20 и 21, становится примерно в 3 раза меньше и достигает своего номинального значения, После срабатывания коммутирующего элемента 3?, вследствие чего на обмотку 8 возбуждения подалось напряжение, срабатывает элемент 32 време" ни, включая коммутирующий элемент 35, который своей исполнительной цепью 7 подключает нереверсивный преобразо ватель 2 к регулятору 6 тока якоря, с которого на него и начинает поступать управляющее напряжение. Иеняется угол управления тиристоров преобразователя. Двигатель переходит в режим рекуперативного торможения, отдавая энергию в сеть, так как наличие системы подчиненного регулирования обеспечивает выполнение первого необходимого условия рекуперативного торможения: автоматически изменяется угол регулирования нереверсивного преобразователя якорной цепи до величины, большей 90, необходимого для инверторного режима, второе необходимое условие рекуперативного торможения — изменение полярности выпрямленного напряжения нереверсивного преобразователя по отношению:- К противоЭДС двигателя, осуществляется при помощи реверсирования поля двигателя.

После полной остановки двигатель начинает вращаться в противоположную сторону, произошел реверс.

Реверсор может быть выполнен контактным или тиристорным, При контактном функции блока 17 управления выполняет катушка контактора и ключевой элемент, которым управляет коммутирующий элемент 36. Замкнутому положению коммутирующего элемента соответствует включенное состояние контактора, вследствие чего включена одна из пар контактов реверсора. Разомкнутому состоянию ключевого элемента соответствует работа другой пары контактов реверсора.

Предлагаемое устройство целесообразно применять в приводах, где по технологии необходим реверс и время переходных режимов составляет 10-20Х от времени цикла, тогда, как показал эксперимент, при коэффициенте форсировки М = 2-3 время переходного процесса сокращается в 5-8 раз, в время цикла и, соответственно, быстродействие увеличиваются на 8-157.. 1534715

Таким образом, изобретение позво" ляет, во-первых, на 8-15Х улучшить бЫстродействие привода за счет приложения к обмотке возбуждения форси5 рыночного напряжения, во-вторых, исключить реверсивный тиристорный преобразователь цепи возбуждения и схему управления им, эа счет чего упростить с хему управления приводом, реверс крторого производится по обмотке возбуждения электродвигателя, а управление — по якорной цепи этого же двигателя, 15 формула изобретения

Реверсивный электрапривод постояннрго тока, содержащий электродвигатель, якорная обмотка которого подк ючена к нереверсивному тиристорному о

Й еобразователю, в цепь управления которого включены последовательно оединенные задатчик скорости, задатик интенсивности, регулятор скорости, регулятор тока и исполнительная ?5

Цепь первого коммутирующего элемента, обмотка возбуждения подключена к ре" ерсору с системой управления, а таке датчики скорости и тока, подклю" енные .к входам соответствующих ре- 30 уляторов, о т л H ч а ю щ и fi с я

Фем, что, с целью повышения быстродействия, вход системы управления реверсором подключен к выходу задат" чика скорости, а система управления реверсором состоит из полууправляемого выпрямительного моста с входами для соединения с двумя фазами трехфазной сети переменного тока, управляющие входы .моста связаны с выводами вторичной обмотки трансформатора управления, средней точкой подключенной к катодам тиристоров полууправляемо" го выпрямительного моста через размыкающую цепь второго коммутирующего элемента, один вывод обмотки трансформатора управления предназначен для подключения к первой фазе сети, второй вывод — к второй и третьей фазам через соответственно размыкающий и замыкающий контакты реле максималь ного тока, а катушка реле максимального тока включена последовательно с обмоткой возбуждения двигателя, ;параллельно которой включен разрядный резистор, при этом вход системы управления реверсором образован общей точкой входов трех элементов времени, выходы которых соединены порознь с управляющими цепями трех коммутирующих элементов, исполнитель" ные цепи третьего из которых включе- ны в цепи управления реверсора.

Составитель В.Кузнецова

Редактор H.Õóïèöà Техред М.Дидык Корректор ТеПалий

Заказ 55 Тираж 45! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, !01