Тиристорный электропривод

 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в электроприводах постоянного и переменного тока. Цель изобретения - повышение надежности электропривода. Тиристорный электропривод с задатчиком 4, блоком 6 регулирования скорости и системой 7 импульсно-фазового управления в цепи управления тиристорного преобразователя 3 снабжен логическим элементом ИЛИ 17, узлами 18 - 23 запрета, каждый из которых состоит из схемы 24 совпадения и управляемого ключа 25 на базе полевого транзистора. При снижении напряжения сети ниже допустимого значения, что определяется при помощи элементов 8, 9, 16, 26, 27 устройства и ключей 25 устройства, запрещается подача управляющих импульсов на тиристоры преобразователя 3. Тем самым повышается надежность электропривода при работе в реальных сетях, имеющих значительные колебания и коммутационные провалы напряжения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„55792 (51) 5 Н 02 Р 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4379162/24-07 (22) 11.01.88 (46) 07.04.90. Бюл. Н - 13 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения (72) В.А. Алексеев, В.В. Горчаков и А.С. Чернышев (53) 62-83;621.315 ° 5 (088,8) (56) Устройство управления БТУ 3001 и электропривада. Техническое описа— ние и инструкция по эксплуатации

ОЛХ.463.276, ОБК. 469.564, ЧЗАЗ, с. 14-16.

Электроприводы унифицированные серии ЭПУ1. Паспорт ИГФР. 654674.001 ПС, ВНИИР, 1984, фиг. 1. (54) ТИРИСТОРНЬЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в электроприводах постоянного и переменного тока. Цель изобретения — повышение надежности электропривода.

Тиристорный электропривод с задатчиком 4, блоком 6 регулирования скорости и системой 7 импульсно-фазово-, го управления в цепи управления тиристорного преобразователя 3 снабжен логическим элементом ИЛИ 17, узлами

18-23 запрета, каждый из которых состоит из схемы 24 совпадения и управляемого ключа 25 на базе полевого транзистора. При снижении напряже-, ния сети ниже допустимого значения, что определяется при помощи элементов 8, 9, 16, 26, 27 устройства и ключей 25 устройства, запрещается подача управляющих импульсов на тиристоры преобразователя 3. Тем самым повышается надежность электропривода при работе в реальных сетях, имеющих значительные колебания и коммутационные провалы напряжения.

1 э.п. ф-лы, 1 ил.

1555792!

25

35

55

Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматизированному электроприводу, и может быть использовано в вентильных электроприводах постоянного и переменного тока.

Цель изобретения — повышение надежности электропривода.

На чертеже изображена функциональная схема электропривода °

Тиристорный электропривод содержит электродвигатель с установленным на его валу ч.ахогенератором 2, подключенный к тиристорному преобразователю 3, в цепь управления которого включены последовательно соединенные задатчик 4 скорости, узел 5 сравнения, второй выход которого соединен с выходом тахогенератора 2, блок 6 регулирования скорости, система 7 импульсно-фазового управления (СИФУ) с синхронизирующими входами, предназначенными для подключения к питающей сети через последовательно соединенные трансформатор 8 и фильтр 9, и усилители 10-15 импульсов, а также подключенный к выходу трансформатора 8 выпрямитель 16. В электропривод введены логический элемент ИЛИ 17, узлы 18-23 запрета, состоящие каждый из схем 24 совпадения и управляемых ключей 25 на .базе полевых транзисторов, при этом затворы полевых транзисторов соединены с выходами схем 24 совпадения,первые входы которых подключены к соот- ветствующим выходам системы 7 импульсно-фазового управления, а вторые через логический элемент ИЛИ— к выходу выпрямителя 16, истоки полевых транзисторов соединены с входами усилителей 10-15 импульсов, а их стоки — с общей шиной системы управления.

Кроме того, в электропривод введены второй выпрямитель 26, сумматор 27 и элемент 28 с выдержкой времени, при атом входы сумматора подключены к выходам выпрямителей 16 и 26, а выход через элемент 2& с выдержкой времени соединен с вторым входом логического элемента ИЛИ 17. Блок регулирования скорости содержит регулятор 29 скорости и управляемый ключ 30. Управляемые ключи 25 и 30, выполненные на нормально включенных полевых транзисторах, выключаются толькб при подаче на вход потенциала и включаются, когда на затворе нулевой лотенциал.

Элемент 28 выдержки времени выполнен как элемент с зависимой выдержкой времени. При появлении на выходе сумматора 27 сигнала рассогласования он вьщает нулевой сигнал с выдержкой, обратно пропорционально зависящей от величины сигнала рассогласования: чем больше сигнал рассогласования, тем меньше выдержка. Если сигнал рассогласования до соответствующей для выдачи сигнала 0 вьщержки станет меньше 0,2, то элемент

28 перестанет отсчитывать выдержку времени, так как на сигнал рассогласования, соответствующий 0,2 U„, (207. номинального напряжения сети), элемент 28 уже не реагирует.

Элемент 28 с зависимой выдержкой времени может быть выполнен на интеграторе с постоянным отрицательным.смещением на входе, подачей на другой

2 вход которого положительного сигнала рассогласования с выхода сумматора 27 можно получить зависимое от величины сигнала рассогласования время достижения нулевого потенциала на выходе интегратора. Такую же зависимость можно получить с использованием таймера или других технических решений.

СИФУ 7 предназначена для преобразования напряжения, вырабатываемого блоком 6 регулирования скорости, в последовательность прямоугольных управляющих импульсов соответствующей,, фазы, подаваемых на управляющие переходы тиристоров преобразователя 3 °

СИФУ 7 выполнена по принципу одноканального управления двумя противофаэными тиристорами преобразователя

3, что практически исключает асимметрию противофазных управляющих импульсов. Каналы фазосмещения выполнены по "вертикальному принципу управления с линейно возрастающим опорным напряжением. Синхронизирующее фазное напряжение, поступающее в СИФУ

7 с вторичной обмотки трансформатора

8 через фильтр 9, преобразуется имеющимися в СИФУ пороговыми элементами в противоположные прямоугольные импульсы. Длительность указанных импульсов определяет зону выдачи управляющих импульсов и составляет для каждой фазы примерно 176 эл.град., что исключает одновременную выдачу

1555 управляющих импульсов в двух противофазных тиристорах преобразователя

3, выполненного по трехфазной мостовой схеме выпрямления.

Вырабатываемые СИФУ 7 управляющие импульсы проходят через усилители 10-15 импульсов в соответствии с сигналами зон разрешения пороговых элементов на тиристоры преобразователя 3. Фильтр 9 не вносит фазового сдвига и предназначен для предотвращения искажений напряжения, поступающих на вход СИФУ 7.

Электропривод работает следующим образом.

В исходном состоянии напряжение задатчика 4 скорости равно нулю, равно нулю и напряжение на выходе блока 6 регулирования скорости, соответственно отсутствует напряжение на выходе тиристорного преобразователя 3 и электродвигатель 1 находится в неподвижном состоянии. При появлении сигнала задатчика 4 ско- 25 рости на выходе узла 5 сравнения появляется сигнал, который через СИФУ

7 вызывает изменение угла регулирования преобразователя 3 в сторону уменьшения, в обмотке электродвигателя 1 30 появляется ток и он начинает вращаться.

При подаче напряжения питающей

\ сети с положительного полюса первого выпрямителя 16 нефильтрованное нестабилизированное напряжение положительной полярности поступает на вход сумматора 27, где сравнивается с фильтрованным напряжением с выхода второго выпрямителя 26, подключенно- щ го к выходу фильтра 9. При номинальном напряжении сети и при понижении напряжения сети менее, чем на 207, 1 выходное напряжение сумматора 27 равно нулю, равны логической 1 напря- 45 жения на входах логического элемента ИЛИ 17 и, соответственно, закрыты положительным напряжением на затворах управляемые ключи 25 и 30, и вновь введенная цепь из элементов 27, 50

28, 17 и 18 не влияет на.работу электропривода.

При попадании напряжения в одной из фаз питающей сети или при кратковременном провале напряжения питающей сети до нуля на выходе первого

1 выпрямителя 16 напряжение также снижается до нуля, что вызывает появление нулевого потенциала на затворах

792 6 полевых транзисторов 25 двух из узлов 18-23 запрета, соответствующих в данный момент зонам выдачи управляющих импульсов. Эти ключи запирают входы соответствующих двух из усилителей 10-15 импульсов, запрещая подачу управляющих импульсов на тиристоры преобразователя 3. Одновременно нулевой потенциал выпрямителя 16 попадает на затвор ключа 30 и шунтирует выход регулятора 29 скорости, тем самым устанавливая задание тока равным нулю.

Если напряжение питающей сети снизилось более, чем на 207 номинального значения, то на выходе сумматора 27 появляется сигнал рассогласова ния, воздействующий на элемент 28, и если понижение напряжения сети не временное, то через время более 1 мс на выходе элемента 28 появляется ну--:.— левой потенциал, который через логический элемент 17 вызывает запирание соответствующих двух полевых транзисторов 25, запрещая подачу управляющих импульсов. Так как узлы 27, 28, 17 и

24 питаются от стабилизированных источников питания с постоянными времени фильтров, значительно превышающими

2 мс, в обоих рассмотренных случаях сбоя в работе элементов из-за возможного сидения напряжения не можат быть. Если провал напряжения питающей сети более, чем 207 номинального значения, время появления нулевоВ

ro потенциала на выходе элемента 28 и соответственно на затворах соответствующих полевых транзисторов 25 и ключа 30 уменьшается, и при провале величиной до 90-957. номинального напряжения сети время выдержки равно нулю.

Известные электроприводы недостаточно надежны, так как не обеспечивают мгновенное запирание тиристоров при недопустимом снижении или при недопустимых коммутационных провалах напряжения питающей сети и не позволяют работать от сети при различных кратковременных провалах мгновенных значений питающего напряжения: например, отключаются при провале напряжения на 507 и более номинального значения, если даже нлощадь кратковременного провала мгновенных значений питающего напряжения при этом менее 400 эл.град., и наоборот, не отключаются при прова1555792

Составитель В. Кузнецова

Техред И.Дидык

Корректор С. Шевкун

Редактор В. Данко

Тираж 452

Подписное

Заказ 560

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, 101 лах напряжения питающей сети менее

507 даже при недопустимо большей длительности провала, что может вызвать аварийные ситуации электропри5 вода.

Предлагаемое изобретение значительно повышает надежность электропривода за счет повышения быстродействия и четкого запирания тиристорного преобразователя при отключении напряжения сети или при пропадании напряжения одной из фаз, или при провале напряжения сети до О. Кроме того, схема допускает нормальную безаварий- 15 ную работу электропривода при питании от сети с кратковременными провалами мгновенных значений питающего напряжения площадью 6 U < 400, где " — угол коммутации в электрических градусах,.5U — падение напряжения при провале в процентах от мгновенного значения.

Формула изобретения 25

1. Тиристорный электропривод, содержащий электродвигатель с установленным на его валу тахогенератором, подключенный к тиристорному преобразователю, в цепь управления кото- 30 рого включены последовательно соединенные задатчик скорости, узел сравнения, второй вход которого соединен с выходом тахогенератора, блок регулирования скорости, система импульсно-фазового управления с синхронизирующими входами, предназначенными для подключения к питающей сети через последовательно соединенные трансформатор и фильтр, и усилители импульсов, а также подключенный к выходу трансформатора выпрямитель, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены логический элемент ИЛИ, узлы запрета, состоящие каждый из схемы совпадения и управляемого ключа на базе полевого транзистора, при этом затворы полевых транзисторов соединены с выходами соответствующих схем совпадения, первые входы которых подключены к соответствующим выходам системы импульсно-фазового управления, а вторые через логический элемент ИЛИ вЂ” к выходу выпрямителя, истоки полевых транзисторов соединены с входами соответствующих усилителей импульсов, а их стоки — с общей шиной системы управления.

2. Электропривод по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что в него дополнительно введены второй выпрямитель, .сумматор и элемент с выдержкой времени, причем входы сумматора подключены к выходам первого и второго выпрямителей, а выход через элемент с зависимой выдержкой времени соединен с вторым входом логического элемента ИЛИ.