Реверсивный электропривод

 

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности. Для этого реверсивный электропривод снабжен задатчиком 34 статического тока, блоком 33 логических элементов, узел 14 зависимого токоограничения снабжен третьим входом, регулятор 29 напряжения - вторым входом. Упомянутые входы узла 14 и регулятора 29 подключены к выходам блока 33. Входы блока 33 подключены соответственно к выходам узла 21 соответствия частоты вращения, задатчика 34, датчика 31 режимов работы и индикатора 26 частоты вращения. В результате этого обеспечивается ограничение уровня токоограничения на холостом ходу в установившихся режимах, что исключает пульсации тока, повышается устойчивость работы и уменьшаются динамические удары на нагрузку электропривода. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 P 6/02

ГОСУД А Г СТВ Е ННЫ Й K0MUITET

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4472189/24-07 (22) 27.06.88 (46) 23.10.90. 6юл, М 39 (75) В.А, Алексеев (53) 62.83.621.313.333.072,9(088.8) (56) Патент США М 4723100, кл, Н 02 Р 6/02, 02.02.88.

Электроприводы комплектные тиристорные серии ЭТУ 7801, Паспорт НГ

654521001 ВНИИР, 1984. (54) РЕВЕРСИВНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности. Для этого реверсивный злектропривод снабжен задатчиком 34 ста. Ж 1601723 А1 тического тока, блоком 33 логических элементов, узел 14 зависимого токоограничения снабжен третьим входом, регулятор 29 напряжения — вторым входом. Упомянутые входы узла 14 и регулятора 29 подключены к выходам блока 33. Входы блока 33 подключены соответственно к выходам узла 21 соответствия частоты вращения, задатчика 34, датчика 31 режимов работы и индикатора 26 частоты вращения. В результате этого обеспечивается ограничение уровня токоограничения на холостом ходу в установившихся режимах, что исключает пульсации тока, повышается устойчивость работы и уменьшаются динамические удары на нагрузку электропривода. 1 ил.

16017? 3 ключе н к выходу системы 9 импульсно-фазового управления выпрямителем. Вход функционального преобразователя объединен с первым входом узла 21 соответствия частоты вращения и вторым

ВхОДОм узла 14 и ПОДключен к Выходу тахогенератора 3. Второй вход узла 21 соединен с Выходом задатчика 12 частоты Вращения.

Регуляторы 11 и 13, узлы 14, 16 и 21 и переключатели 15 и 19 образуют блок 22 регулирования 3астоты вращения и тока, в состав которого входят блок 23 бестокового

Изобретение относится к электротехнике. а именно может найти применение в вентильных электроприводах перем нного тока.

Целью изобретения является повышение надежности, На чертеже представлена блок-схема реверсивного электропривода.

Реверсивный электропривод содержит вентильный электродвигатель 1 с датчиком

2 положения ротора и тахогенератором 3 на валу, преобразователь частоты, составленный из последовательно соединенных уп; равляемого тиристорного выпрямителя 4, 1 компенсационнОй 06MGTKM 5, шунтироваHHGA тиристором 6, и инвертора 7, ВыхОДы ! которого соединены зажимами электродви; гателя 1. Во входную цепь выпрямителя включен датчик 8 тока, Злектропривод со, держит системы 9 и 10 импульсно-фазового

:. управления. Выход системы 9 импульсно, фаэового управления подключен к управля ющему входу выпрямителя 4, а выход системы импульсно-фазового управления, 10 — к управляющему входу инвертора 7, Электропривод снабжен регулятором

11 частоты Вращения„входами соединенного с Выходами задатчика 12 частоть, враще, ния и тахогенератора 3, регулятором 13 тока, первый вход которого обьединен с первым входом узла 14 зависимого токоограничения M подключен к выходу регулятора 11 частоты вращения, а второй вход регулятора 12 тока через первый переключатель 15 характеристик связан с выходом 35 датчика 8 тока. Электропривод соцер>кит также узел 16 адаптации, составленный иэ нелинейного звена 17 и функционального преобразователя 18 ЭДС. Первый вход нелинейного звена соединен с выходом регулятора 13 тока, Второй вход с первым выходом функционального преобразователя 18 ЭДС, а выход нелинейного звена через второй переключатель 19 характеристик соединен с первым входом блока 20 управления, на второй вход блока управления подается напряжение U источника смещения, а выход блока 20 управления подпере; лючения и датчик 24 проводимости тиристоров, входом подключенный к выходу выпрямителя 4, а выходом к первому входу блока 23 бес1окового переключения, второй вход которого соединен с Вторым выходом нелинейного звена, а первый выход с управляющими входами переключателей 15 и 19 характеристик, Злектропривод содержит также блок 25 искусственной коммутации, входы которого соединены с выходом системы 10 импульсHî-фазового управления и Вторым выходом индикатора уровня частоты Вращения, а выход с управляющим Входом 1MI7Mcòope 6.

Вход индикатора 26 подключен к выходу датчика 2 по ..Ожения ротора.

ВХОД системы 10 соедин84 с ВыхОДом трехвходового блока 27 управления, входы которого соединены соответственно с вторым выходом функциональнога преобразователя 18 ЗДС, выходом узла 28 управления коммутацией и первым выходом регулятора

29 í-.ïðÿæåíè.ÿ, входом подключенного к выходу датчика 30 напряжения, подключенного параллельно входу инвертора 7.

Входы узла 28 соединены состветственно с вторым выходом блока 23., первым Выходом индикатора 26 частоты вращения и выходом датчика 31 режимов работы, первый ВХОД KGTopofQ подключен к третьему выходу блока 23„а второй вход через датчик

32 направления вращения соеди -leH с выходОМ датчика 2 положения роТоре.

В электропривод дополнительно введены блок 33 логических элементов И и задат;ик 34 статического тока, узел 14 снабжен третьим входом, а регулятор 29 напряжения—

oTopblм Входом. Входы Олока 33 соединены соответственно с выходами узла 21 соответствия частоты вращения задатчика 34 статического тока, датчика 31 режимов работы и первым выходом индикатора 25 уровня частоты Вращения. Выходы бло à 33 подключены

K третьему Bxop> 3 зла 34 зависимого токООграничения и к второму входу регулятора 29 напря>кения.

Узел 16 адаптации служит для линеаризации регулировочных >.арактеристик электропривода в режиме прерывистых токов.

Коэффициент передачи нелинейного звена

17 обратно пропорционален коэффициенту переда,и тиристорного выпрямителя 4, а коэффициент передачи функционального преобразователя 18 имеет арксинусную зависимость. Переключатели 15 и 19 характеристик служат для согласования реверсивных сигналов блока 22 с нереверсивными характеристиками блока

20 управления и датчика 8 тока. Узел 21 соответствия частоты Вращения, предназ

1601723

2ь

35 наченный для выявления соответствия частоты воящания заданному значению, Выдает сигнал в установившихся режимах электропривода, Узап 14 обеспечивает ограничение (пг одулю) выходного напряжения .:агулятг:ра 1 в зависимости or вал "I ::nil,н апряжания тахогенератора 3 и со л.ва: -.. ...ук:...;,а с:,ижание уставки токоограни ения в $óìêöìè частоты вращения.

Злактрспривод работает следующим образом.

В исходном состоянии задающее напряж; .-:ние равно нулю, напряжение на выхода регулятора 11 равно нулю, соответственно напря>кение на выхода выпрямителя 4 о . сутствует и электродвигатель

1 находится в неподвижном состоянии. При подаче задающего напряжения ча выходе рагулятора 11 скорости появляется сигнал, который вызывает изменение угла регулирования выпрямителя 4 в сторону уменьшения, На выходе выпрямителя 4 появляется напряжение и по обмоткам якоря электродвигателя 1 чачинает протекать ток и его частота вращения увеличивается до значения., соответствующего напряжению, снимаемому с задатчика 12. Направлание вращения электродвигателя 1 определяет бло, . "3 бестокавого г ареключания B зависимое, и от полярности игнапа U<.-. Датчик

24 проводимости тиристоров контролирует наличие тока в силовой цепи и запрещает переключение блока 23 при наличии тока.

При работе на малых частотах вращения слгнал на выходе индикатора 26 уровня частоты вращения равен "0", на высоких "1".

На низких частотах вращения вентильный электродвигатель 1 на может генерировать необходимой величины ЗДС и применяют периодический кратковре;1енный перевод инвертора 7 в инверторный режим тиристором 6. На высоких частотах врашания коммутации тока тиристоров инвартора 7 осуществляется за счет ЗДС фаз, наведенных вращающимся полем ротора электродвигателя 1. При этом индикатор 26 в функции частоты следования импульсов с датчика 2 положения ротора определяет граничную частоту вращения принудительной коммутации —,îêà тиристоров инвертора

: !n выдает си-í,"àë перехода на естествен-. ную коммутацию. Датчик 31 режимов рабоTbl в функции сигHG>loB с блока 23 и датчика

32 направ-ения вращения определяет режим работы электродвлгателя 1 (двигатальный или тормозной).

Блок 25 управления искусственной ком-мутацией служит для управления коммутацией тока тиристоров инвертора 7 на н.-; -enx частотах вращения. Максималь:-ое выходное напряжение регулятора 11 определяет уставкутокоограничения. Узел 14 зависимого токоограничения осуществляет огоаничение уставки регулятора 11 в функции напряжения тахоганератора, При напряжении тахогенератора 3 ОП=0 на выходе регулятора 11 имеет место максимальное напряжение, соответствующее максимально допустимому току электродвигателя 1, по мере увеличения частоты вращения происхсдит сниженис уставки тока якоря соответствующим ограниченлем уровня выходного напряжения регулятора 11. При появлении сигнала "1" на выходе блока 33 уставка токоограничения минимальная — несколько больше номинального тока и при этом пульсации напряжения тахогенератора или накладь:ваемые помехи не могут вызывать пульсации тока больших амплитуд.

Кроме того, на дополнительный вход регулятора 29 поступает сигнал блокировки, который шунтирует выход регулятора. При работе электропривода в установившихся режимах на высоких частотах вращения на холостом ходу узел 21 соответствия частоты вращения, датчик 34 статического тока, датчик 31 режимов работы и индикатор 26 выдают сигналы "1". Соответственно, на выходе блока 33 — сигнал "", чему соответствует минимальная уставка токоограничения, При появлении статической нагрузки на валу электродвигателя 1 датчик 34 выдает сигнал "0", токоограничение соответствует максимальному току двигателя. Но при наличии нагрузки ввиду блокировки по току нет сканирования блока 23 с нежелательными последствиями. Аналогично и в переходных режимах электропривода узел 21 соответствия частоты вращения сигналом

"0" снимает ограничение тока, но при этом динамические токи блокируют блок 23. Таким образом, введение связи с датчика 31 режимов работы и блоклровка регулятора

29 напряжения на холостом ходу повышают надежность рабаты схемы в двигательных режимах. Ограничение уровня токоограничения на холостом ходу в установившихся режимах исключает возможность возникновения пульсаций тока со значительной амплитудой. ухудшаю цих устойчивость работы электропривода, снижает дополнительный нагрев двигателя от этих пульсаций.

Использование предлагаемого электропривода позволяет улучшить динамические характеристики;:. повышает надежность электропривода, Формула изобретения

Реверсивный электропривод, содержащий вентильный электродвигатель с датчиСоставитель P,Тарасов

Техред М.Моргентал

Корректор M.Càìáoðñêàÿ

Редактор M,Áëàíàð

Заказ 3276 Тираж 447 Подписное

ВНИИПИ Государсгвеннога комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, -K-З5, Раугвская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 ком положения ротора и тахагенератаром, установленными на валу вентильного электродвигателя,преобразователь частоты, составленный из последовательно соединенных управляемого выпрямителя, 5 компенсационной обмотки и инвертара, выход которого соединен с зажимами вентильного электродвигателя, датчик тока, включенный во входную цепь управляемого выпрямителя, тиристор, подключенный па- 10 раллельно компенсационной обмотке, датчик напряжения, подключенный параллельно входу инвертора, две системы импульсно-фазового управления, выходы которых соединены с управляющими входа- 15 ми упомянутого выпрямителя и инвертора соответственно, регулятор частоты вращения, входами подключенный к выходам задатчика частоты вращения и тахогенератора, а выходом — к первым вхо- 20

1 дам узла зависимого такоограничения и регулятора тока, второй вход которого через первый переключатель характеристик соединен с выходом датчика тока, выход — с первым входом нелинейного звена узла 25 адаптации, второй вход которого подключен к выходу функционального преобразователя ЭДС этого узла, вход которого объединен с вторым входом узла зависимого токоограничения и первым входом узл" 30 соответствия частоты вращения и подключен к выходу тахогенератора, а второй вход узлэсоответствия частоты вращения соеди-. нен с выходом задатчика частоты вращения, датчик проводимости тиристоров, входом 35 подключенный к выходу выпрямителя., а выходом —. к первому входу блока бестакавага переключения режимов, вторым входом соединенного с одним из выходов неллнейного звена, первым выходом — c 40 управляющими входами переключателей характеристик, двухвходавый блок управления, первым входом подключенный к выходу нелинейного звена через второй переключатель характеристик, вторым вха- 45 дом — . источнику смещения, а выход ука-. занного блока управления увдключен к входу системы импульсно-фазового управления выпрямителем, трехвхадавый блок управления, входы которого соединены соответственно с вторым выходом функционального преобразователя ЭДС и выходами трехвхадовага узла управления коммутацией и регулятора напряжения, входам соединенного с выходом датчика напря>кения, входы узла управления коммутацией подключены соответственно K второму выходу блока бестакавого переключения режимов работы, выходу датчика режима рабаты и первому выходу лндикатора уровня частоты вращения, входом соединеннага с выходом датчика положения ротора, один вход датчика режимов работь. связан с третьим выходом блока бестакавога переключения, а втаоай вход через датчик направления вращения —:: выходом датчика положения ротора, блок искусственной коммутации, входы которого подключены к выходу системы импульсно-фазового управления инвертарам, входом соединенной с выходам трехвхадовога блока управления, и второму выходу индикатора уровня частоты вращения, а выход — к управляющему входу тиристора, о т л и а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, узел завислмога такоаграничения и регулятор напряжения снабжены дополнительно третьим и вторым входами соответственно и введены задатчик статического тока и блок логи-.вских элементов И с четырьмя входами и двумя выходами, при этом входы блока логических элементов И подключены соответственно к выходам узл:" соответствия частоть. вращения и задатчика статического тока и первым выходам датчика режи.лов работы и индикатора уровня частоты вращения, а выходы упомянутого блока подключены к третьему и второму входам соответственно узла зависимого токаограничения и регулятора напряжения,