Реверсивный вентильный электродвигатель с регулируемым торможением

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в позиционных следящих электроприво дах с вентильными электродвигателями. Целью изобретения является улучшение качества регулирования и повышение быстродействия. Реверсивный вентильный электродвигатель с регулируемым торможением содержит синхронную машину 1, датчик положения 2, датчик 3 частоты вращения, датчик 5 тока, датчик 13 направления вращения, гистерезисное реле 9, пороговый элемент 11, управляемый формирователь 16 сигнала изменения порога срабатывания по частоте вращения, задатчик 17 порога ограничения тока. Постоянный тормозной момент при любом уровне ограничения тока обеспечивается за счет соответствующего изменения порога срабатывания порогового элемента 11. Этот сигнал поступает с выхода управляемого формирователя сигнала изменения порога срабатывания по частоте вращения. Таким образом улучшается качество регулирования в тормозных режимах и расширяются функциональные возможности. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

AO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

f (61) 1283928 (21) 4678062/07 (22) 11.04.89 (46) 15.04.91. Вюл.Р 14 (72) В.И.Катаев и А,А.Иванов (53) 62-83: 621 .31 6 . 71 8(088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1283928, кл. Н 02 Р 6/02, 1985 (54) РЕВЕРСИВНЫЙ ВЕНТИЛЬИ>1Й ЭЛЕКТР0ДВИГАТЕЛЬ С РЕГУЛИРУЕИЬП1 ТОРРО)КЕНИЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в позиционных следящих электроприво..дах с вентильными электродвигателями.

Целью изобретения является улучшение качества регулирования и повышение быстродействия. Реверсивный вентильный электродвигатель с регулируемым торможением содержит синхронную маИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в позиционных следящих электроприводах с вентильными электродвигателями.

Целью изобретения является улучшение качества регулирования и повышение быстродействия.

На фиг.1 представлена структурнофункциональная схема реверсивного вентильного электродвигателя с регу+ лируемым торможением; на фиг.2 — механические характеристики при различных величинах тормозного момента.

Реверсивный вентильный электродвигатель с регулируемым торможением содержит синхронную машину 1 (фиг.1), (51)5 Н 02 Р 6/02 Н 02 К 29/06

2 шину 1, датчик положения 2, датчик

3 частоты вращения, датчик 5 тока, датчик 13 направления вращения, гистерезисное реле 9, пороговый элемент.

11, управляемый формирователь 16 сигнала изменения порога срабатывания по частоте вращения, задатчик 17 порога ограничения тока. Постоянный тормозной момент при любом уровне ограничения тока обеспечивается за счет соответствующего изменения порога срабатывания порогового элемента 11. Этот сигнал поступает с выхода управляемого формирователя сигнала изменения порога срабатывания по частоте вращения. Таким образом, улучшается качество регулирования в тормозных режимах и расширяются функциональные возможности. 2 ил. вал, который механически связан с, датчиком 2 положения ротора и датчи ком 3 частоты вращения, преобразователь 4 частоты (ПЧ), к выходу которого через датчик 5 тока подключена якорная обмотка синхронной машины 1, а входы подключены к выходам блока 6 формирования сигналов управления преобразователем 4 частоты, основныевходы 7 которого подключены к выхОдам датчика 1 положения ротора. Дополнительный вход 8 управления катодной группой ключей преобразователя частоты подключен к выходу гистерезисного реле 9, вход которого соединен с выходом датчика 5 тока. Электродвига1642576 тель содержит также логический элемент .10 ЗАПРЕТ, один вход которого соединен через пороговый элемент 11 с выходом датчика 3 частоты вращения, а другой вход подключен к выходу логического элемента ИСНПОЧА10ЩЕЕ ИЛИ

12. Один вход логического элемента

12 соединен с выходом датчика 13 направления вращения, связанного с дат- . 1ц чиком 2 положе»яия ротора, а другой объединен с дополнительным входом 14 задания сигнала направления вращения блока 6 формирования сигналов управления преобразователем 4 частоты. До- 15 полнительный вход 15 управления анодной группой «нюней ппеабоязавятеля 1 частоть» блока 6 соединен с выходам логического элемента 10 ЗАПРЕТ, Дополнительно реверсивный вентиль- 20 ный электродвигатель содержит управляемый Формирователь 16 сигнала изменения порога срабатывания по частоте вращения и задатчик 17 порога ограничения тока, я гистерезисное ре- 25 ле 9 и пороговый элемент 11 снабжены входами управления каждый, причем выход задатчика 17 порога ограничения тока подключен к входу управления гистерезисным реле 9 и входу управляемо- ЗО го формирователя 16 сигнала изменения порога срабатывания па частоте вращения, выход которого подключен к входу управления порогового элемента 11„

Управляемый Аармираватель 16 сигнал 15 ла изменения порога срабатывания по частоте вращения может быть выполнен в виде управляемого усилителя, основной вход которого подключен к истач— нику эталонного напряжения, я управ- 4g ляющий вход — к выходу задатчика 17 порога ограничения тока. Управляющий сигнал изменяет козффит1иент передачи усилителя. В общем случае это изменение может быть нелинейно, 45

Реверсивный вентильный электродвигатель с регулируемым торможением работает следующим образом.

При поступлении сигнала аб изменении направления вращения на вход 14 электродвигатель из двигательного режима (ДВ) переходит на механическую характеристику А-Б (Фиг.2), Ня этом участке механической характеристики двигатель, как и в прототипе, работает в режиме динамического торможения. После достижения током пороговой величины двигатель переходит в режим отключения, так как срабатывает гистерезисное реле 9 и все ключи ПЧ 4 отключаются. На участке механической характеристики А-Б двигатель работает поочередно в режиме динамического торможения и отключения (ДТ-О). Время нахождения в режиме отключения определяется величиной гистерезиса реле- 9.

В точке Б механической характеристики срабатывает пороговый эле мент 11 на входе управления которого задано напряжение, соответствующее порогу срабатывания на частоте вращения Я». Двигатель переходит на участок механической характеристики

Б-В, где нарастание тока происходит в режиме противавключения, так как на вход 15 блока 6 Формирования сиг нала поступает сигнал, разрешающий переключение ключей анодной группы

ПЧ 4. После достижения током заданного уровня происходит переключение гистерезисного реле 9, катодная группа ключей ПЧ 4 закрывается и двигатель переходит на режим динамического торможения. Ня участке механичес-. кой характеристики Б-В двигатель работает поочередно в режиме противовключения и динамического торможения (ПВ-ДТ). Время нахождения в режиме динамического торможения определяется величиной гистерезиса реле 9.

При ограничении тока на уровне

I = Т,» двигатель тормозится с гостоянным заданным моментом на всем участке механической характеристики.

Порог срабатывания элемента 11 определяется управляемым формирователем

16 в соответствии с заданием уровня ограничения тока и соответствует частоте вращения, при которой механическая характеристика А-В пересекает естественную механическую характеристику двигателя в режиме динамического торможения, В данком случае это частота Я» .

Для того, чтобы при других значениях заданного уровня ограничения тока торможение происходило при постоянном моменте необходимо в соответствии с изменяющимся значением заданного тока изменять порог переключения элемента 11. При линейном характере механической характеристики в режиме динамического торможения порог срабатывания элемента ll линейно зависит от уровня заданного тока.

В общем случае управляемый формироS 164 ватель 1 6 по ро га частоты вращения учитывает нелинейность механической характеристики двигателя в режиме динамическо го торможения.

При задании ограничения тока на уровне I и переходе на тормозной режим двйгатель при частоте вращения Я переходит на механическую характеристику Г-Д. На этом участке он тормозится с постоянным моментом за счет чередования режимов. Динами- ческое торможение и отключейие до частоты Я, после чего срабатывает пороговый элемент 11 и двигатель переходит на участок механической характеристики Д-Е. На этом участке он продолжает тормозится с постоянным моментом за счет чередования режимов противовключение и динамическое торможение до нулевой частоты вращения.

Постоянный тормозной момент на участке Г-Е (фиг.2) обеспечивается за счет изменения порога срабатывания элемента 11 °

Таким образом, при любом уровне ограничения тока в режиме торможения двигатель тормозится с постоянным тормозным моментом, что обеспечивает максимальное быстродействие при заданном ограничении тока.

Следовательно, за счет введения задатчика порога ограничения тока и управляемого формирователя сигнала изменения порога срабатывания по час5 тоте вращения улучшается качество регулирования в режиме торможения и повышается быстродействие.

2576

Фо рмула изобретения

Реверсивный вентильный электродвигатель с регулируемым торможением по авт.св. 11 - 1283928, о т л и ч а ив шийся тем, что, с целью улучшения качества регулирования и повышения быстродействия, в него дополнительно введены задатчик порога ограничения тока и управляемый формирователь сигнала изменения порога сра20 батывания по частоте вращения, а гистерезисное реле и пороговый элемент снабжены входами управления, причем вход управления гистерезисного реле подключен к выходу задатчика порога

25 ограничения тока, а вход управления порогового элемента подключен к выходу управляемого формирователя сигнала изменения порога срабатывания по частоте вращения, вход которого под30 ключен к выходу задатчика порога ограничения тока.

1642576

Редактор В.Трубченко

Заказ 1435 Тираж 355 Подписное

ВЯИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открнтиям при ГКРП СССР

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

Производственно-издательский комбинат, "Патент"„ г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Составитель М,Сон

Техред д.Олийнь к

Корректор И.Куска

««+»