Реверсивный электропривод постоянного тока с двухзонным регулированием частоты вращения

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах подъемных механизмов. Целью изобретения является исключение перерегулирования тормозного момента при спуске груза. Электропривод содержит регулятор 4 скорости, регулятор 9 тока, тиристорный преобразователь 2, выход которого подключен к якорной обмотке электродвигателя 1. Вход регулятора 12 тока возбуждения соединен с выходом регулятора 13 ЭДС через две параллельные цепи, включающие второй 30 и третий 31 управляемые ключи, интегрирующее звено 62 с блоком 63 ограничения, и инвертирующий усилитель 29. В данном устройстве обеспечиваются при спуске груза с малым приведенным значением момента нагрузки необходимая скорость нарастания и ограничение сигнала задания тока возбуждения при переходе от режима спуска к режиму торможения. 3 ил. и«

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s1)s Н 02 P 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

k (61) 1394383 (21) 4684367/07 (061392) (22) 28.04.89 (46) 23.04.91. Бюл. М 15 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте (72) А.А. Барьюдин и А.И. Коган (53) 621.316.718.5(088.8) (56) Авторское свидетел ьство СССР

hh 1394383, кл, Н 02 P 5/06, 1988. (54) РЕВЕРСИВНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА С ДВУХЗОННЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах подъемных механизмов. Целью

„„. Ж„„1644346 А2 изобретения является исключение перерегулирования тормозного момента при спуске груза. Электропривод содержит регулятор 4 скорости, регулятор 9 тока, тиристорный преобразователь 2, выход которого подключен к якорной обмотке электродвигателя 1. Вход регулятора 12 тока возбуждения соединен с выходом регулятора 13 ЭДС через две параллельные цепи, включающие второй 30 и третий 31 управляемые ключи, интегрирующее звено 62 с блоком 63 ограничения, и инвертирующий усилитель 29; В данном устройстве обеспечиваются при спуске груза с малым приведенным значением момента нагрузки необходимая скорость нарастания и ограничение сигнала задания тока возбуждения при переходе от режима спуска к режиму торможения. 3 ил.

L(1644346.5 грузоподъемности

20

40

55

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах подъемных механизмов, в частности для буровых лебедок различной

Целью изобретения является исключение перерегулирования тормозного момента при спуске груза.

На фиг, 1 представлена функциональная схема электропривода; на фиг. 2 — функциональная схема блоков определения знаков и логического управления; на фиг. 3— схема блока задания полярности возбуждения.

Электропривод содержит электродвигатель 1 постоянного тока, якорная обмотка которого подключена к нереверсивному тиристорному преобразователю 2. в цепь управления которого последовательно включены задатчик 3 интенсивности, регулятор 4 скорости с блоком 5 регулируемого ограничения, первый управляемый ключ 6, звено 7 с перестраиваемой структурой, первый блок 8 выделения модуля и регулятор 9 тока якоря, а обмотка 10 возбуждения электродвигателя подключена к реверсивному тиристорному преобразователю 11, в цепь управления которого включены регулятор

12 тока воэдуждения и регулятор 13 ЭДС, к первому входу которого подключен блок

14 задания ЭДС, подключенные к входам соответствующих регуляторов датчики 15—

17 скорости, тока якоря и тока возбуждения, а также датчик 18 ЭДС, первый вход которого соединен с выходом датчика 19 напряжения на якоре, а второй вход — с выходом датчика 16 тока якоря.

Выходы регулятора 4 скорости, датчика

17 тока возбуждения и датчика 15 скорости соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока 20 определения знаков, шесть выходов которого 21-26 соединены соответственно с шестью входами блока 27 логического управления. При этом первый выход блока 27 логического управления соединен с управляющим входом управляемого ключа 6, второй выход— с управляющим входом звена 7 с перестраиваемой .структурой, третий выход — с входом управления изменением темпа сигнала задатчика 3 интенсивности и входом управления блока 5 ограничения. Кроме того, реверсивный электропривод содержит второй блок 28 выделения модуля, инвертирующий усилитель 29, второй 30 и третий 31 управляемые ключи и блок 32 задания полярности тока возбуждения (фиг. 2), при этом выход датчика 18 ЭДС через блок 28 выделения модуля соединен с вторым входом регулятора 13 ЭДС, выход которого через инвертирующий усилитель 29 и управляемый ключ

31 соединен с выходом управляемого ключа

30 и с задающим входом регулятора 12 тока возбуждения, выход регулятора 4 скорости соединен с первым входом блока 32 задания полярности тока возбуждения, второй вход которого связан с входом задатчика 3 интенсивности, а третий и четвертый входы— с выходами 25 и 26 блока 20 определения знаков, выходы 33 и 34 блока 32 задания полярности тока возбуждения подключены к управляющим входам управляемых ключей 30 и 31 соответственно. Блок задания полярности тока возбуждения содержит релейный элемент 35 с петлей гистерезиса, вход которого служит первым входом блока, а выход связан с входом знакочувствительного релейного элемента 36, выходы 37 и 38 которого соединены с первыми входами логических элементов И 39 и 40, выходы которых являются выходами 33 и 34 блока, а вторые входы подключены к выходу логического элемента ИЛИ 41, первый вход которого связан с выходом релейного элемента

42, а два других входа являются соответственно третьим и четвертым входами блока

32, вторым входом которого служит вход релейного элемента 42, Блок 20 определения знака (фиг. 2} может быть выполнен в виде трех знакочувствительных релейных элементов 43-45, а блок 27 логического управления содержит (фиг. 2) шесть логических элементов И 46 — 51, три логических элемента ИЛИ 52 — 54 и блок 55 задержки.

Реверсивный электропривод дополнительно содержит датчик 56 статического тока, индикатор 57 уровня, два логических элемента И 58 и 59, устройство выборкихранения 60, четвертый управляемый ключ

61, интегрирующее звено 62 с блоком 63 ограничения, при этом датчик 56 статического тока через индикатор 57 уровня соединен с первым входом логического элемента И 58, второй вход которого соединен с шестым 26 выходом блока 20 определения знаков, выход 37 знакочувствительного релейного элемента 36 соединен с третьим входом логического элемента

И 58, выход которого соединен с первым входом логического элемента И 59 и управляющим входом устройства 60 выборки-хранения, второй вход логического элемента И

59 соединен с выходом 23 блока 20 определения знаков, а выход — с входом управления управляемого ключа 61, выход регулятора 13 ЭДС соединен с входом устройства выборки-хранения 60, входом интегрирующего звена 62 и входом управляемого ключа 61, выход которого соединен с выходом интегрирующего звена 62

1644346 и входом второго управляемого ключа 30, а выход устройства выборки-хранения 60 соединен с входом управления блока 63 ограничения интегрирующего звена 32., Реверсивный электропривод с двухзонным регулированием частоты вращения работает следующим образом, В исходном состоянии, когда двигатель постоянного тока неподвижен и отсутствует как задание, так и возмущение со стороны нагрузки, сигналы на входе задатчика 3 интенсивности, выходах регулятора 4 скорости и датчика 15 равны нулю. Сигналы на входах блока 20 определения знаков и логические сигналы на его выходах, а также на выходах блока 27 логического управления и блока 32 задания полярности тока возбуждения равны нулю. Благодаря этому управляемые ключи 6, 30, 31 разомкнуты, а управляемый ключ 61 замкнут. При этом в исходном состоянии обеспечивается нулевой ток возбуждения, а следовательно, и нулевой сигнал на выходе датчика 17 тока возбуждения, При любом режиме работы электропривода в направлении подьема (разгон, установившееся движение, торможение) логический сигнал на выходе 26 блока 20 определения знаков равен нулю.

Такой же логический сигнал присутствуег и на выходе логических элементов И 58 и 59, благодаря чему управляемый ключ 61 остается в замкнутом состоянии, а величина и полярность сигнала на задающем входе регулятора 12 тока возбуждения определяется сигналом на выходе регулятора 13 ЭДС и состоянием (зэмкнутое или разомкнутое) управляемых ключей 30 и 31..

При спуске груза с большим значением приведенного момента нагрузки уровень сигнала на выходе датчика 56 статического тока таков, что на выходе индикатора 57 уровня присутствует сигнал логического ну ля, что приводит к появлению такого же логического сигнала и на выходе логических элементов И 58 и 59, При этом управляемый ключ 61 замкнут, а величина и полярность сигнала на задающем входе регулятора 12 тока возбуждения определяется величиной сигнала на выходе регулятора 13 ЭДС и состоянием управляемых ключей 30 и 31.

При спуске груза с малым приведенным значением момента нагрузки разгон электропривода происходит в режиме силового спуска. Полярность аналоговых сигналов на входах блока 20 определения знаков такова, что на его выходах 22, 24 и 26 присутствуют единичные логические сигналы. Управляемый ключ 31 замкнут, а управляемый ключ

30 разомкнут. Так как на выходе 37 знакочувствительного релейного элемента 36

25

45 ности, По мере снижения тока возбуждения до нуля снижается и ЭДС двигателя, а вы50

40 присутствует сигнал логического нуля, управлемый ключ 61 замкнут и величина сигнала на входе управляемого ключа 30 определяется сигналом на выходе регулятора 13 ЭДС.

В процессе разгона электроприводэ скорость двигателя достигает заданной величины на входе регулятора 4 скорости, а затем и превосходит ее, благодаря чему полярность сигнала на выходе регулятора 4 скорости изменяется на противоположную, а полярность сигналов на выходах датчиков

17 и 15 тока возбуждения и скорости остаются неизменными. Управляемый ключ 6 размыкается и дальнейший разгон происходит под действием веса груза. В тот момент, когда величина сигнала нэ выходе регулятора 4 скорости превысит ширину петли гистерезиса релейного элемента 35, на выходе

38 знакочувствител ьного релейного элемента 36 появляется сигнал логического нуля, а на выходе 37 — логической единицы, Так кэк на каждом из входов логического элемента

И 58 присутствуют единичные логические сигналы, устройство 60 выборки-хранения переводится в режим хранения и на входе блока 63 ограничения присутствует сигнал, пропорциональный значению тока возбуждения на момент появления команды на pesepc поля двигателя. Так как на выходе 34 логического элемента И 40 появляется сигнал логического нуля, а на выходе 33 логического элемента И 39 — логической единицы, управляемый ключ 31 размыкается, э управляемый ключ 30 — замыкается. В свою очередь, наличие логического нуля на выходе 23 блока 20 определения знаков обеспечивает нулевой логический сигнал и на выходе логического элемента И 59. Благодаря этому управляемый ключ 61 замкнут, а сигнал с выхода регулятора 13 ЭДС поступает непосредственно на задающий вход регулятора 12 тока возбуждения, задавая ток возбуждения противоположной полярходной сигнал регулятора 13 ЭДС увеличивается до насыщения, величина которого пропорциональна номинальному току возбуждения двигателя. П ри появлении тока возбуждения заданной полярности нэ выходе 23 блока 20 определения знаков появляется сигнал логической единицы, что приводит к появлению аналогичного сигнала на выходе логического элемента И 59

Управляемый ключ 61 размыкается, вводя s действие интегрирующее звено 62. Благодаря этому обеспечивается требуемый по условию исключения перерегулирования тормозного момента темп нарастания зада1644346 ющего сигнала на входе регулятора 12 тока до величины, определяемой уставкой блока

63 ограничения. При полученной комбинации знаков аналоговых сигналОв на входах блока 20 определения знаков управляемый 5 ключ 6 замыкается и электропривод плавно переходит в режим рекуперативного торможения, обеспечивая спуск груза на заданной скорости, 10, Формула изобретения

Реверсивный электропривод постоян-, ного тока с двухзонным регулированием частоты вращения по авт. св. М 1394383, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью 15 исключения перерегулирования тормозного момента при спуске груза, введены датчик статического тока, индикатор уровня, два логических элемента И, устройство выборки-хранения, интегрирующее звено с 20 блоком ограничения и четвертый управляемый ключ, при этом датчик статического тока через индикатор уровня связан с первым входом первого логического элемента И. второй вход которого соединен с шестым входом блока определения знаков, первый вход энакочувствительного элемента блока задания полярности тока возбуждения подключен к третьему входу первого логического элемента И, выход которого соединен с первым входом второго логического элемента И, второй вход которого подключен к третьему выходу блока определения знаков, выход первого логического элемента И ñîåдинен с управляющим входом устройства выборки-хранения, выход второго логического элемента И подключен к управляющему входу четвертого управляемого ключа, выход регулятора Э4С через устройство выборки-хранения связан с управляющим входом блока ограничения и через интегрирующее звено, шунтированное четвертым управляемым ключом, — с входом второго управляемого ключа.

1644346

Составитель M. Кряхтунова

Редактор Т.Куркова Тех ред М.Моргентал Корректор Н,Король

Ф

Заказ 1466 Тираж 357 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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