Реверсивный электропривод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления частотой вращения электродвигателя постоянного тока. Целью изобретения является повышение надежности и быстродействия. Реверсивный электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1 подключенный к тиристорному преобразователю 2 через тиристорный реверсирующий мост 3 с сериесной обмоткой 4 возбуждения во второй диагонали. Последовательно соединенные генератор 19 импульсов, схема И 20 и триггер 21 обеспечивают устойчивую и надежную работу электропривода в тяговых и тормозных режимах при прерывистом и непрерывном токах якоря электродвигателя 1. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и)з Н 02 P 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 о 4

0с

ЩГ1 (21) 4653632/07 (22) 21.02.89 (46) 15.08.91. Бюл. М 30 (75) Н,И.Джус (53) 621.316.718.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1264285, кл. Н 02 P 5/06, 1986.

Электротехническая промышленность — тяговые и подъемно-транспортное оборудование, М.: Информэлектро, 1972, М 5, с.

6. (54) РЕВЕРСИВНЫИ ЭЛЕКТРОПРИВОД

ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управле„„Я „„1670763 А1 ния частотой вращения электродвигателя постоянного тока. Целью изобретения является повышение надежности и быстродействия. Реверсивный электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1, подключенный к тиристорному преобразователю 2 через ти ристорный реверсирующий мост 3 с сериесной обмоткой 4 возбуждения во второй диагонали.

Последовательно соединенные генератор

19 импульсов, схема И 20 и триггер 21 обеспечивают устойчивую и надежную работу электропривода в тяговых и тормозных режимах при прерывистом и непрерывном токах якоря электродвигателя 1. 1 з,п. флы, 2 ил.

1670763

10

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления частотой вращения электродвигателя постоянного тока.

Целью изобретения является повышение надежности и быстродействия.

На фиг. 1 приведена схема электропривода; на фиг. 2 — схема логического переключающего блока.

Реверсивный электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1, подключенный к тиристорному преобразователю 2 через тиристорный реверсирующий мост 3, в диагональ переменного тока которого включена сериесная обмотка 4 возбуждения электродвигателя 1, Выходы усилителей 5 и 6 соединены с управляющими входами соответствующей пары тиристоров реверсирующего моста 3.

Выход датчика 7 тока соединен с входом первого нуль-органа 8, Выход датчика 9 скорости соединен с входом обратной связи регулятора 10 скорости, задающий вход которого подключен к выходу задатчика 11.

Выход регулятора 10 скорости через резисторы 12 и 13 соединен с инвертирующим и неинвертирующим входами операционного усилителя 14, каждый иэ которых через управляемые ключи 15 и 16 подключены к общей точке схемы управления.

Электропривод также содержит логический переключающий блок 17, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами соответственно первого и второго управляемых ключей 15 и

16, сумматор 18 и последовательно соединенные генератор 19 импульсов, первая схема И 20 и триггер 21, неинвертирующий выход которого соединен с входом усилителя 5 и первым входом логического переключающего блока 17, а инвертирующий вход подключен к входу усилителя 6 и второму входу логического переключающего блока

17.

Выход операционного усилителя 14 подключен к первому входу сумматора 18, второй вход которого соединен с выходом одновибратора 22, Второй вход первой логической схемы И 20 подключен к выходу первого нуль-органа 8, а выход соединен с входом одновибратора 22. Третий вход логического переключающего блока 17 подключен к выходу задатчика 11.

Логический переключающий блок 17 содержит второй нуль-орган 23, третий и четвертый резисторы 24, 25, два диода 26 и 27, вторую, третью, четвертую и пятую схвмы И

28, 29, 30 и 31.

Первый вход второй схемы И 28 соединен с катодом первого диода 26, первым

55 выводом третьего резистора 24 и первым входом пятой схемы И 31.

Вторые входы второй и четвертой схем

И 28 и 30 соединены и образуют первый вход логического переключающего блока

17. Первь и вход третьей схемы И 29 соединен с анодом второго диода 27, с первым вы водом четвертого резитстора 25 и первым входом четвертой схемы И 30. Вторые входы третьей и пятой схем И 29 и 31 объединены и образуют второй вход логического переключающего блока 17. Анод первого диода

26 соединен с катодом второго диода 27 и с выходом второго нуль-органа 23, вход которого является третьим входом логического переключающего блока 17. Выходы второй и третьей схем И 28 и 29 соединены с входами первой схемы ИЛИ 32. Выходы четвертой и пятой схем И 30 и 31 подключены к входам второй схемы ИЛИ 33. Выходы первой и второй схем ИЛИ 32 и 33 являются первым и вторым выходами логического переключающего блока 17.

Электропривод работает следующим образом.

Сигнал задатчика 11 в регуляторе 10 скорости сравнивается с сигналом, пропорциональным скорости электродвигателя 1.

По результатам сравнения вырабатывается управляющий сигнал, который поступает на один из входов операционного усилителя 14 (инвертирующий через резистор 12 или прямой через резистор 13). Логика работы блока 21 такова, что всегда один из ключей 15 или 16 замкнут, а другой — разомкнут. При замкнутом ключе 15 сигнал проходит через усилитель 14 не меняя знак, а при замкнутом ключе 16 — сигнал меняет знак. Благодаря такому переключению осуществляется переход из инверторного режима работы преобразователя 2 в выпрямительный и наоборот.

Ток, измеренный датчиком 7, поступает на первый нуль-орган 8, При снижении тока до нуля нуль-орган 8 формирует на своем выходе единичный сигнал, а при наличии тока — нулевой, При снижении тока до нуля, т.е. при прерывистом токе якоря сигналы периодически поступают на первый вход схемы И 20. На второй вход этой схемы поступают импульсы от генератора 19. Частота этих импульсов в несколько раз ниже частоты пульсаций выходного напряжения преобразователя 2 переменного тока в постоянный.

Поэтому на выходе схемы И 20 появляются импульсы, вызывающие переключение счетного триггера 21 ° который поочередно включает ту или другую пару тиристоров реверс рующего моста. чем изменяется на1670763

55 правление для протекания тока через обмотку 4 возбуждения. В режиме малых токов такое переключение дает возможность установить требуемый режим работы электродвигателя, так как имеется остаточное намагничивание. Поэтому после переключения появившийся в якоре ток направлен в обмотке возбуждения в сторону, снижающую поток от остаточного значения до нулевого, и поэтому самовоэбуждения двигателя не произойдет.

В данной схеме такой режим исключен благодаря тому, что при каждом появлении импчльса на выходе схемы И 20, одновибратор 22 формирует импульсы, длительностью порядка 3 — 5 периодов повторяемости преобразователя 2. Этот импульс в сумматоре 18 суммируется с сигналом с выхода операционного усилителя 14 и по абсолютной величине значительно превышает его.

При поступлении каждого такого импульса преобразователь 2 переходит в выпрямительный режим на указанное время вне зависимости от того, какова величина сигнала на выходе усилителя 14. Регулировочная характеристика преобразователя 2 выполнена так, что при нулевом сигнале на входе его выходное напряжение равно нулю. Таким образом, каждое переключение направления обмотки возбуждения приводит к формированию всплеска тока в силовой (якорной) цепи. Этот всплеск тока вызывает перемагничивание магнитной цепи двигателя, Амплитуда всплеска тока изменяется в зависимости от амплитуды и длительности импульса одновибратора 22 и подбирается так, чтобы всплеск тока составлял порядка

10-15;ь номинального значения.

Благодаря такому перемагничиванию устанавливается устойчивый режим работы электродвигателя 1 — тормозной или двигательный. Если нагрузка на валу электродвигателя 1 превышает несколько процентов номинальной, то преобразователь 2 имеет непрерывный ток, нуль-орган 8 имеет устойчивый нулевой сигнал на выходе и переключения триггера 21 не происходит.

Логический переключающий блок 17 в зависимости от полярности входного сигнала задатчика 11 и выходных сигналов триггера 21 устанавливает знак управляющего сигнала для преобразователя 2. Закон работы блока 17 следующий: при U > О Т=1 включен ключ 15, в 16 выключен, выпрямительный режим; при U >О Т=О включен-16, а15 отключен, инверторный режим; при U < О Т = О включен 15, а 20 отключен, инверторный режим;

45 при U< О Т-Овключен 16, а15 отключен, выпрямительный режим, где Т- прямой выходной сигнал триггера 21;

U — логический сигнал, обусловленный полярностью сигнала выхода задатчика 11.

Таким образом в данном устройстве повышается устойчивость тяговых и тормозных режимов при прерывистом и непрерывном токе электродвигателя.

Формула изобретения

1. Реверсивный электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, подключенный к тиристорному преобразователю через тиристорный реверсирующий мост, в диагональ переменного тока которого включена сериесная обмотка возбуждения, усилители, выходы которых соединены с управляющими входами соответствующей пары тиристоров реверсирующего моста, сумматор на входе тиристорного преобразователя, нуль-орган, первый и второй резисторы, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия, в него введены датчик тока, выходом соединенный с входом первого нуль-органа, регулятор скорости, задатчик и датчик скорости, выходы которых соединены с входами регулятора скорости, первый и второй ключи, операционный усилитель, инвертирующий и неинвертирующий входы которого через первый и второй резисторы соединены с выходом регулятора скорости. а через первый и второй ключи — с нулевой точкой схемы, логический переключающий блок, первый и второй выходы которого соединены с управляющими входами соответственно первого и второго ключей, последовательно соединенные генератор импульсов, первая схема И и триггер, неинвертирующий выход которого подключен к входу первого усилителя и первому входу логического переключающего блока, а инвертирующий выход соединен с входом второго усилителя и вторым входом логического переключающего блока, третий вход которого подключен к выходу задатчика, одновибратор, включенный между выходом первой логической схемы И и одним из входов сумматора, другой вход которого соединен с выходом операционного усилителя, второй вход первой схемы И подкяючен к выходу первого нуль-органа.

2. Электропривод по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что логический переключающий блок содержит второй нуль-орган, два диода, третий и четвертый резисторы, первые выводы которых соединены соответственно с катодом первого диода и анодом второго диода, вторую, третью, четвертую и

1670763

7ргл

And

7.2

Составитель Т. Трофименко

Редактор В. Трубченко Техред М.Моргентал Корректор М. Кучерявая

Заказ 2756 Тираж 337 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 пятую схемы И, первую и вторую схемы

ИЛИ, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами логического переключающего блока, причем и ервый вход второй схемы соединен с катодом первого диода и первым входом пятой схемы И, вторые входы второй и четвертой схем И соединены и образуют первый вход логического переключающего блока, первый вход третьей схемы И соединен с анодом второго диода первым входом четвертой схемы, вторые входы третьей и пятой схем И объединены иобраэуют второй вход логического переключающего блока, анод первого диода, соединен с катодом второго диода и выходом второго нуль-орга5 на, вход которого является третьим входом логического переключающего блока, выходы второй и третьей схем И соединены с входами первой схемы ИЛИ, выходы четвертой и пятой схем И подключены к входам

10 второй схемы ИЛИ, вторые выходы третьего и четвертого резисторов соединены с общей точкой схемы.