Позиционный двухдвигательный электропривод с электрической синхронизацией

 

Изобретение относится к электротехни- . ке и может быть использовано в системах управления двухдвигательными электроприводами , в частности в механизмах циклических .перемещений с электрической синхронизацией движения. Целью изобретения является повышение надежности. Устройство содержит электродвигатели 1, 2, подключаемые к общему силовому преобразователю 8 с помощью силовых ключей 13, 14. На валу электродвигателя 1 расположен сельсин 5 и путевой выключатель 10. Навалу электродвигателя 2 расположен сельсин 6 и путевой выключатель 11. Демодулятор 12 обеспечивает управление возбудителем 4 электродвигателя 2 по угловому рассогласованию сельсинов 5, 6. Командный блок 9 5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

s Н 02 Р 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Zf

27 (Йгг 1 (21) 4480830/07 (22) 2?.06,88. (46) 23.12.91 Бюл. М 47 (71) Государственный проектный и проектно-конструкторский институт "Электротяжхимпроект" (72) M.Ë.Прудков (53) 621.316.718.5 (088.8) (56) Перельмутер В.М., Сидоренко B,А. Системы управления тиристорными электроприводами постоянного тока. — M.:

Энергоатомиздат, 1988, с. 206-225.

Авторское свидетельство СССР

hL 1280690; кл. Н 02 Р 7/68, 1983. (54) ПОЗИЦИОННЫЙ ДВУХДВИГАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД С ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИНХРОНИЗАЦИЕЙ Ы 1700730 A l (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления двухдвигательными электроприводами, в частности в механизмах циклических,перемещений с электрической синхронизацией движения. Целью изобретения является повышение надежности. Устройство содержит электродвигатели 1, 2, подключаемые к общему силовому преобразователю 8 с помощью силовых ключей 13, 14. На валу электродвигателя 1 расположен сельсин 5 и путевой выключатель 10. На валу электродвигателя 2 расположен сельсин 6 и путевой выключатель,1. Демодулятор 12 обеспечивает управление возбудителем 4 электродвигателя 2 по угловому рассогласованию сельсинов 5, 6. Командный блок 9 обеспечивает подачу команд на включение электропривода дпя перемещения рабочих органов машин в одном или противоположном направлении, присоединения или отключения соответствующего электродвигателя к силовому преобразователю 8, 8 данном устройстве обеспечивается гарантированное заданное перемещение рабочих органов. При наличии некоторой несинхронности хода останов электропривода производится от путевого выключателя, контролирующего перемещение отстающего электродвигателя.. При этом несинхронность хода, допущенная и необработанная в тянущем цикле, будет отработана в последующем цикле. 2 ил.

40

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления двухдвигательными эпектроприводами, в частности в механизмах циклических перемещений с электрической синхронизацией движения их рабочих органов.

Целью изобретения является повышение надежности, На фиг. 1 представлена функциональная схема электропривода; на фиг. 2 — функциональная схема командного блока.

Электропривод содержит первый,1 и второй 2 электродвигатели постоянного тока, обмотки возбуждения которых подключены к возбудителям 3 и 4, а роторы электродвигателей 1 и 2 механически связаны соответственно с первым 5.и вторым 6 сельсином, генератор 7 частоты, групповой силовой преобразователь 8, командный блок 9, пеовый 10 и второй 11 путевые выKJIK)Q Tet10, демодулятор 12, причем первый сельсин 5, второй сельсин 6 и демодулятор

12 включены последовательна„а выход демодулятора 12 подключен к возбудителю 4 второго двигателя 2, четыре ключа 13 — 15, первый 1 и второй 2 электродвигатели соединены с выходом группового силового преобразователя 8 через первый ключ 13 и второй ключ 14 соответственно, третий ключ 15 включен между выходом генератора 7 частоты и входом первого сельсина 5 непосредственно, четвертый ключ 16 включен между выходом генератора 7 частоты с входом первого сельсина 5 с изменением фазы на 180, первый триггер 17 и второй триггер 18, при этом первые входы, первого

17 и второго 18 триггеров соединены соответственно с первым и вторым выходами командного блока 9, а выходи первого .17 и второго 18 триггеров соединены соответственно с первым и вторым входами группового силового преобразователя 8, третий 19 и четвертый 20 триггеры, первые выходы которых соединены с входами соответственно первого управляемого ключа 13 и второго управляемого ключа 14, а первый и второй входы — с третьим, четвертым, пятым и шестым выходами командного блока 9 соответственно, пятый триггер 21 и шестой триггер 22, первые входы которых присоединены также к первому и второму выходам командного блока 9 соответственно, а вторые входы — к второму и первому соответственно выходам. командного блока 9, а выходы пятого 21 и шестого 22 триггеров подключены к первым входам первого 23 и второго 24 элементов И соответственно, причем второй вход первого элемента И 23. и третий вход второго элемента И 24 подключены к входу второго ключа 14, третий вход первого элемента И 23 и второй вход второго элемента И 24 подключены к входу первого ключа 13, а выходы первого элемента И 23 и второго элемента И 24 подключены соответственно к входу третьего ключа 15 и четвертого ключа 16, первое релейное звено

25, второе релейное звено 26 и нуль-орган

27, входи которых подключены к выходу демодулятора 12, а выход первого релейного звена 25 подключен к второму входу первого элемента ИЛИ 28, выход второго релейного звена 26 подключен к второму входу второго элемента ИЛИ 29, выход нуль-органа 27 подключен к первым выходам первого элемента ИЛИ 28 и второго элемента ИЛИ

29, а третьи входы первого элемента ИЛИ 28 и второгоэлемента ИЛИ29 подключены к вторым выходам соответственно четвертого триггера 20,и третьего триггера 19, выходы первого элемента ИЛИ 28 и второго элемента ИЛИ 29 подключены соответственно к третьему входу третьего элемента И .30 и третьему входу четвертого элемента И 31,. причем вторые входы третьего элемента И

30 и четвертого элемента И 31 подключены соответственно к первому 10 и второму 11 путевым выключателям, а первые входы элемента И 30 и четвертого элемента И.31 подключены соответственно к первому выходу третьего триггера 19 и первому выходу четвертого триггера 20, выходы третьего 30 и четвертого 31 И элементов подключены соответственно к первому.и втррому входу третьего элемента ИЛИ 32, выход которого подключен к первому входу четвертого эле1700730 мента ИЛИ 33 и первому входу пятого элемента ИЛИ 34, причем второй вход четвертого элемента ИЛИ 33 соединен с вторым выходом командного блока 9, а второй вход пятого элемента i ИЛИ 34 соединен с первым выходом командного блока 9, выход четвертого элемента ИЛИ 33 соединен с вторым входом первого триггера 17, а выход пятого элемента ИЛИ 34 соединен с вторым входом второго триггера 18.

Электропривод работает следующим образом.

Команды на включение электропривода для перемещения рабочих органов машин подаются с первого и второго выходов командного блока 9. При появлении командного сигнала на первом выходе блока 9 включаются триггеры 17 и 21 и отключаются триггеры 18 и 22 При включении триггера 17 подводится управляющий сигнал к входу управления "-" силового преобразователя 8, а при включении триггера 21 через управляемый ключ 15 генератор 7 частоты присоединяется к входу сельсина 5. Если при этом предварительно блоком 9 включены триггеры 19 и 20 и соответственно включены ключи 13 и 14, т.е. оба электродвигателя 1 и 2 присоединены параллельно к выходу силового преобразователя 8, то электродвигатель 1 и 2 начинают перемещать рабочие органы соответствующих машин. Вследствие неравенства моментов сопротивления машин, электрических параметров двигателей 1 и 2 (сопротивлений обмоток якоря, потоков возбуждения) могут несколько отличается частоты вращения двигателей 1 и

2, что приводит к несинхронному ходу рабочих органов машин, Пусть, например, угол поворота электродвигателя 1 превышает угол поворота электродвигателя 2 или рабочий орган электродвигателя 1 опережает рабочий орган электродвигателя 2, При этом сельсин 6 отстает ат сельсина 5, и на выходе демодулятора 12 появляется сигнал ЬФ со знаком "-", Последний приводит к уменьшению потока возбуждения Фдвигателя 2 на величину ЬФ и соответственно к увеличению его частоты вращения ю на величину:Ла !

Ьв ЛФ и Ч>

Сигнал ЛФ на выходе демодулятора

12 существует до тех пор, пока угол поворота электродвигателя 2 и сельсина 6 не сравняется с углом поворота электродвигателя 1 и сельсина 5 или пока не достигнут синхронный ход рабочих органов двух машин, Если синхронность хода обоих электродвигателей 1 и 2 достигнута до момента окончания

55 перемещения рабочих органов машин, т,е, до момента срабатывания путевых выключателей 10 и 11, то отключение триггера 17 или 18 и останов электродвигателей 1 и 2 производится любым из путевых выключателей 10 или 11. При этом сигнал выключателя 10 или 11 проходит по любой из цепей

10 — 30-32-33 — 17 и 11 — 31 — 32 — 33 — 17, или 10—

30-32 — 34 — 18 или 11 — 31 — 32 — 34 — 18. Звенья элемента И 30 или 31 пропускают сигналы выключателей 10 и 11, так как на остальных их входах имеются сигналы от триггеров 19 и 20 соответственно и от нуль-органа 27.

Последний имеет выходной сигнал при отсутствии входного сигнала или сигнала на выходе демодулятора 12, т.е. при синхронном ходе электродвигателей 1 и 2.

Если синхронность хода электродвигателей 1 и 2 не достигается до момента срабатывания путевых выключателя 10 или 11, например, если электродвигатель 1 опережает электродвигатель 2, и на выходе демодулятора 12 имеется отрицательный сигнал

"-ЛФ, то нуль-орган 27 отключен, à вкл ачено релейное звена 26, реагирующее на отрицательный сигнал демодулятора 12. При этом останов электаопривада производится по сигналу путевого выключателя 11, контролирующего перемещение электродвигателя 2, отстающего по перемещению в данный момент от электродвигателя 1, При этом сигнал путевого выключателя 11 проходит по цепи 11 — 31 — 32 — 33 (34) и отключает триггер 17 или 18, Если опережающим я вляется электродвигатель 2, то на выходе демодулятора 12 имеет место положительный сигналЛФ. При этом нуль-орган 27 и релейное звено 26 отключены, а включено pereAное звено 25, и элементом И 30 пропускается к R-входу триггера 17 или 18 для его отключения сигнал путевого выключателя 10. Таким образом для гарантированного зеданнога перемещения раба их органов при наличии некоторой несинхронности хода останов электропривода производится от путевого выклю ателя, контролирующего перемещение отстающего электродвигателя, При этом несинхронность хода, допущенная и неотработанная B текущем цикле, отработана в последующем цикле.

Если изменяется направление движения электропривада, то автоматически изменяется на 180 фаза напряжения генератора

7частаты, подводимаго к сельсину 5. Изменеwe фазы питающего сельсин 5 напряжения производится с помощью реверсивного моста, составленного из управляемых ключей 15 и 16. Последние управляются триггерами 21

1700730 и 22 соответственно и включаются одновременно с триггерами 17 и 18 соответственно, определяющими направление движения электро привода.

Необходимость изменения фазы питающего сельсин 5 напряжения вызвана тем, что при изменении направления вращения двигателей 1 и 2 знак угла опережения или отставания сельсинов 5 и 6 изменяется на противоположный. Для того, чтобы при этом соответственно не изменялась полярность ( выходного напряжения демодулятора 12 и, иск,почались ложные воздействия на возбу дитель 4 электродвигателя 2 (т.е. Вместо Ослабления потока возбуждения было бы ого усиление и наоборот), необходимо соответственно изменить фазу входного напряжения сельсина 5, При необходимости раздельной работы электродвигателей 1 и 2, напримбр, при работе только электродвигателя 1, электродвига; тель 2 отсоединяется от силового преобразователя 8 управляемым ключом 14.

Для этого сигналом командно о блока 9 на R-вход триггера 20 последний отключается и соответственно снимается сигнал с управляющего входа ключа 14. Одновременно исчезает сигнал триггера 20 на входе элемента И 31 и закрывается путь для прохож дения сигнала путевого выключателя 11, механически соединенного с электродвигателем 2, на R-входы триггеров 17 и 18, управляющих силовым преобразователем 8; путевой выключатель 11 исключается иэ конгроля и ограничения перемещений рабочих органов машин. Выходной сигнал триггера 20 исчезает и с входов элементов

И 23 и 24, вследствие чего преграждается путь прохождения выходных сигналов триггеро=-21 и 22 к управляющим входом ключей

15 и 16 р8версивнОГО моста, ПослеДние OTкл:очаются, прерывается подача питания от Генератора 7 частоты к сельсину 5, и схема кон роля и синхронизации углов поворота сельсинов 5 и 6 перемещений электродвигателей i и 2 перестает действовать; на выходе демодулятора 12 устанавливается нулевой сигнал.

Точно так же схем" электрической син хронизации перестает действовать и при отключении от силового преобразователя электродвигателя 1 управляемым ключом

13, При этом по сигналу командного блока 9 отключается триггер 19, исчезают сигналы с входов элементов И 30, 23 и 24, преграждаются пути прохожд8ния сиГналоВ путевоГО выключателя 10 и Выходных сиГналов триг геров 21 и 22: путевой выключатель 10 исключается из контроля и ограничения перемещений рабочих органов машин, и от5

ЗГ, кгночаются ключи 15 и 16 реверсивного моста, ((Омандный блОк 9 (фиг, 2) сОстОит иэ командоаппаратов 35--40. Командоаппарат

35 электрически связан с входами триггеров

17. 21, 22 и элемента ИЛИ 34, командоаппарат 36 — с входами триггеров 18, 22 и 21 и элемента ИЛИ ЗЗ, командоаппараты 37 и 39 — с входами триггера 19, а командоаппараты

38 и 40 — с входами триггера 20, С помощью командоаппаратов 35 и 36 подаются команды на включение электропривода для перемещения рабочих органов машин в одном или противоположном направлении.

С помощью командоаппаратов 39 и 40 подаются команды на присоединение к силовому преобразователю 8 соответственно электродвигателей 1 или 2, С помощью командоаппаратов 37 и 38 г1одаются команды на огсоединение от силового преобразователя 8 соответственно злектродвига;е1Я 1 иг1И 2, Выходной сигнал демодулятора 12 ограничивается так, что Ослаб1 ение или усиление потока возбуждения электродвигателя

2 находится в допустимых пре,:.Влах, т.е. что

Об;,спечивается ус. Ойчивая работа электрОдвигателя 2 в процессе синхронизации перемещений рабочих органов машин.

Таким образом, обеспечивается гарантированные циклические перемещения рабочих органов машин на заданное расстояние и повышается надежность рабоTH.

Формула изобретения

ПОзиционный двухдвигате) ьныЙ элект ропривод с. электрической синхронизацией, одер>кащий первый и второй электродвигат6ли постоянноГО TQKB of3MoTKM возбу>кдения которых подключены к возбудителям, а роторы э пектродвигателей механически связаны соответственно с первь.м и в--орым сельсинэми, Генератоз частсты, Груггповой силовой преобразователь. о т л и ч а ю щ ий C я тем, HTO, C цеl!bFO повышения НВр8>КНО сти, он дополнительно содержит командный блок, первый и второй путевь.э выключатели, демодулятор, причем первь;й и второй сельсины и демодулятор включен последовательно A выход демодулятора подключен к возбудителю второго двигателя, четыре ключа, первый и Второй электродвигатели

СОЕДИНВНЫ С ВЫХОДОМ ГРУППОВОГО СИЛОВОГО преобразователя через пеовый и второй ключи соответственно, третий ключ включен между выходом генератора частоты и входом первого сельсина непосредственно, четвертый ключ включен между выходом ге1700730

10 нератора частоты с входом первого сельсина с изменением фазы на 180, первый и второй триггеры, при этом первые входы первого и второго триггеров соединены соответственно с первым и вторым входами 5 командного блока, а выходы первого и второго триггеров соединены соответственно с первым и вторым входами группового силового преобразователя, третий и четвертый триггеры, первые выходы которых соедине- 10 ны с входами соответственно первого и второго управляемых ключей, а первый и второй входы —, с третьим, четвертым, пятым и шестым выходами командного блока соответственно, пятый и шестой триггеры, пер- 15 вые входы которых присоединены также к первому и второму выходам командного блока соответственно, а вторые входы — к второму и первому соответственно выходам командного блока, а выходы пятого и шес- 20 того триггеров подключены к первым входам первого и второго элемента И соответственно, причем, второй вход первого элемента И и третий вход второго элемента И подключены к входу второго ключа, 25 третий вход первого элемента И и второй вход второго элемента И подключены к входу первого ключа, а выходы перво о и второго элементов И подключены соответственно к входам третьего четверто- 30 го ключей, первое релейное звено, второе звено и нуль-орган, входы которых подклюГ

- 21 у

Г !

) ! 5 ..-4-— (Яу д (1

La !

19 гг ! )

LU ! 3 чены к выходу демодулятора, а выход первого релейного звена подключены. к второму входу первого элемента ИЛИ, выход второго релейного звена подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход нуль-органа подключен к первым входам первого и второго элементов ИЛИ, а третьи входы первого и второго элементов ИЛИ подключены соответственно к вторым выходам третьего и четвертого триггеров, выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены соответственно к третьим входам третьего и четвертого элементов И, причем вторые входы третьего и четвертого элементов И подключены соответственно к первому и второму путевым выключателям, а первые входы третьего и четвертого элементов И подключены соответственно к первым выходам третьего и четвертого триггеров, выходы третьего и четвертого элементов И подключены соответственно к первому и второму входам третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к первым входам четвертого и пятого элементов ИЛИ, причем второй вход четвертого элемента ИЛИ соединен с вторым выходом командного блока, а второй вход пятого элемента ИЛИ соединен с первым выходом командного блока, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого триггера, а выход пятого элемента ИЛИ соединен с вторым входом второго триггера.