Реверсивный электропривод

 

Использование: может быть использовано в электроприводах лебедки и бурового станка. Сущность: введение резистора в якорную цепь электродвигателя с помощью системы управления контактором, позволяет ограничить ток якоря на допустимом уровне и повысить надежность электропривода . 1 ил..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 Р 5/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4936041/07 (22) 12.05.91 (46) 30.01.93. Бюл, N 4 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) В. В, Кал южный, Ю.П.Сердюков и

Л.И.Кантиус (56) Авторское свидетельство СССР . N. 1557662, кл, Н 02 P 5/06, 1990, Изобретение относится к электротехнике и предназначено для электроприводов постоянного тока установок, требующих регулирования скорости и момента при ограниченном быстродействии и высокой эксплуатационной надежности, например для лебедки и вращэтеля бурового станка, Известен реверсивный электропривод постоянного тока, содержащий индуктивноемкостный преобразователь, реверсивный силовой выпрямитель, блок регулирования тока в обмотке возбуждения, первый и второй сумматоры, задатчики скорости и момента, блок ввода-вывода, датчик направления вращения, логический распределитель и усилители-формирователи, Недостатком электропривода является сложность силовой части реверсивного выпрямителя.

Наиболее близким к изобретению является электропривод постоянного тока с нереверсивным источником тока в якорной цепи и реверсивным выпрямителем в цепи обмотки возбуждения. Реверсивный электропривод содержит также задатчики скорости и момента, блок ввода-вывода, датчик направления вращения, логический распределитель, усилители — формирователи и фор„„5U „„1791951 А1 (54) РЕВЕРСИВНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Использование: может быть использовано в электроприводах лебедки и бурового станка. Сущность: введение резистора в якорную цепь электродвигателя с помощью системы управления контактором, позволяет ограничить ток якоря на допустимом уровне и повысить надежность злектропривода. 1 ил. мирователь угла регулирования тиристорами реверсивного выпрямителя.

Недостаток электропривода — отсутст- Б вие возможности ограничения тока якоря электродвигателя при торможении электропривода с большим электромагнитным моментом.

Цель изобретения — повышение надежности электропривода путем ограничения якорного тока при торможении.

Поставленная цель достигается тем, что в реверсивный электропривод дополнитель-! но введены тормозной резистор, последовательно соединенный с якорной обмоткой электродвигателя и шунтированный нормально замкнутым силовым контактом кон-;Q1 . тактора постоянного тока, интегратор, перемножитель. узел выделения отрицательного знака произведения, порогово-согласующее устройство, при этом вход интегратора связан с выходом задатчикэ скорости, а выход — с первым входом перемножителя, второй вход которого соединен с выходом тахогенератора, выходной сигнал перемножителя воздействует через последовательно соединенные узел выделения отрицательного знака произведения и порогово-согласующее устройство нэ электромагнит контактора постоянного тока, 1791951

20

35

40 силовОГО контакта 4 одновременно выход задатчика момента связан с вторым входом порогово-согласующего устройства для задания порога его .срабатывания, На чертеже представлена структурная схема реверсивного электропривода.

Электропривод содержит электродвигатель 1 независимого возбуждения с тахогенератором 2. Якорная обмотка электродвигателя 1 последовательно соединена с тормозным резистором 3, шунтированным нормально замкнутым силовым контактом 4 контактора постоянного тока, и подключена к выводам трехфазного источника переменного напряжения через силовой диодный выпрямитель 5 и индуктивно-емкостный преобразователь 6.

Обмотка 7 возбуждения электродвигателя 1 шунтирована резистором 8 и связана с выходом реверсивного преобразователя 9.

Электроды управления тиристоров преобразователя 9 связаны через усилители-формирователи 10 — 17 с выходами логического распределителя 18, первый и второй входы которого связаны с блоком 19 ввода-вывода, третий и четвертый — с датчиком 20 направления вращения, а пятый — с формирователем 21 угла регулирования.

Формирователь 21 имеет два входа: вход синхронизации, подключенный к источнику переменного напряжения тиристорного преобразователя 9, и вход управления, подключенный к вы-оду первого сумматора 22.

На прямой вход сумматора 22 поступает сигнал с выхода задатчика 23 момента, а на инверсный — сигнал с выхода второго сумматора 24, прямой вход KoTopolo связан с выходом задатчика 25 скорости, а инверсный — с тахогенератором 2, Контактор поСТОЯ Н НОГО тока включается электромагнитом 26 через порогово-согласующее устройство 27. На два входа устройства 27 поступают сигнал 28 задания порога срабатывания и сигнал с выхода узла 29 выделения отрицательного знака выходного сигнала перемнажителя 30, Перемножитель 30 осуществляет обработку сигналов тахагенератора 2 и задатчика скорости 25.

Последний предварительно проходит через интегратор 31.

Реверсивный электропривод работает .следующим образом, Устанавливают задатчик 25 скорости в нулевое положение и подключают электропривод к источнику переменного напряжения.

Индуктивно-емкостный преобразователь 6 и выпрямитель 5 создают в якорной цепи электродвигателя 1 номинальный ток.

Подают сигнал 23 задания пускового момента, а задатчиком 25 задают необходимый уровень скорости электропривода. Логический распределитель 18 обрабатывает информацию на своих входах и формирует импульсы управления с заданной задержкой на тиристоры первой или второй группы вентилей преобразователя 9. В обмотке возбуждения 7 протекает ток и электродвига- тель плавно разгоняется, По мере разгона сигнал обратной связи по скорости, получаемый с помощью тахогенератора?, вычитается из сигнала задатчика 25 скорости, что приводит к уменьшению сигнала на выходе сумматора 22 и, следовательно, к увеличению угла регулирования преобразователя 9.

Увеличение угла регулирования приводит к уменьшению тока в обмотке 7 возбуждения электродвигателя. Установившийся режим работы электропривода наступает при равенстве электромагнитного момента, развиваемого двигателем, моменту сопротивления на его валу.

Для реверсирования электропривода изменя от полярность напряжения на выходе эадатчика 25 скорости, Импульсы управленил тиристорами ранее работавшей группы преобразователя 9 сдвигаются блоками 21 и 18 в область инверторного режима для этой группы вентилей, При этом ток в обмотке возбуждения 7 форсированно спадает, а затем, при вкл очении вентилей другой группы, нарастает в Обратном направлении, При изменении направления тока в обмотке возбуждения и сохранении прежнего направления вращения якоря двигателя, электропривод переходит в тормозной режим противовключения, при котором величина тока якоря определястся, в соответствии с принципом наложенич, направленной согласно ЭДС якоря и выпрямленным напряжением на выходе индуктивно-емкостного преобразователя (на выходе блоков 6 и 5). Если торможение происходит с большим электромаГнитным моментом (уставка задатчика 23 момента большая), то ток якоря определяется лишь

ЭДС якоря (т.к. преобразователь 6 находится при этом в режиме короткого замыкания вентилями выпрямителя 5) и может превышать допустимые значения для коллектора машины 1. Для Ограничения тока якоря при торможении с большими электромагнитными моментами в якорную цепь электропривода вводится тормозное сопротивление 3.

Введение сопротивления производится при включении контактора 26 и размыкании его

Включение контактора 26 осуществляется в следу ощей последовательности. При поступлении команды íà реверс или оста1791951 нов электропривода сигнал задатчика скорости интегрируется интегратором 31 со скоростью, равной скорости изменения тока в обмотке возбуждения, Далее выходной сигнал интегратора перемножается в блоке

30 с сигналом тахогенератора 2 и, если это произведение оказывается отрицательным (что соответствует тормозному режиму противовключения), поступает на первый вход порогово-согласующего устройства 27. Порог срабатывания этого устройства определяется выходным сигналом задатчика 23 момента. После срабатывания порогово-согласующего устройства его выходной сигнал усиливается и подводится к электромагниту контактора 26.

Введение резистора в якорную цепь электродвигателя с помощью системы автоматического управления контактором позволяет ограничить ток якоря на допустимом уровне и, следовательно, павысить надежность электропривода.

Формула изобретения

Реверсивный электропривод, содержащий электродвигатель постоянного тока независимого возбуждения с тахогенератором, якорная обмотка электродвигателя подключена к выводам для подключения к источнику трехфазного переменного напряжения через последовательно соединенные диодный выпрямитель и индуктивно-емкостный преобразователь, обмотка возбуждения электродвигателя, шунтированная резистором, связана с выходом однофазного реверсивного тиристорного преобразователя, состоящего из двух встречно-параллельных тиристорных мостов, входы переменного тока которых объединены и предназначены для подключения к источнику переменного напряжения, электроды управления тиристоров связаны че5

40 рез усилители — формирователи с соответствующими выходами логического распределителя, первый и второй входы которого связаны с блоком ввода †выво, третий и четвертый — с датчиком направления вращения, а пятый — с формирователем угла регулирования, имеющим два входа — вход синхронизации, подключенный к выводам источника переменного напряжения реверсивного тиристорного преобразователя, и вход управления, подключенный на выход первого сумматора, прямой вход которого соединен с выходом задатчика момента, а инверсный — с выходом второго сумматора, прямой вход которого связан с выходом задатчика скорости и входом блока ввода — вывода, а инверсный вход — с тахогенератором и входом датчика направления вращения, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены контактор постоянного тока, тормозной резистор, последовательно соединенный с якорной обмоткой электродвигателя и шунтированный размыкающим силовым контактом контактора постоянного тока, интегратор, перемножитель, узел выделения отрицательного знака произведения, порогово-согласующее устройство, при этом вход интегратора сувязан с выходом задатчика скорости, а выход — с первым входом перемножителя, второй вход которого соединен с выходом тахогенератора, выход перемножителя через последовательно соединенные узел выделения отрицательного знака произведения и порогово-согласующее устройство соединен с электромагнитом контактора постоянного тока, одновременно выход задатчика момента связан с вторым входом порогово-согласующего устройства.

1791951

Составитель В.Калюжный

Техред М.Моргентал Корректор А.Козориз

Редактор

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

Заказ 159 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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