Реверсивный электропривод постоянного тока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

СОюз СО44тских

СОЦИаЛИСтИЧ4СКИХ

Рвслублик (11) 6021 39 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено23.08.73 (21) 1955511/24-07 (23) Приоритет — (32) 11.09.72 (31) P-157 694 (33) ПНР (43) Опубликовано 04.04.78.Бюллетень № 13 (45) Дата опубликования описания)5.0.%, (51) N. Кл.

Н 02 P 5/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам нзооретеинй и открытий (53) УДК 621.310..7 18.5(С88.8}

Иностранцы

Ян Манитуис, Хэнрик Зыгмунт, Ежи Вызга, Анджей Зур, Петр Маско, Масией Тондас, Анджей Гбуржик, Ежи Ьудзынск:.: и Войсех Кпейнпх (ПНР)

Иностранчое предприятие

"Поморские Заклады Вытворче аппаратуры,Нискпего Наппецпа "Апатор" (ПНР) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РЕВЕРСИВНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯ i1НОГО

ТОКА

Изобретение относится к электроприводам с двухзонным регулированием скорости, в которых реверс двигателя осуществляется по цепи его возбуждения.

Известен электропривод постоянного тока, содержащий нереверсивный тиристорный преобразователь в цели якоря двигателя с регулятором скорости в цепи его управления, реверсивный преобразователь в цепи возбуждения и два реле, одно из которых подключено к датчику скорости, а его контакты в цепь управления реверсивным преобразователем (11.

В указанном устройстве реверс тока возбуждения возможен тогда. когда установленная задатчиком скорости скорость меньше фактической на 10 — 20%, что вызывает срабатывание поляризованного реле, катушка которого включена на входе регулятора тока якоря.

Реле, переключая обмотку трансформатора опорного напряжения, производит изменение фазы опорного напряжения и, следовательно, реверс возбуждения. После прохождения тока через нуль, на оконечный каскад усилителя через контакт реле, обмотка которого включена на выход тахометрического моста, подается смещение такой полярности и величины, которое обеспечивает на выходе усилителя полярность напряжения, соответствующ ю инверторному режиму якорного преобразователя

Йедостатком указанного электроприв j, > является то, что в зависимости от временных постоянных усилителя с момента уменьшения потока 10 нуля может происходить повышение скорости вращения двигателя. а в случае перехода с торможения на разгон первичное подтормаживание. От перехода тока возбуждения через нуль зависит процесс торможения.

ip Наиболее близким к изобретен«ю является электропривод, содержащий неревер«явный пре. образоватсль в цепи якоря двигателя с регулятором скорости и регулятором тока в цепи его управления, ревер«ивный преобразователь в цепи возбуждения и логическос устройство, входы которого соединены с датчнком скорости и датчиком тока якоря (2).

В этом электроприводе реверс тока возбуждения обеспечивается при наличии тока якоря в якорной цепи и момента на валу двигателя, что приводит к образованию неблагоприятных условий коммутации, вызванных протеканием большого тока якоря при очень малых значениях потока. Кроме того, появляется нежелательное уменьшение числа оборотов электродвигателя, а затем их увеличение до заданного значения. (Il)2 I 39

11(е.li Io изоор1 Tc}III 1(вляется х.ió>iø lilic i c1OI>I! ll К1>М М1"1 а ЦИ I 11 IIOObi LICH IIC I I;I JCж(1ОСтil.

>та !IC, l I> JOCTIII аЕ>тС>1 -> СМ, ITO XII. ikey дом ре(у lегоpа скорости и в. одом регулятора тока подкл(очено логическое устройство, один вход которого подкл(очен к датчику скорости, а второй вход — к выходу регулятора сКорости, выходы логического устройства, содержацего узлы блокировки и предохранения, соединены со входом системы управления реверсивного преобразователя и со входом регулятора тока, при этом между выходом регулятора ско10 рости, и входом регулятора тока включен блок разделения сигналов.

Пред»сто» изобретения является также выполнение узла блокировки и узла предохранения. .достоинством системы регулирования и управления является снижение до нуля тока якоря на время, необходимое для перемены направления магнитного потока электродвигателя, как при переходе от двигательного режима к инверторному торможению, так и от инверторного торможения к двигательной работе.

Кроме того, система отличается простой конструкцией и надежностью действия, а также нечувствительностью к помехам, выступаюшим в промышленных сетях питания, как следствие сильных электромагнитных полей, встре«aevi Ix в 1 ромышленных условиях.

На фиг. 1 изображена блок-схема реверсивного электропривода постоянного тока; на фиг. 2 — принципиальная схема блокирующего органа; на фиг. 3 — принципиальная схема зла предохранения.

Ко входу регулятора скорости 1 подключен задатчик и датчик скорости 2, а его выход соединен посредством потенциометра 3 и диода 4 с прямым входом 5 регулятора тока 6, а )iocpcäñòâîì потенциометра 7 и диода 8 с обратным входом 9, с которым соединен выход датчика 10.

Выход регулятора тока 6 соединен со входом системы импульсно-фазового управления

11, генерируюшей импульсы для преобразователя 12, питаюшего цепь якоря электродвигателя 13. Между выходом регулятора скорости

1 и входом 9 регулятора тока 6 включено логическое устройство 14, содержащее узлы блокировки и предохранения.

Электропривод содержит также реверсивный преобразователь 15. Логическое устройство имеет входы 16, 17 и выходы 18, 19.

Узел блокировки (фиг. 2) построен таким образом, что со входом 16 блока 14 посредством потенциометра 3 соединяется база транзистора 20, эмиттер которого соединен с базой транзистора 21, а коллектор с положительным полюсом источника питания посредством резистора 22. Транзистор 21, управляемый транзистором 20, соединяется с отрицательным полюсом питания при помоши эмиттера, а с положительным полюсом питания при помоши коллектора — посредством катуш ки электр ом <1 г нитного реле 23. Контакт 24 реле 23 выведен и выходу 19.

Транзисторы 25, 26 в системе общего эмиттера соединяются с положительным полюсом

ЭО

Э5

lIIITHIIIIB 1(ри Iio. Io!öli своих баз 1(осредством резисторов 27 Il 28 и нереклю-I

Узел предохранения (фиг. 3) содержит два транзистора 41 и 42, где база первого транзистора 41 через резистор 43 подключена к датчику скорости 2, эмиттер к базе второго транзистора 42, при этом база и коллектор транзистора 41 через резисторы 44 и 45 и коллектор транзистора 42 через катушку реле 46, шунтированную диодом, подключены к положительному полюсу источника питания, а база транзистора 41 через диод и эмиттер транзистора 42к отрицательному полюсу источника питания.

Обмотка возбуждения электродвигателя 13 соединяется с источником питающего напряжения посредством реверсивного преобразователя 15. Преобразователь 15 соединен с выходом 19 логического устройства 14.

Реверс возбуждения через выход 19 логического устройства 14 происходит в момент изменения полярности выходного сигнала регулятора скорости 1, вводимого на вход 16 логического устройства 14.

Реверсивный электропривод работает следуюшим образом.

Регулятор скорости 1 сравнивает приложенное на его входе напряжение U, эталона скорости с напряжением датчика скорости 2 и формирует выходной сигнал соответственно его передаточной функции. Этот сигнал является эталоном для регулятора тока 6 и поступает на вход 9 с отрицательным знаком в двигательном режиме работы, а положительный сигнал, соответствующий инверторному торможению, поступает на вход 5. Регулятор тока 6 сравнивает приложенные на его входы сигналы с регулятора скорости 1 и сигнал с датчика 10, пропорциональный действительному значению тока преобразователя 12, и формирует сигнал, управляющий углом задержки зажигания преобразователя.

Кроме того, выходное напряжение регулятора скорости 1 прикладывается ко входу 16 логического устройства 14.

Для двигательного режима работы привода выходное напряжение регулятора скорости 1— отрицательное. Транзисторы 20 и 21 блокированы, и реле 23 находится в невозбужденном состоянии, а его контакт 24 определяет соответственное направление тока возбуждения.

При уменьшении задаюшего напряжения выходное напряжение регулятора тока 6 принимает положительное значение. После превышения небольшого порога нечувствительности

602139

Фар.ы ила изобретения

5 ./ .

10 I5

35

55 происходит регулирование транзисторов 20 и

21 и срабатывание реле 23, вызывающего переключение полярности напряжения, питающего обмотку возбуждения электродвигателя 13. С моментом срабатывания реле 23 происходит отключение базы транзистора 25 и соединение базы транзистора 26 с положительным полюсом питания. Транзистор 26 включается и соединяет положительно заряженную обклалку конденсатора 32 с минусом источника. В связи с этим база транзистора 38 поляризуется отри-, цательно на время, определяемое постоянной времени цепи разрядки конденсатора 32. Блокирование транзистора 38 вызывает появление на выходе 18 положительного сигнала, который превышает сигнал, задающий ток от регулятора скорости 1, вызывая блокировку регулятора и понижение тока якоря электродвигателя 13 до нуля. Одновременно конденсатор ЗЗ заряжается через резистор 30 и диод 34.

После разрядки конденсатора 32 транзистор 38 открывается и сигнал на выходе 18 затухает, обеспечивая наращивание тока якоря, Появляющийся на выходе логического устройства положительный сигнал передается на вход регулятора тока 6 и вызывает отрегулирование тока якоря электродвигателя 13 до нуля.

Продолжительность импульса на выходе логического устройства 14 подбирается в зависимости от значения постоянной времени цепи возбуждения электродвигателя 13 так, чтобы появление тока якоря наступало в тот момент, когда ток возбуждения после перемены направления успеет достичь заданного значения. Появлению тока якоря при обратном направлении потока отвечает инверторное торможение привода.

Когда в результате достижения скорости, заданной напряжением эталона, или увеличения напряжения эталона во время торможения выходное напряжение регулятора скорости 1 меняет полярность с положительной на отрицательную, тогда наступает блокировка транзисторов 20 и 21, а катушка реле 23 отключается. В результате реле 23 своим контактом 24 вызывает переключение направления тока возбуждения, а переключающим контактом

29 — открывание транзистора 25 и появление сигнала на выходе 18 логического устройства

14 аналогично описанному выше, что, в свою очередь, вызывает уменьшение тока якоря на время, необходимое для реверса возбуждения.

На вход 17 логического устройства 14 подают сигнал с датчика скорости 2. Напряжение с датчика скорости 2 посредством реле 23 сравнивают на базе транзистора 41 с сигналом источника питания и падения напряжения на резисторе 44.

В том случае, если напряжение датчика скорости увеличится выше порогового напряжения, транзисторы 41 и 42 закрываются и снимается питание с катушки реле 46.

1. Реверсивный электропривол постоянного тока, содержащий нереверсивный тиристорный преобразователь в цепи якоря двигателя с рог лятором скорости и тока в цепи его управления, реверсивный преобразователь в цепи возбуждения и логическое устройство, один из BI!холов которого полключен к датчику скорости, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий коммутации и повышения надежности, второй вхол логического устройства подключен к выходу регулятора скорости, а выходы логического устройства, содержащегp узлы блокировки и предохранения, соединены со входом системы управлення реверсивного преобразователя и со входом регулятора тока, при этом между выходом регулятора скорости и входом регулятора тока включен блок разделения сигналов.

2. Электропривол по и. 1, от.шчающийся тем, что узел блокировки содержит транзистор, база которого соединена с выходом регулятора скорости, эмиттер с базой второго транзистора, коллектор которого соединен с положительным полюсом источника питания через катушку электромагнитного реле, олин контакт которого подключен ко входу регулятора тока. а лругие включены между положительным полюсом источника питания и базами третьего и четвертого транзисторов, коллекторы которых соединены через конденсаторы и лиолы с отрицательным полюсом этого источника, при этом общие точки конденсаторов и лиолов через резисторы соединены с базой пятого транзистора и через дополнительный резистор с положительным полюсом источника питания, коллектор .пятого транзистора подключен к выходу системы хуправления реверсивным преобразователем, эммитеры второго, третьего, четвертого и пятого транзисторов соединены с отрицательным полюсом источника питания,;i третьего чеTвертого и пятого с положительным полюсом это. го источника.

3. Электропривол по п. l, от.шчающийся тем, что узел предохранения содержит транзис тор, база которого через олин резистор под ключена к датчику скорости, эмиттер к базе второго транзистора, при этом база и коллектор первого транзистора через резисторы и коллектор второго и через катушку реле, шунтированную диодом, подключены к положительному полюсу источника питания, а база первого через лиол и эмпттер второго к отрицательному полюсу этого источника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Автоматизированный электрон рп вол в народном хозяйстве т. 2. М., «Энергия», 71. с. 7 — 10.

2. Автоматизированный электропривол в народном хозяйстве т. 2 М. «Энергия», 71. с. 256261. зад

17 (.оста в н тел ь Б. Куз не нова

Тскрел О. Луговая Коррск яр I I. Гунн на

Тираж 892 1!однисн с

1 сдактор В. Фельдман

Закан 1614!2

ИН!1ИПИ Государственного комитета Совета Министров О(.Р во делам изобретении и откргятнй! l 3035, Москва, Ж-35, Раугнская нао. и. 4,5

Филиал Г!Г1П «Патент», г, Ужгород. ул. 1!росктная, 4