Реверсивный вентильный электропривод

 

Союз Совет скик

Социалистические

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Sl ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 21.03.77 (21) 2464992/24 07 (51)М. Кл.

Н 02 P 5/16 с присоединением заявки,% (23) Приоритет

5Ъеударетввяяый кемятвт

СССР. яо деяям язвервтвния и еткрмтяя

Опубликовано 25.12.79. Бюллетень М 47

Дата опубликования описания 30.12.79 (53) УДК62 83:

:621.3 14.6 (088.8) (?2) Авторы изобретения

Г. Г. Магазинник и Н. К. Дмитриев (?!) Заявитель

Горьковский политехнический институт им. А. А. Жданова (54) РЕВЕРСИВНЫИ ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

Изобретение относится к реверсивным вентильным электроприводам, содержашим двигатель постоянного тока и реверсивный преобразователь с раздельным управлением, либо нереверсивный преобразователь с переключателем в цепи якоря.

Известны системы раздельного управления реверсивным преобразователем и системы управления нереверсивным пре о образователем с переключателем (реверсором) в цепи. якоря двигателя, содержашие логическое переключаюшее устройство, разрешаюшее переключение вентильных групп реверсивного преобразова

15 теля (или реверсора в случае нереверсивного преобразователя) при совпадении двух условий: наличия команды на переключение и отсутствия тока якоря двигателя Г11.

Недостатком известных систем ревер сивного вентильного привода с разде ным управлением комплектами вентиль ного преобразователя, либо с перекаюча» телем (реверсором) в цепи якоря является невозможность полного использования, преобразователя по выпрямленному напри жению, а значит и по мошности.

Наиболее близким к изобретению по технической сушности является реверсив- ный вентильный электропривод, содержаший электродвигатель постоянного токй, подключенный через реверсивный преобразователь и датчик тока двигателя к сети переменного тока, систему импульснофазового управления, соединенную через логическое переключаюшее устройство с реверсивным преобразователем, источник задаюшего напряжения, однополярный дат чик. скорости двигателя, выход которого и выход источника задаюшего напряжения соединены со входом сумматора, соединенного выходом с входом системы .импульсно-фазового управления и одним из входов логического переключаюшего устройства, второй вход которого соединен с выходом датчика тока двигателя j2 l.

3 7056

Недостатками известного электропривода являются недостаточное использо» вание преобразователя по мощности и недостаточная надежность электропрнвода в целом при инвертировании в нестабильной питающей сети, Целью изобретения является улучше ние использования преобразователя по мощйости и повышение надежности элек тропривода. 10

Это достигается за счет того что в из» вестный реверсивный вентицьный электропривод 2 допопнитеиьновведеныдатчик напряжения питающей сети и узел сравнения, выполненный, например, в виде резистора со средней точкой, подключенного к встречно соединенным выходам датчиков напряжения питающей сети и скорости двигателя, и диода, включенного

:последовательно в выходную цепь узла сравнения, соединенную с дополнительным входом логического переключающего устройства.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена схема реверсивного вентильного электропривода.

Электропривод содержит двигатель 1 постоянного тока, питающийся от вентильного преобразователя 2, причем преобразователь 2 реверсивный, либо нереверсивный с переключателем полярности (реверсором). С валом двигателя 1 жестко связан,тахогенератор, образующий вместе с диодным и выпрямительным мостом однополярный датчик ЭДС 3.

К питающей сети переменного тока подсоединены два маломощных трансформатора, образующих вместе с выпрямителями на выходе датчик 4 напряжения с

40 двадцатичетырехпульсной схемой выпря= мителя. Выходы датчиков 3 и 4 подсоединены на вход узла сравнения 5, выход которого помлючен к дополнительному входу логического переключающего уст45 ройства 6. Два других входа переключаю- . щего устройства 6 подключены соответственно к датчику тока двигателя 7 и вЫходу сумматора 8. К этому же выходу сумматора 8 подключен вход системы 9 импульсно-фазового управления, выход которой присоединен к третьему входу логического переключающего устройства

6. Выходные каналы блока 6 связаны с управляющими электродами вентилей преобразователя 2, а входы сумматора 8 соединены с выходами датчика скорости двигателя 3 и источника задающего на, пряжения.

34 . 4

Электропривод работает следуюши образом, В состоянии готовности к пуску привода преобразователь 2 подключен к питающей сети, сигнал задания скорости

3 равен нулю. Появление сигнала задания скорости на входе сумматора 8 вызыва-. ет появление напряжения на его выходе.

Это напряжение поступает на вход системы 9, вызывая сдвиг отпирающих импуль сов от 0 = П/2 к aL= О, т.е. в сторону увеличения выпрямленного напряжения.

Одновременно, напряжение с сумматора

8 поступает на один из входов логичес кого переключающего устройства 6. Поскольку ток и ЭДС двигателя еще равны, нулю, что соответствует разрешающим сигналам на входах переключающего устройства, он переключает импульсы с выхода системы 9 на один из комплектов реверсивного преобразователя (выбор комплекта определяется полярностью Uy ) В случае, если преобразователь нереверсивный, переключающее устройство 6 переключает реверсор, а импульсы с системы 9 посту лают непосредственно на управляющие электроды вентилей преобразователя.

Привод"разгоняется до заданной скорости. Прн этом сигнал на выходе сумматора 8 определяется разностью между сигналом заданной скорости U и сигналом, пропорциональным фактической скорости, подаваемым на вход сумматора 8 с тахогенератора.

При уменьшении величины илн изменении полярности Llg сигнал на выходе сумматора 8 изменяет свой знак, что соответствует команде на торможение привода.

Импульсы в системе 9 сдвигаются в сторону увеличения угла с т.е. в сторону инвертирования. Одновременно подается сигнал на переключение переключающего устройства 6. Однако для его переключения, кроме сигнала с сумматора 8, необходимо совпадение еще двух условий: ток двигателя должен уменьшиться до нуля (т.е. сигнал с датчика 7 должен стать равен нулю), а сигнал с узла 5 должен быть больше нуля, что возможно только если сигнал с датчика 3 меньше, чем с датчика 4. Коэффициент трансформации трансформаторов датчика 4 выбран таким, что выпрямленное напряжение на его выходе на (1-2)$6on = напряжения тахогенератора при нормальной скорости привода, поэтому сигнал с датчике ЭДС может оказаться больше сигнала с датчика напряжения сети лишь при условии 5

705 снижения напряжения сети после коман- — ды на переключение. В этом случае пе реключение на инверторный режим не произойдет, пока двигатель 1 не снизит свою скорость под действием статического момента и ЭДС двигателя не приведет в соответствие с напряжением сети.

При таком построении системы управления угол о4ен может выбраться без учета колебаний напряжения, что позво ляет увеличить использование преобразо1 вателя по напряжению (глощности) до

99%.

Необходимо отметить, что для четкой . работы узла сравнения 5 датчик напражения сети должен быть практически безынерционным и иметь минимальные пульсации выпрямленного напряжения.

Установка фильтра на выходе ддтчика неизбежно вносит инерционность, поэтому датчик. собран по двадцатичетырехпульсной схеме выпрямления, пульсации напряжения в которой. не превышает 1%, . Такой малый уровень пульсаций mie»» воляет без фильтра пульсаций осуществить сравнение напряжения сети и ЭДС двигателя с достаточно выСокой точностью, и конденсатор небольшой емкос ти на выходе датчика служит лишь фильтрогл коммутационных помех. . Диод в узле сравнения 5 заперт в . тех случаях, когда сигнал с датчика

ЭДС больше сигнала с датчика напряжения и отперт в обратном случае, т.е. когда напряжение сети соответствует (или больше) ЭДС двигателя и инвертирование безопасно. . ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Реверсивный вентильный электропривод, содержащий электродвигатель по634 6 стоянного тока, подключенный через реверсивный преобразователь и датчик тока двигателя к сети переменного тока, систему импульсно-фазового управления, соединенную через логическое переключающее устройство с реверсивным преобразователем, источник задающего напряжения, однополярный датчик скорости двигателя, выход которого и выход источника задающего напряжения соединены со входом сумматора, соединенного выходом с входом системы импульснс фазового управления и одним нз выходов логического переключающего устройства, второй вход которого соединен с выходом датчика. тока двигателя, о т л ичающийся тем, что, сцелью улучшения использования преобразователя по мощности и повышения надежности электропривода, в него дополнительно введень| датчик напряжения питающей се-, ти и узел сравнения, вь1полненный, например, в виде резистора со средней точкой, подключенного к встречно соеди25 пенным выходам датчиков напряжения питаюшей сети и скорости двигателя, и диода, включенного последовательно в выходную цепь узла сравнения, соединен- зо ную с дополнительным входом логического переключающего устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . 1. Барскчй В. А. Раздельное управление реверсивными тиристорами преобразователями М., Энергия", 1973, с. 32 39.

2. Качан В. Г., Кочубиевский В. М., Шугрин В. М. Нелинейные системы с

40 тиристорами. М., Энергия", 1968, с. 24, >05634

Составитель В. Самохин

Техред 3, Чужик Корректор В. Бутяга

Редактор О. Волков

Филиал ППП "Аптент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8050/61 Тираж 857 П одлис кое

UHHHfJH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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