Устройство для управления тиристорным электроприводом
Союз Советски к
Социалистических
Республим
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.01,74 (21) 1983183/24-07 {51)Ж. Кл. Н 02 P 5/16 с присоединением заявки ¹ Геаударотввнный комитет СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет {5З) УДК621.З1З.,2(088,8) Опубликовано 15.07.80, Бюллетень ¹26 Дата опубликования описания 1 8. 07, 80 В. А. Бейнарович, Л, С, Удут, В. С, Фадеев и А. Е. Деев (72) Авторы изобретения Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ТИРИСТОРНЫМ ЭЛЕ КТРО ПРИ ВОДОМ Изобретение относится к электромеханике и может быть использовано в системах управления реверсивными электроприводами с тиристорными широтноимпульсными преобразователями. Известны устройства для управления электроприводами пбстоянного тока с тиристорными широтно-импульсными пре/ образователями, содержащие задающий .генератор, генератор пилообразного напряжения, широтно-импульсные модуляторы 10 и узлы принудительной коммутации (lj. Такие устройства обеспечивают опреде ленный неизменный закон управления ши ротно-импульсными модуляторами, при Ro тором невозможно обеспечение высоких 15 динамических показателей электропривода. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устрой20 ство для управления тиристорным электропрйводом, содержащее последовательно включенные задающий генератор, генера тор пилообразного напряжения и широтно2 импульсные модуляторы, а такжe аде у ла принудительной коммутации, вход одного из которых подключен к выходу задающего генератора, датчик скорости, сумматор и логический блок переключения закона коммутации. В этoM устройстве реализуется сменный закон коммутации реверсивного тиристорного широтноимпульсного преобразователя электропривода: несимметричный в двигательном режиме работы электродвигателя питаемого от преобразователя, т. е. в 1 и Ш квадрантах фазовой плоскост"и параметров M и 3 (Ы - скорость вращения, а J -ток электродвигателя), и симметричный в тормозном режйме работы, т, е. во II и 1У квадрантах(ДД.Недостатком этого устройства является работа преобразователя с симметричным законом коммутации (т. е. с повышенными пульсациями тока и дополни- тельными потерями электроэнергии) во всей области П и 1У квадрантов. 3 7487 Пель изобретения - повышение энергетических показателей в тормозных режимах работы. Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления тиристорным электроприводом снабжено датчиком тока, а логический блок переключения закона коммутации выполнен на двух релейных элементах, например статических григгерах, трех логических элемен- 1р тах И,"двух логических элементах НЕ и .одном логическом элементе ИЛИ, при этом вход первого релейного элемента соединен с выходом сумматора, выход его подключен к первому входу первого логического элемента И и одновременно через первый логический элемент HE соединен с первым входом второго логического элемента И, вход второго релейного элемента связан через дополнительный сумматор с выходами датчика скорости и датчика тока, выход его подклю чен ко второму входу второго логического элемента И и одновременно через второй логический элемент НЕ соединен со вторым входом первого логического элемента И, а выходы первого и второго логических элементов И подключены соответственно к первому и второму входам логического элемента ИЛИ, выход кото- зо рого через третий логический элемент И, к другому входу которого подключен выход задающего генератора «связан со входом второго узла принудительной коммута.ции. Э5 Сущность изобретения заключается в замене симметричного закона коммутацкй йа несимметричный в тех ограниченных областях П и 1У квадрантов, где он обеспечивает возможность регулйрования 4О системой преобразователь-двигатель. При этом переход с симметричного закона коммутации на несимметричный произво, дится при условии Са +3 =О,. 45 . где И - скорость вращения электро» двигателя в относительных единицах; фФ .« — ток цепи якоря электродвигателя в относительных еди- 50 яицах. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для управления тиристорным электроприводом; на фиг. 2 - механичес« кие характеристики электродвигателя для 11 двигательного и тормозного режимов. Устройство содержит задающий генера тор 1 (фиг. 1), генератор 2 пилообразного напряжения, широтно-импульсные моу 57 4 дуляторы 3 и 4, узлы 5 и 6 принудитель-" ной коммутации, усилитель 7 постоянного тока релейные элементы 8 и 9, выполнейные на симметричных. триггерах, датчик 10 тока, датчик 1 1 скорости, логические элементы 12, 13 и 14 И, логические элементы 15 и 16 НЕ, логический элемент 17 ИЛИ, сумматоры 1 8, и 1 9, Устройство для управления тиристорным электроприводом работает следующим образом. В зависимости от полярности напряжения, снимаемого с усилителя 7 постоянного тока, работают широтно-импульсные модуляторы 3 и 4, которые включают силовые тиристоры силового преобразователя, В двигательном режиме работает только один узел принудительной коммутации, благодаря чему реализуется несимметричный закон коммутации. Например, если работает широтно-импульсный модулятор 4, с выхода триггера 8 поступает единица на логический элемент 13 И и на логический элемент 16 НЕ. С выхода элемента 16 HE на логический элемент 14 И поступает нуль. датчик 10 тока и датчик it скорости производят решение управления ы) + 1 = О. Во время работы модулятора 4 сигйал, поступающий на триггер 9, обуславливает на его выходе единицу, т. е. с выхода триггера 9 на вход логического элемента 14 И и на логический элемент 15 HE поступает единица, С выхода элемента 15 HE на вход логического элемента 13 И поступает нуль. B этом. случае на входах логических элементов 13 и 14 И совпадения нет, поэтому с выходов элементов 13 и 14 И на входы логического элемента 17 ИЛИ поступают нули. На логический элемент 12 И с задающего генератора 1 поступает единица, а с логического элемента 17 ИЛИ поступает нуль. С выхода логического элемента. 12 И поступает нулевой потенциал на вход узла принудительной коммутации 6« поэтому OH не запускается. При работе в устройстве для уПравления электропри- водом одного узла 5 принудительной коммутации, обеспечивается:несимметричный закон коммутации. При изменении полярности напряженйя, триггер 8 переключится и на вход элемента 16 НЕ начинает поступать нулевой потенциал. С, выхода элемента 16 HE на вход логического элемента 14 И придет единица, а с выхода триггере 9 по-прежнему на Bxolt логического элемента 14 И будет поступать единица, так как скорость 5 748757 6 =лектродвигателя мгновенно не может: ния и широтно-импульсные модуляторы, изменить своей величины. Поэтому на а также два узла принудительной комму" входе логического элемента 14 И про- тации, вход каждого из которых подклюизойдет совпадение и с выхода логичес- чен к выходу задающего генератора, дат« кого элемента 14 И на вход логическо« чик скорости, сумматор и логический го элемента 17 ИЛИ начнет поступать бло с переключения закона коммутации., единица. На оба входа логического. эле- о т л и ч а ю щ е е с я тем; что, с мента 12 И (с задающего генератора 1 целью повышения энергетических показан с элемента 17 ИЛИ поступают едини- телей в тормозных режимах работы, оно цы, поэтому с выхода элемента 12 H p снабжено датчиком тока, а логический на вход узла 6 принудительной коммута- блок переключения закона коммутации ции приходит единйца, в результате чего выполнен на двух релейных элементах; он запускается. При работе двух узлов например статических триггерах, трех . 5 и 6 принудительной коммутации уст- логических элементах И, двух логических ройство для управления электроприводом .>> элементах НЕ и одном логическом элеобеспечивает симметричный закон комму- . менте ИЛИ, при этом вход перво о ретации, После того, как двигатель снизит лейного элемента связан с выходом суыскорость до такой величины, что суммар; матора, выход его подключен к первому ный сигнал, поступающий с датчиков 10 входу первого логического элемента И и тока и 11 скорости изменит свой знак, одновременно через первый логический триггер 9 переключится и с выхода его элемент НЕ соединен с первым входом начнет поступать нуль на логический .. второго логического элемента И, вход элемент 14 И, вследствие чего не будет второго релейного элемента связан через совпадения на входах логических элемен- дополнительный сумматор с выходами тов 13 и -14 И. B результате на оба . датчика скорости и датчика тока, выход входа логического элемента 17 ИЛИ нач- его подключен ко второму входу второго нут поступать нули, что приведет к вык- логического элемента И и одновременно лючению узла 6 принудительной коммута-,. через второй логический элемент НЕ соеции. динен со вторым входом первого логичесУстройство для управления электропри-Вр кого элемента И, а выходы первого и водом опять начнет работать с.одним второго логических элементов И подклю» узлом 5 принудительной коммутации, п6- чены соответственно к первому и второэтому начнет обеспечиваться несиммет- му входам логического элемента ИЛИ, ричный закон коммутации.. выход которого через третий логический Таким образом, в предлагаемоМ уст- элемент И, к другому входу которого ройстве производится смена закона ком- подключен выход задающего генератора„. мутации тиристоров преобразователя в связан со входом узла принудительной зависимости от режима работы электро- коммутации. привода. Формула изобретения Устройство для управления тиристор-. ным электроприводом, содержащее после- 45 довательно включенные задающий генератор, генератор пилообразного напряжеИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Гольд М, Е. и др. Автоматизированные электроприводы постоянного тока c широтно-импульсными преобразователями, "Энергия", 1972, с. 78, 79. 2. Авторское свидетельство СССР М 603С)78, кл. Н 02 P 5/16, 1972.
