Реверсивный электропривод постоянного тока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистические республик

< 748758

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.05.77 (21) 2486986/24-.07 (51)M. Кд. с присоединением заявки ¹вЂ”

Гоауднрстеенный комитет

CCCP

II0 делам изобретений и открытий

H 02 P 5/16 (23) Приоритет — .

Опубликовано 15,07.80. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 18,07.80 (53) УДК 621.316. .718.5 (088.8) (72) Авторы изобретения, В. М. Остреров и М. Е. Гольд

Украинский научно-,исследовательский институт станков и инструментов (71) Заявитель (54) РЕВЕРСИВНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в качестве общепромышленного электропривода, а также как электропривод подач металлорежущих станков.

Известны электроприводы постоянного тока с полупроводниковыми импульсными усилителями мощности, питающимися от необратимого источника энергии (трансформатор с выпрямителем). Импульсные

t0 усилители мощности .таких электроприводов снабжаются цепями отбора энергии, а в один из силовых проводов, связывающих источник питания с импульсным уси-. лителем мощности, включают диод, нап15 . ряжение на котором, равное разности напряжений источника и импульсного усилителя мощности, служит для управления цепями отбора энергии 11), Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является реверсивный электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель постоянного тока, якорь которого подключен

2 к импульсному усилителю мощности с поочередной коммутацией тиристоров, с тиристорной цепью отбора энергии, широтно-импульсный модулятор, выход которого через усилители импульсов связан с тиристорами, усилителя мощности, датчик тока якоря и нелинейное звено токоограничений, подключенное своим входом к датчику тока, а выходом - к пороговым блокам широтно-импульсного модулятора.

В этом электропривоце при питании имЮ пульсного усилителя мощности от необра тимого источника энергии йоглощение энергии, рекуперируемой при торможении двигателя, осуществляется цепью отбора энергии, содержащей резистор, тиристор и обмотку коммутирующего дросселя. Uem, отбора энергии подключе на параллельно фильтру источника, а управление тиристором цепи отбора осуществляется напряжением, снимаемым с

: дополнительного диода, включенного в один нз снповых приводов, соединяющих источник с импульсным уснлитепем мощности ®.

3 7487

Недостатком указанного электропривода является низкий КПД эпектропривода вследствие низкого КПД усилителя мощности в двигательном режиме из-за потерь энергии в дополнительном диоде Ъ большие габариты электропривода.

Цель изобретения - повышение КПД и уменьшение габаритов электропривода.

Поставленная цель достигается тем, что в электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель постоянноto тока, якорь которого подключен к импульсному усилителю мощности с поочередной коммутацией тиристоров,,с тирис15 торной цепью отбора энергии, 1пиротноимпульсный модулятор, выход которого через усилители импульсов связан с тиристорами усилителя мощности, датчик тока якоря и нелинейное звено токоограйИчения, подключенное своим входом к датчику тока, а выходом — к пороговым блокам широтно-импульсного модулятора, введены логический эцемент И, логичес» кий элемент ИЛИ, формирователь дополнительного импульса, два дискриминатора широтно-модулированных импульсов и

; yñèëèòåI1ü импульсов, причем входы дискриминатора подключены к выхсдам широтно-импульсного модулято— "pa, входы логического элемента И связаны с выходами дискриминаторов, а выход логического элемента И через логический элемент ИЛИ и усилитель .. импульсов связан с управляющим электродом тиристора отбора энергии, к другому входу lIOI ического элемента ИЛИ подключен формирователь дополнительных импульсов.

На чертеже представлена схема электропривода. . В состав электройривода входят пороговые блоки 1 и 2, которые вместе с генератором 3 тактовых импульсов обра -. г широтнОимпульсный модулятору сим 45 метричные триггеры 4 и 5, логический элемент 6 И и элемент 7 задержки, которые составляют дискриминатор широтномодулированных импульсов, Вход этого дискриминатора подключен к выходу порогового устройства 1. Другой такой же дйскримйнатор образовай аналогичными элементами: симл1етричными триггерами

8 и 9, элементом 10 И и тем же элементом 7 задержки.

В ЫВФав лектрог1ривода вкодят также логические элементы 11 И, 12 ИЛИ, Логический элемент 11 И соединен своими входами с выходами дискриминаторов им» яФаа»" Фйй:С-" У

58 4. пульсов. Выход логического элемента 11

И подключен ко входу логического элемента 12 ИЛИ выход которого соединен с усилителем 13, управляющим тиристо ром цепи отбора энергии. К другому вхо ду логического элемента 12 ИЛИ подсоединен формирователь 14 дополнительного импульса . С выходами пороговых устройств 1 и 2 связаны усилители 15 и

16 импульсов, управляющие рабочими тиристорами 17 и 18 или соответственно

19 и 20 импульсного усилителя мощнос» ти.H cocraa импульсного усилителя мощ ности входят также четыре обратных ди» ода 21 - 24, выпрямитель на диодах

25 - 30, конденсатор 31 емкостного фильтра, резистор 32 и тиристор 33 цепи отбора энергии, коммутирующие дроссели 34 и 35 устройства включения тиристоров. Якорь двигателя 36 соединен последовательно с датчиком 37 roка и включен в диагональ моста импуль сно1.о усилителя мощности. Нелинейное устройство 38 токоограничения связывает датчик 37 тока со входами пороговых блоков 1 и 2 широтнс-импульсного модулятора.

В связи с тем, что момент включения тиристора 33 цепи отбора энергии может совпасть во времени с действием коммутирующего контура, подключенного к этому тиристору, включение последнего при формировании импульса усилителем 13 может не произойти.:Этим определяется необходимость в еще одном ймпульсе, сдвинутом относительно момента I формирования импульса логическим элементом 11 И на время не меньшее, чем длительность процесса в коммутирующем контуре. Для обеспечения такого импульса и введен формирователь дополнительно.го импульса.

Электропривод работает следующим образом.

В зависимости От полярности входного сигнала на выходе одного из пороговых

3 блоков 1 и 2 наблюдается широтно-модулированный импульсный сигнал. Импульс, соответствующий переднему фронту широтно-модулированного сигнала, поступает на импульсные усилители 15 или 16, управляющие тиристорами импульсного усилителя мощности, обеспечивающи ми определенную полярность выходного напряжения. В двигательном режиме в каждом такте коммутации на выходе порогового блока широтно-импульсного мо

Реверсивный электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель постоянного тока, якорь которого подключен к импульсному усилителю мощности с поочередной коммутацией тиристоров, с тиристорной цепью отбора энергии, широтно-импульсный модулятор, выход

ta которого через усилители импульсов связан с тиристорами усилителя мощности, датчдк тока якоря и нелинейное звено . токоограничения, подключенное своим

1 1 входом к датчику тока, а выходом - к д пороговым блокам широтно-импульсного модулятора, отличающийся тем, что с целью повышения КПД и уменыпения габаритов электропривода в него введены логический элемент И, лоgp гический элемент ИЛИ, формирователь дополнительного импульса, два дискримина тора широтно-модулированных импульсов и усилитель импульсов, причем входы дискриминаторов связаны с зыходами широтно2s импульсного модулятора, входы логического элемента И связаны с выходами дискриминаторов, а выход логического элемента И через логический элемент ИЛИ и усилитель импульсов связан с управляющим щ электродом тиристора цепи отбора энергии, к другому входу логического элемента

ИЛИ подкЛючен формирователь дополнительного импульса.

Источники информации, прийятые во внимание при экспертизе

1. Глазенко Т, А. Импульсные полупроводниковые усилители в электроприводах, Л., "Энергия", 1965.

2. Гольц М. Е. и др. Автоматизировано> ные электроприводы постоянного тока с широтно-импульсными преобразователями, М„Энергия", 1972, с. 58-59.

5 74 дулятора 1 или 2 формируется импульс определенной скважности, поэтому на выходе элемента 11 И будет сигнал, соответствующий логическому нулю. При тор можении электропривода нелинейное зве. но токоограничения 38 своим сигналом изменяет смещение в пороговом блоке 1 или 2 так, что скважность выходных импульсов в отдельные такты коммутации . равна нулю. По окончании тех тактов, в которых были пропускй широтно-модулированных импульсов на выходе логического элемента 11 И сформируется: логическая "1". Момент формирования этого сигнала соответствует изменению направления потока энергии - ток якоря двигателя 36 замкнется через одну из пар обратных диодов 21 и 24 или 22 и 23 на фильтр 31. В этот же момент . включится тиристор 33 цепи отбора энергии, при этом ток якоря замкнется либо только на резистор 32 отбора энергии, либо частично на фильтр 31, частично на резистор 32 отбора энергии. Значение сопротивления резистора 32 отбора энергии определяет характер деления тока, При определенной величине сопротивления резистора 32 отбора энергии можно обеспечить процесс отбора энергии, при котором в каждом такте коммутации ток якоря будет замыкаться только на резистор отбора энергии.

Введение дополнительных элементов: логического элемента И, логического элемента ИЛИ, формирователя дополнительного импульса и двух дискриминаторов широтно-модулированных импульсов, которые могут быть выполнены на интегральных микросхемах, позволило исключить силовой диод и тем самым обеспечить повышение КПД и уменьшение габаритов электропривода.

8758 6

Формула изобретения

748758

Составитель В, Поспелов

Редактор С. Патрушева Техред И, Адиапощ Корректор . N, Ием"ик

Заказ 4381/19 Тираж 783 Подписное, ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород,.ул. Проектная, 4