Устройство для управления электроприводом

 

ф. тф,"Р 1-:, е р .:. ° .р

Оп А ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

i783917

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное и авт. свид-ву (22) Заивлено31.08.78 (2() 2659277/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.11.80. Бюллетень № 44

Jl,àTà опубликования описания 30.11.80 (51)М. Кд.

Н 02 К 29/02

1аеударствеинь и комитет

СССР (53) YIIK 62-83:

: 62 1.3 13. 1 3. . 014. 2:62 1, . 382 (088.8) ио делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. Я. Бернштейн, А. И. Григораш, И. И. Гудимова, Л. М. Дмитриева, В. П. Лубанцев. и Ф. Б. Светов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в реверсивном эпектроприводе, с вентипьными двигателями.

Известно устройство управления вентнльным двигателем, содержащим электри% ческую машину, вентильный коммутатор, датчик положения и формирователи импульсов, выходной блок которых содержит трансформаторы с двумя первичными об10 мотками, работающими от разных формирователей импульсов. Благодаря атому реализуются две системы управлякецих импульсов, каждая иэ которых обеспечивает определенное направление вращения алектрической машины (1.).

Недостатком этого устройства является неаффективное использование силового оборудования вентнльного коммутатора. из-эа того, что режим торможения проис,ходит при угпах отпиранияс (Ьст 0 и увеличенная длительность процесса торможения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство управления реверсивным вентильным двигателем, в состав которого входит электрическая; машина, вентильный коммутатор, выполненный по ттт -пупьсной схеме, датчик положения, синхронизированный с частотой вращения, содержащее блок формирования импульсов управления выходной частотой коммутатора, вход которого соединен с выходом датчика положения, датчик тока двигателя, выход которого через последо вательно соединенные регулятор тока и блок импульсно-фазового управления под-! ключен к выходному бпоку системы управления коммутатором, датчик частоты вращения, соединенный с регулятором частоты вращения, выход которого соединен с выходом датчика положения, датчик тока двигателя, выход которого через последовательно соединенные регулятор тока и блок импульсно-фазового управления подключен к выходному блоку системы уп37

3 9 3. .! равп(ния коммут:1тсф!)11 11 1ò÷èê ч. 1стоты вра!!!ения, соециненный с регулятором частот!1 Вращения, Выход которого подключен к регулятору тока, блок контроля и задания режимов работы, соединенный входами с датчиком частоты Вращения и с блоком

S эвцания частоты вращения, а выходом— с pl -канальным адресатором импульсов, имекацим два FAN-канальных переключателя, входные цепи которых соединены с 10 выходом блока формирования импульсов управления выходной частотой, а выходнйе цепи - с выходным блоком усистемы уп-равления коммутатором, причем выходные цепи второго переключателя выполнены с

3$ заданным сдвигом по отношению к выходным цепям первого (2 .

Недостатком устройства также являет ся недоиспользование установленной мощности силового оборудования вентильного

26 коммутатора в процессе торможения, твк как укаэанный режим протекает при углах отпирания о = (Ьо ф О.

Белью изобретения является повышение быстродействия и улучшение использо- 2$ вания сипового оборудования

Поставленная цель достигается тем, . что в известном устройстве для управления реверсивным вентильным приводом, в состав которого входит электрическая мв- Зп шина, вентильный коммутатор, выполненный по Ф2 -пульсной схеме, датчик положения, синхронизированный с частотой вращения, содержащее блок формирования импульсов управления выходной частотой коммутатора, вход которого соединен с

3$ выходом датчика положения, датчик тола двигателя, выход которого через последовательно соединенные регулятор тока и блок импульсно-фазового управления под49 ключен к выходному блоку системы управления коммутатором, датчик частоты вращения, соединенный с регулятором частоты вращения, выход которого подключен к регулятору тока, блок контроля и задв4$ ния режимов работы, соециненныи входами с датчиком частоты вращения и с блоком задания частоты Вращения, а выходом с щ -канальным адресатором импульсов, имеющим два Щ.ъ -канальных переключатеSO ля, входные цепи которых соединены с выходом блока формирования импульсов управления выхоцной частотой, а выходные цепи — с выходным блоком системы управления KoMMy TQ TopoM, причем выходные цепи второго переключателя выполнены с заданным сдвигом по отношению к выходным цепям. первого введения цва до7 полнитепьны< Q g -к1111ппьные перекпючатепя В П -к:" !1а !bHblA ацресатор. Входные цепи дополнительных переключателей соединены с Выходом блока формирования импульсов управления коммутатором, в

Выходные цепи выполнены соответственно со сдвигом по отношению к выходным цепям первого и второго переключателей на целое число П каналов в сторону опережения и соединены с выходным блоком системы управления коммутатором, Адресатор N — каналов может быть вы полнен в виде четырехкомандного ф2 -канального мупьтивибратора,например, на интегральных микросхемах.

Блок контроля и задания режимов работы элехтропривода с вентипьным двигателем выполнен четырехкомандным и содержит первый нуль-орган, ко входу которого подключен выход блока задания частоты вращения, второй нуль-орган, вход которого соединен с выходом датчика частоты вращения, выход первого нуль-органа подключен на вход первого логического элемента И-HE непосредственно и через второй инвертор ситналов — на вход второго элемента И-НЕ, выход второго нульоргана через третий инвертор сигналов подсоединен ко вторым входам элементов

И-НЕ, выходы элементов И-HE подключены к триггеру, выходы которого подключены к уйравляюшим входам первого и второго аналоговых ключей, а один из них подсоединен к управляющему входу p)2-канального адресвтора, на входы аналоговых ключей подсоединен выход блока задания частоты вращения, выходы первого аналогового ключа непосредственно и второго через первый инвертор объединены и подключены к регулятору частоты вращения и к одному из входов компаратора, на другой azoA компаратора подключен выход датчика частоты вращения, выход.компаратора подключен ко второму входу + -ка2 нвльного адресаторв.

Нв чертеже представлена схема устройства управления вентильным двигателем, В состав устройства входит электрическая машина 1, вентильный коммутатор

2, выполненный по ply -пульсной схеме, датчик 3 положения, датчик 4 тока, двтчик 5 частоты вращения, блок 6 импульсно-фазового управления, блок 7 формирования имлульсОВ улравпе1!ия Выход!!ОЙ частотой, блок 8 эацан1!я час.тот!,! Вра,!ения, 5 . 7839 регулятор 9 тока, регулятор 10 частоты вращения, блок 11 контроля и задания режимов работы вентипьного двигателя, триггер 12, компаратор 13, второй инвертор 14 сигналов, третий инвертор 15 сиг- g палов, первый нуль-орган 16, второй нульорган 17, первый логический элемент 18

И-НЕ, второй логический элемент 19 ИНЕ аналоговые ключи 20 и 21, первый инвертор 22 сигналов, выходной блок 23 16 системы управления, tll -канальный адресатор 24.

Устройство работает следующим образом.

При наличии на выходе блока 8 зада- 1й ния частоты вращения положительного значения напряжения, а на выходе датчика 5 частоты вращения сигнала, равного нулю, на прямом Bbixoàå, триггера будет сигнал,, соответствующий логической 1, а на ин-20 версном логический "О, что соответству» ет замкнутому состоянию ключа 20 и разомкнутому состоянию ключа 21, На axon у2адресатора 24 поступает логический: сигнал "1 . При наличии на входе компа- 2З ратора рассогласованияП > 0 0 на вход

Х< адресатора поступает сигнал, соответствующий логическому "0". При таких сигналах на управляющих входах Х и Xg адресатора 24 импульсы управления, посту-30 лающие íà его информационные входы Sqq ..., 3 щ соответствуют порядку чередования управляющих импульсов при работе первого переключателя при вращении вперед. Если на входе компаратора рассогла-З сование изменит энакД,-п(о на вход К адресатора поступает сигнал "1, что со- ответствует торможению при углах отпирания вентилей Q (Qo т.е. работе третьего переключателя, у которого выходные 40 каналы сдвинуты на П каналов в положение, соответствующее большему углу, чем

180-2 Р„.

Например дпя П 2- 6» Роа30 вп.град.

Алгоритм работы устройства приведен в таблице.

Применение предлагаемого устройства позволяет повысить использование силового оборудования и улучшить динамические характеристики эпектроприводов с вентильными двигателями в режимах торможения и реверса благодаря тому, что значения углов отпирания вентилей коммутатора в режиме выпрямителя устанавливаются меньшими, чем углы опережения инвертора.

П-()ФБ!gП().(" )+

30 6

+ sign =(0)isign(05)=0i< 4

17 6 ля р 6 временной сдвиг ме>кйу ha .êдым каналом равен с = 30 эп. град. Гоким образом, при работе третьего лерекпючателя получается сдвиг угла опережения 180-2 о+ 0 >180-- Po

Дпя N> 12, Р 60 эп, град.

Р-о- Z . о т

Угол опережения 180-2 2 >1802Ро

При реверсе изменяется сигнал задания частоты вращения на обратный, но ключ 20 находится в замкнутом состоянии до тех пор, пока частота вращения не станет равной нулю. Сдвиг управляющих импульсов производится сигналом с выхода компаратора, так как A сгановится одного знака с значением частоты вращения и С ад(0.При достижении частотой вращения нулевого значение триггер меняет свое состояние, что приводит к размыканяю ключа 20 и замыканию ключа 21 и изменению знака рассогласования на входе компаратора. На входах к и Х < адресатора появляются сигналы

"0" и 0", что соответствует сдвигу управляющих импульсов при разгоне вентильного двигателя в направлении назад и углу опережения P= P< что соответству-

7

er включенному состоянию второго лереключа теля.

783917

Е»

2 о. Q

Щ

И 0

I I.

3 а а.

М И

l ,0 о»

03

С0

l»

Д А а

A (I

О е (»

Ъ» 3»

Д. 0 а а

Я И г> Q о о о о

o o о О O о о о о о о о о о о л

+ + + о

М о

О» (»

М,: щ и

v д. Q.

Ф Ф

g а. а

cf

Ф

О»

Ф

И

Й

iA

Ж йЙ о а

Г» Э

Я Ф

g, +

В

Ф а

Ф с о Ф

A

Ф

% ф о о, Л ф

Ц

IQ о о о

o о

o - o о » о о o., o о о

1 I

6 Ф

Ф к

Ц

Э

D»

В

Ж а . Ф ф

3- 1

u g фх

3 а ф

М Ф

9 783917

Формула изобретения

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, блок контроля и

1. Устройство для управления электро . задания ре жимов ра ты электропривода бо приводом, в состав которого входит алек- выполнен четырехкомандным и содержит трическая машина, вентинльнь1й коммутаУ вЂ” первый нуль-орган, на вход которого подтор, выполненный по rA -пульсной схеме, 1 ключен выход блока задания частоты врадатчик положения, синхронизированный с щения, второй нуль-орган, вход которого частотой вращения, содержащее блок фор- соединен с выходом датчика частоты врамирования импульсов управления выходной щения, первый логический элемент И-НЕ, частотой коммутатора, вход которого сое- 36 вход котор г вход которого подключен к выходу перводинен с выходом датчика положения, дат- го нуль органа т и го ль-органа, второй инвертор, соедичик тока двигателя, выход которого через пенный по входу с выходом первого нульпоследовательно соединенные регулятор органа, второй логический элемент И-НЕ, тока и блок импульсно-фазового управле- вход которого соединен с выходом второго ния подключен к выходному блоку систе- Н инвертора тр и инве тора, третий инвертор, соединенный мы управления коммутатором, датчик час-, по входу с выходом второго нуль-орган, тоты вращения, соединенный с регулятором . a выход подсоеди а выход подсоединен к входам упомянутых частоты вращения, выход которого подклю- элементо И-.НЕ элементов —., триггер, соединенный по чен к регулятору тока, блок контроля и входам с выходами элементов И-НЕ; перзадания режимов работы, соединенный вхо-20 вый и второй анал г е вы и вто ои аналоговые ключи управляюдами с датчиком частоты вращения и с - щие входы которых соединены с! выходами блоком задания частоты вращения, а вы- триггера, выход первого аналогового клю ходом — с у -канальным адресатором ча подсоединен к управляющему входу ф импульсов, снабженным двумя Ng -канал канального адре а анального адресатора, на входы аналогоными переключателями, входные цепи ко- 29 вых ключей подсоединен выход блока заторых соединены с выходом блока форми- дания частот ания частоты вращения, выходы первого рования импульсов управления выходной аналогового ключа и второго через перчастотой, а выходные цепи - с выходным вый инвертор объеди ень о единены и подключены к блоком системы управления коммутатором, регулятору част6т т6ты вращения компаратор, причем выходные цепи второго переключа- 36 к одному входу к то х ду которого подключен вытеля выполнены с заданным сдвигом по хоц первого aimерто ертора, к другому — вы отношению к выходным цепям первого, . ход датчика част ты асто ты вр ащ ения, а выход о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це- компаратора подкл е лючен ко второму входу лью повышения быстродействия и улучше- ф - канального адрес ния использования силового оборудования, р зя врх -хвнаханых авресвтар ввеаены Хва j gyral I am al дополнительных д -канальных переключа- - . 560 .1 g L ЗЬО .

n <

Источники информации, ответственно со сдвигом по отношению к принятые во внимание при экспертизе выходным цепям первого и второго пере- : 1. Авторское свидетельство СССР ключателей на целое число f) каналов в N 542318, кл. H 02 Р 7/ОО, сторону опережения и соединены с вь1ход- 05.01.77,. ным блоком системы управления коммута- 4g 2, Патент Японии N 50-19726, тором. кл. 55С2 (HO2P 7/00), 09.07.75, f83,0Х

Составитель В. Тарасов

Редактор E. клайч Техред Ж. Кастелевич Корректор H. Швыдкая

Заказ 8565/58 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4