Реверсивный электропривод постоян-ного toka

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

,849399 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.05. 79 (21) 2762561/24-07 (51)М. Кл.

Н 02 P 5/06 с присоединением заявки М

Гееудеретеенный кемнтет

СССР ае делам наебретеннй н етнрытнй (23) Приоритет (53) УДК 621.316. .71(088.8) Опубликовано 23.07.81 ° Бюллетень Рй 27

Дата опубликования описания30.07.81 (72) Авторы изобретения

В.Н.Филипповйч и С.А.Скосырев (71) Заявитель (54) РЕВЕРСИВНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО

ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вентильным электроприводам, используемым в области роботостроения.

Известен вентильный электропри5 вод с двухконтурной системой регулирования, состоящей из регуляторов .скорости и тока, датчиков скорости и тока, логического переключающего блока, связанного через датчик проводящего состояния тиристоров с тиристорами преобразователя, а также из системы фазового управления (11 .

Однако указанный электропривод характеризуется сложностью и недостаточным качеством. динамических процессов из-за наличия зоны нечувствительности регулятора тока, что приводит к образованию ударных моментов в приводном механизме при подаче и смене знака задающего воздействия.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является реверсивный электропривод постоянноro тока, содержащий электродвигатель, включенный нагрузкой тиристорного преобразователя с двумя вентильными группами и раздельным управлением от двух систем фазового управления, входы которых соединены с выходами двух логических блоков и суммирующего усилителя, и тахогенератор, выход которого соединен со входом суммирующего усилителя, другой вход которого соединен с источником задающего напряжения P)..

Недостатком этого электропривода является то, что при смене знака рассогласования (особенно это сказывается при подаче команды на реверс) сигналы тахогенератора и задающего воздействия суммируются, что. приводит к полному открытию включаемой группы тиристорного преобразователя. При этом ЭДС двигателя и напряжение тиристорного преобразователя складываются, что вызывает появление больших тормозных ударных

84939 моментов на валу двигателя. В результате увеличивается износ частей приводного механизма.

Цель изобретения — улучшение качества динамических процессов электро- привода.

Поставленная цель достигается тем, что в электропривод дополнительно введены задатчик интенсивности торможения, формирователя знака рассогла-10 сования и знака истинной скорости, формирователь импульсов торможения, два дополнительных логических устройства, причем входы формирователя знака рассогласования подключены к со- 15 ответствующим выходам суммирующего усилителя, а его выходы — к четвертым входам дополнительных логических блоков, вторые входы которых подключены к выходам формирователя знака истин- о ной скорости, вход которого соединен с тахогенератором, а третьи и первые входы дополнительных логических устройств соединены с дополнительными выходами системы фазового 25 управления и с выходами формирователя импульсов торможения соответственно, а выходы дополнительных логических устройств подключены ко входам логических устройств и дополнительным N входам систем фазового управления, вторые выходы которых подключены ко входам формирователя импульсов торможения, один из входов которого подключен к выходу задатчнка интенсив- З ности торможения.

На чертеже представлена блок-схема реверсивного тиристорного электропривода постоянного тока.

Электропривод содержит двигатель

1, тиристорный преобразователь, состоящий из вентильных групп 2 н 3, тахогенератор 4, формирователь 5 знака истинной скорости, суммирующий усилитель 6, формирователь 7 знака рассогласования, систем 8 и 9 фазового управления, формирователь 10 импульсов торможения, задатчик ll интенсивности торможения, дополнительные логические блоки 12 и 13, логические блоки 14 и 15.

Двигатель 1 соединен с выходом тиристорного преобразователя, состоящего из двух вентильных групп 2 и 3.

С валом двигателя механически связан вал тахогенератора 4, выход которого соединен со входом формирователя

5 знака истинной скорости и одним иэ

9 4 входов суммирующего усилителя 6, другой вход которого соединен с источником задающего напряжения Uy

Выходы суммирующего усилителя 6 подключены ко входам формирователя

7 знака рассогласования и входам 16, 17 систем 8 и 9 фазового управления.

Вход 18 системы 8 фазового управления соединен с выходом 19 системы фазового управления 9, вход 20 которой соединен с выходом 21 системы 8 фазового управления. Выходы 22 и 23 систем 8 и 9 фазового управления соединены со входами формирователя 10 импульсов торможения, один из входов которого соединен с выходом задатчика 11 интенсивности торможения. Выходы формирователей 10 и 5 соединены соответственно со входами 24, 25 и 26, 27 дополнительных логических блоков 12 и 13, входы 28 и 29 которых соединены соответственно с дополнительными выходами 30 и 31 систем 8 и 9 фазового управления. Входы 32 и 33 дополнительных логических блоков 12 и

13 соединены с выходами формировате-. ля 7. Выход дополнительного логического блока 12 соединен с дополнительным входом 34 системы 8 фазового управления и входом логического блока 14, выход 35 которого подключен ко входу 36 системы 8 фазового управления, а выход 37 — ко входу 38 системы 9 фазового управления, вход 39 которой соединен с выходом 40 логического блока 15, выход 41 которого соединен со входом 42 системы 8 фазового управления. Вход логического блока 15 соединен с выходом дополнительного логического блока 13 и дополнительным входом 43 системы 9 фазового управления, выход 44 которой и выход 45 системы 8 фазового управления соединены соответственно со входами вентильных групп 3 и 2 тиристорного преобразователя.

Электропривод работает следующим образом.

Исходное состояние соответствует отсутствию сигналов на входах суммирующего усилителя 6 и формирователя знака истинной скорости 5. При этом с выходов 22 и 23 систем 8 и 9 фазового управления поступают пило образные напряжения, которые сдвинуты друг относительно друга на

60 эл . град. Иэ задатчика 11 интенсивности тормо1кения поступает постоян8493

10 ное напряжение, величина которого подбирается при регулировке. На выходах формирователя 10 интенсивности торможения вырабатываются непрерывные последовательности импульсов торможения Х ., которые сдвинуты друг относительно друга на

60 эл. град. Фаза импульсов Хт зависит от величины постоянного напряжения, поступающего от задатчика $0

11 интенсивности торможения. Так как на входах суммирующего усилителя

6 и формирователя 5 знака истинной скорости сигналы отсутствуют, то на их выходах также отсутствуют сигналы, а следовательно, и на выходах формирователя знака рассогласования 7 сигналов нет. Сигналы с выхо- дов суммирующего усилителя 6 поступают на входы 16 и 17 систем 8 и 9 фазового управления, которые, сравнивая их с пилообразными напряжениями, вырабатывают с выходов 30 и

31 импульсы управления Х, поступающие на дополнительные логические блоки 12 и 13. Дополнительные логические блоки работают по следующему алгоритму: Х=Х {Х„ QV Х„ ° Х ).

Это означает, что дополнительные логические устройства пропускают на вьыод импульсы Х>, если на входах присутствуют логические сигналы Х при одновременном отсутствии логических сигналов Х1, или пропускают на вы.ход импульсы Х, если на входах присутствуют сигналы Х 1 и Х . Если сигналы Х отсутствуют, то на выходе дополнительного логического блока сигналов нет.

Так как в данном режиме сигналы 40

Х равны нулю, то на выходах допол f нительных логических блоков 12 и 13 сигналы Х отсутствуют.

При подаче положительного сигнала

0 на выходе суммирующего усилите- 45 ля 6 появляется сигнал рассогласования ОУ, следовательно, на выходе формирователя 7 знака рассогласова ния появляется логический сигнал

Х„, который поступает на вход 32 so дополнительного логического блока 12, одновременно на вход 28 которого поступают с выхода 30 системы 8 фазового управления импульсы К>, полученные при сравнении пилообразного на- 55 пряжения и сигнала рассогласования

dV, Так как на входе 26 дополни1 телького логического блока 12 логи>

99 ь ческий сигнал Х> отсутствует, а на входе 32 есть логический сигнал Х, то оно пропускает на выход импульсы

Х„, которые поступают на вход 34 системы 8 фазового управления и на вход логического блока 14.

Логический блок работает .так, что при подаче на вход импульсного сигнала, на его выходе 35 присутствует логический сигнал, причем он поддерживается в течение времени t < после снятия входного сигнала. При подаче на вход логического блока импульсного сигнала на выходе 37 появляется сигнал (назовем его сигнал ".Запрета" ) который пропадет с задержкой после прекращения подачи входного импульсного сигнала спустя время С . Время

t составляет примерно 2/3 от времени

Так как в этот период с выхода формирователя 7 знака рассогласования на дополнительный логический блок 13 сигнал Х„ не поступает, то на выходе дополнительного логического блока

15 нет сигнала запрета, поступающего на вход 42 системы 8 фазового управления, а наличие логического сигнала на ее входе 36 обеспечивает прохождение импульсов с выхода 45 системы фазового управления 8 на вентильную группу 2.

Двигатель 11 начинает вращаться, тахогенератор 4 выдает сигнал,,в результате чего на выходе формирователя 5 знака истинной скорости, связанном со входом 27 дополнительного логического блока 13, появляется сигнал

Хо, а на другом выходе продолжает сохраняться его отсутствие. Следовательно, дополнительный логический блок 12 продолжает пропускать на выход импульсы Х и не пропускать импульсы

Х, в то время как на выходе дополнительного логического блока 13 сигнал Х продолжает отсутствовать.

При смене знака задающего воздействия 0 дпоявляются сигнал рассогласования дЧ на выходе суммирующего усилителя 6.и.логический сиг— нал Х на выходе формирователя 7 знака рассогласования, а на входе 32 дополнительного логического блока 12 он пропадает.

Так как сигнал Х4 на входе дополнительного,логическог о блока 12, отсутствует, то íà его выходе нет I импульсного сигнала. На входах до1

849399

Формула изобретения полнительного логического блока 13 есть сигналы Х4 и Х,следовательно, он пропускает импульсы торможения

Х, которые подаются на логический блок 15 и на вход 43 системы фазового управления. При этом на выходе

44 системы 8 фазового управления продолжают отсутствовать импульсы, так как не снят сигнал запрета, который продолжает подаваться с выхода 37 логического блока 14 .на * вход

38 системы 9 фазового управления, логический блок 14 с выхода 37 осуществляет временную задержку снятия потенциального сигнала запрета на время t при снятии подаваемого на его вход импульсного сигнала. В.течение времени t< с выхода 35 логического блока 14 продолжает поддерI живаться сигнал разрешения, подаваемый на вход 36 системы 8 фазового управления, благодаря чему ее выходные импульсы продолжают поступать на вентильную группу 2. По истечении времени с выхода 37 логического блока 14 снимается сигнал запрета и с выхода 44 системы 9 фа,зового управления проходит сигнал на включение вентильной группы 3 импульсами торможения Хт. При этом работа вентильной группы 2 запрещена, а группа 3 преобразователя работает в инверторном режиме до тех пор пока скорость вращения вала электродвигателя 1 не уменьшится до нуля. При этом сигнал Х на выходах формирователя 5 знака истинной скорости переключается и, следовательно, дополнительный логический блок

13 прекращает пропускать импульсы торможения Х и начинает пропускать импульсы управления Х>, то есть режим торможения на этом кончается и переходит в режим разгона в обратном направлении. На выходе дополнительного логического блока 12 продолжает сохраняться отсутствие сигналов, так как сигнал Х Hà его входе продолжает отсутствовать.

Ограничение перегрузок достигается за счет того, что при работе в инверторном режиме на выпрямитель подаются не импульсы управления

Х, а импульсы торможения Х, фаза которых не соответствует максимальной степени открытия инверторной группы выпрямителя. В результате торможения ток, а, следовательно, 1О

55 и момент на валу двигателя мень ше максимального, что повышает качество динамических процессов.

Реверсивный электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, включенный нагрузкой тиристорного преобразователя с двумя вентильными группами и раздельным управлением от двух систем фазового управления, входы которых соединены с выходами двух логических блоков и суммирующего усилителя, и тахогенератор, выход которого соединен со входом суммирующего усилителя, другой вход которого соединен с источником задающего напряжения, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества динамических процессов электропривода, в него дополнительно введен задатчик интенсивности торможения, формирователи знака рассогласования и знака истинной скорости, формирователь импульсов торможения, два логических блока, причем входы формирователя знака рассогласования подключены к соответствующим выходам суммирующего усилителя, а его выходы — к четвертым входам дополнительных логических блоков, вторые входы которых подключены к выходам формирователя знака истинной скорости, вход которого соединен с тахогенератором, а третьи и первые входы дополнительных логических блоков соединены с дополнительными выходами системы фазового управления и с выходами формирователя импульсов торможения соответственно, выходы дополнительных логических блоков подключены ко входам логических блоков и дополнительным входам систем фазового управления, вторые выходы которых подключены ко входам формирователя импульсов торможения, один из входов которого подключен к выходу задатчика интенсивности торможения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Поздеев А.В. и др. Принципы построения структур вентильного электропривода постоянного тока. Труды

ВНИИР, вып. 4, M., 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 509966, кл. H 02 р 5/06, 1976.