Реверсивный тиристорный электропри-вод c pebepcom поля

 

()849400

Союз Советскик

Социалистических

Республик

Оп ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 з

r (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 30.07.79 (21) 2803109/24-07 с присоединением заявки М (51)IVL. Кл.

Н 02 P 5/06

Ваударатваннмй камнтет

СССР нв аннам нзабретеннй н аткрмтнй (23) Приоритет

Опубликовано 23;07.81. Бюллетень Рй 27

Дата опубликования описания 30 .07 .81 (53) УДК621.316. .718.5(088.8) (72) Авторы изобретения

А.Г.Иванов, В.А.Беседин и В.А.Алексеев $:

4 .

"с

1 с

1. (7l) Заявитель (54) РЕВЕРСИВНЫЙ ТИРИСТОРНЬЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД . С РЕВЕРСОМ ПОЛЯ1

Изобретение относится к электр — технике и может быть использовано для регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока.

Известен двухзонный вентильный

5 электропривод с реверсом поля двигателя, содержащий нереверсивный . тиристорный якорный преобразователь, реверсивный тиристорный возбудитель с системами импульсно-фазового управто ления, двигатель постоянного тока независимого возбуждения, тахогенератоф, задатчики частоты вращения . и ЭДС двигателя, регуляторы частоты вращения и тока возбуждения, блок логики раздельного управления возбудителем, в которых реверс и торможе ние двигателя осуществляется за счет изменения направления тока возбуждения, Pl) .

Недостатками этого электропривода являются сложность, пониженная надежность и трудность получения щирокого диапазона регулирования частоты вращения.

Известен также реверсивный тиристорный электропривод с реверсом поля, содержащий двигатель постоянного тока с обмоткой независимого возбуждения, подключенный к нереверсивному якорному преобразователю и ре-. версивному возбудителю с узлами импульсно-фазового управления тиристорами, регулятор частоты вращения, ко входу которого подключены задатчик частоты и тахогенератор, а выход через инвертор и ключ или непосредственно через ключ связан со входом узла импульсно-фазового управления якорного преобразователя, узел токоограничения на транзисторах, входы которого соединены с задатчиком и датчиком тока якоря двигателя, регулятор тока возбуждения, входы которого подключены к задатчику и датчику тока возбуждения двигателя, а вы- . ход — ко входу блока логики раздельного управления возбудителем, а так; же через инвертор и ключ или непо3

849400 4.

40 средственно через ключ — ко входу узла импульсно-фазового управления возбудителя, датчик и задатчик ЭДС двигателя, нуль-орган, подключенный между выходом регулятора частоты и задатчиком тока возбуждения, узел останова двигателя, причем выходы блока логики связаны с управляющими входами ключей $2).

Недостатком этого технического решения являются низкое быстродействие, наличие перерегулирования ЭДС двигателя в переходных режимах.

Цель изобретения — улучшение динамических характеристик электропривода.

Поставленная цель достигается тем, что в известный реверсивный тиристорный электропривод с реверсом поля дополнительно введены два развязывающих и два блокирующих диода, инвертор, два параллельно включенных транзистора, соединенные коллекторами со входом узла импульсно-фазового управления возбудителями, и управляющий орган, при этом коллекторы транзисторов узла токоограничения подключены к выходу регулятора частоты вращения через развязывающие диоды, а соответствующие входы этих транзисторов непосредственно и через инвертор и блокирующие диоды соединены с выходом управляющего органа, входы которого под-. ключены к блоку логики и к выходу узла останова двигателя, причем вход одного иэ параллельно включенных транзисторов соединен с выходом инвертора, а вход второго — с задат..чиком и датчиком ЭДС.

На чертеже приведена схема электропривода.

В:этом:электроприводе задатчик частоты вращения 1 и тахогенератор

2 подключены на входу регулятора частоты вращения 3 (регулятор 3 может представлять собой ПИ или ПИД-регулятор}. Выход регулятора 3 подключен через инвертор 4 и ключ 5 или непосредственно через ключ 6 на вход узла импульсно-фазового управления 7 якорным преобразователем 8.

К якорному преобразователю 8 подключен якорь двигателя 9. Через диоды IO и 11 к выходу регулятора 3 подключен узел 12 токоограничения на транзисторах 13, 14 разнополяр,ной проводимости, базы которых соеди10

55 йены с задатчиком тока якоря 15 и непосредственно через инвертор 16 и диоды 17, 18 с управляющим органом 19. Узел ограничения ЭДС двигателя содержит задатчик 20 ЭДС, входные резисторы 21-23 трайэисторов 24, 25 и резистор 26. Выходы датчика тока якоря 27, подключенного входом.к трансформаторам тока 28, соединены с соответствующими входами узла 12. База транзистора 24 подключена к выходу датчика ЭДС якоря

29 и к задатчику 20 ЭДС. Коллекторы транзисторов 24 и 25 соединены с входом узла 30 импульсно-фазового управления возбудителя, выходы которого через ключи 31 и 32 подключены к тиристорному возбудителю 33, питающего обмотку возбуждения 34 двигателя, в цепи которой стрит датчик

35 тока возбуждения. Вход реверсивного нуль-органа 36, к выходу которого подключен задатчик 37 тока возбуждения, может подключаться или к выходу регулятора 3 (фиг. 1), или через соответствующие нелинейные зфенья к задатчику 1 частоты вращения и тахогенератору 2. Входы регулятора тока возбуждения 38 соединены с задатчиком 37 и датчиком тока возбуждения 35, а выход через инвертор 39 и ключ 40 или ключ 41 и резистор 26 со входом узла 30. Входы управляющего органа 19 подключены к выходу блока логики 42 и к выходу узла останова двигателя 43, подключенного через контакты реле направлений В и Н к источнику положительного напряжения. Входы блока логики 42 связаны с тиристорным возбудителем 33 и с выходом регулятора тока возбуждения.

Выходы блока логики 42 соединены с управляющими входами ключей 5, 6, 31, 32, 40, 41.

Электропривод работает следующим образом.

1. Пуск на номинальную частоту вращения.

При включении одного иэ реле направлений "Вперед" или "Назад" (В или Н) на входы регулятора 3 и нульоргана 36 поступает задающее напряжение. Кроме того, на вход узла останова двигателя 43 поступает сигнал, который воздействует через управляющий орган 19 на узел токоограниче.ния 12. При этом расшунтируется выход регулятора 3 и разрешается перевод

5 8494 управляющих импульсов в обоих узлах импульсно-фазового, управления 7 и 30 с максимального угла регулирования с и с1 . Полярность задающего сигнала определяет срабатывание блока логики 42 в направлениях "Вперед" или

"Назад", блок логики замыкает ключ

5 или 6 на выходе регулятора 3, ключи

41 или 42 на выходе регулятора тока возбуждения и ключ 3.1 или 32, подавая управляющие импульсы на один из комплектов тиристоров возбудителя ЗЗ.

Ток возбуждения и напряжение на якоре двигателя возрастает до номинальных значений и двигатель разгоняется до >s номинальной частоты вращения. Величина выходного напряжения датчика

ЭДС якоря 29 в этой зоне меньше величины напряжения эадатчика ЭДС 20, транзистор 24 закрыт и влияния на ра- gp боту электропривода не оказывает. В этом случае. ток возбуждения имеет номинальное значение, а регулирование частоты вращения двигателя осуществляется за счет изменения напряже- 2S ния якоря двигателя 9. Ток якоря во время переходных режимов ограничивается на уровне, определяемом задатчиком 15.

При пуске на максимальную частоту Зо вращения при достижении номинальной частоты вращения сигнал с датчика 29 становится равным сигналу задатчика

20 ЭДС и транзистор 24 начинает от,крываться, снижая входное напряжение узла 30, и уменьшая тем самым ток возбуждения двигателя. Частота двигателя 9 увеличивается и регулирование ее во второй зоне осуществляется при постоянстве ЭДС двига- 4О теля (по зависимости принципу ослабления поля).

Формула изобретения

Реверсивный тиристорный электропривод с реверсом поля, содержащий двигатель постоянного тока с обмоткой независимого. возбуждения, подключенный к нереверсивному якорному

,преобразованию и реверсивному воз2. Реверс с максимальной частоты вращения на максимальную.

При реверсе размыкается контакт

"Вперед" и замыкается контакт "Назад". Сигнал на выходе регулятора 3 меняет знак и через узел 7 запирает якорный преобразователь. Меняется знак и на выходе нуль-органа

36, что приводит через регулятор

38 к реверсированию тока возбуждения.

В момент переключения блока логики 42 на управляющий орган 19 с бло- ка логики 42 поступает положительный импульс, который запирает через узел 12 регулятор 3. Тем самым разрешается работа канала регулирова00 ь ния напряжения якоря только после прохождения потока через нуль. После выдержки времени блока 42 открывается канал регулирования напряжения якоря. Под действием тока якоря и потока двигатель разгоняется в первой зоне sa счет увеличения напряжения якоря. При достижении номинальной частоты вращения двигателя 9 дальнейшее ее увеличение происходит за счет ослабления потока возбуждения.

В предлагаемом устройстве не требуется реверсирование обратной связи по ЭДС двигателя, так как использу-. ется обратная связь по ЭДС двигателя однополярного знака. Исключение переключателя обратной связи с нульорганом и замена регулятора транзистором — практически безынерционным элементом позволяют упростить электропривод и повысить надежность.

Исключение инерционности при регулировании ЭДС исключает перерегулирование ЭДС двигателя и повышает быстродействие при работе с ослабленным полем. Для вентильного электропривода по двухконтурной системе подчиненного регулированием имеются сложности с оптимизацией динамики иэ-за наличия двух режимов тока: непрерывного и прерывистого.

Для вентильного электропривода по одноконтурной структуре с узлом токоограничения такой проблемы нет, и она проще. К тому.же узел токоограничения 12, кроме ограничения тока якоря в переходных режимах на заданном уровне, вместе со специально введенным управляющим органом 19 обеспечивает нулевые начальные условия потока и, как следствие, плавный пуск в оба направления вращения и отсутствие при .нулевом задающем сигнале.

Управляющий орган 19 обеспечивает положительный сигнал на выходе при наличии задающего сигнала и отрицательный сигнал — при отсутствии задающего сигнала.

849400

7 будителю с узлами импульсно-фазового управления тиристорами, регулятор частоты вращения, ко входу которого подключены задатчик частоты вращения и тахогенератор, а выход через инвертор и ключ или непосредственно через ключ связан со входом узла импульсно-фазового управления якорного преобразования, узел токоограничения на транзисторах, входы которого соединены с задатчиком и датчиком тока якоря двигателя, регулятор тока возбуждения, входы которого подключены к задатчику и датчику тока возбуждения двигателя, а выход — ко входу блока логики раздельного управления возбудителем, а также через инвертор и ключ или непосредственно через ключ — ко входу узла импульсно-фазового управле- $0 ния возбудителя, датчик и задатчик

ЭДС двигателя, нуль-орган, подключенный между выходом регулятора частоты и задатчиком тока возбуждения, узел останова двигателя, причем выходы блока логики связаны с управляющими входами ключей, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик

8 элек тропривода, в него дополнительно введены два развязывающих и два блокирующих диода, инвертор, два параллельно включенных транзистора, соединенные коллекторами со входом узла импульсно-фазового управления тиристорами возбудителя, и управляющий орган, при этом коллекторы транзисторов узла токоограничения подключены к выходу регулятора частоты вращения через развязываюшие диоды, а соответствующие входы этих транзисторов непосредственно и через инвертор и блокирующие диоды соединены с выходом управляющего органа, входы которого подключены к блоку логики и к выходу узла останова двигателя, причем вход одного из паралельно включенных транзисторов соединен с выходом инвертора, а вход второго — с задатчиком и датчиком ЭДС, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

9 601794, кл. Н 02 р 5/06, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ф 2462631/07, кл. Н 02 P 5/06, 1978.