Устройство для управления вентильным электроприводом

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

< >921009 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 210Х18 (21) 2592994/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Р }М.К .

Н 02 P 5/00

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 150482 Бюллетень ¹1 4 (53) УДК62-83: 621. .314.5 (088.8) Дата опубликования описания 15.04 ° 82 (72) Автор изобретения

В.И.Бурлакин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬН6)М

ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

25

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам управления реверсивными электроприводами, и может н айт и применение в зле ктроприводах с вентильными двигателями или двигателями постоянного тока, в которых сигнал задания тока Нс изменяет знак.

Известны устройства управления реверсивным вентильным электроприводом постоянного тока, выполненные по принципу подчиненного регулирования, содержащие регулятор скорости с блоком ограничения, регулятор тока, систему импульсно-фазового управления, устройство регулирования угла опережения, логическое устройство, воздействующее на указанные устройства и формирующее режим работы, а также датчики скорости и тока (1) .

Все,переключения логическое устройство производит во время токовой паузы, что при наличии интегральных ре гуляторов в кан але регулирования приводит к накоплению ошибки регулирования за время паузы и, следовательно, к броску динамического тока после включения вентилей в работу.

Такие устройства применяются и для управления вентильным электродвигателем (2) .

Ближайшим к предложенному по техн ичес кой сущности является устройство для управления вентильным электроприводом, содержащее регулятор скорости с блоком ограничения в цепи его обратной связи, выход которого подключен к инвертирующему входу одного и неинвертирующему входу другого операционных усилителей, в цепь обратной связи каждого из которых включен ключевой элемент, а объединенные выходы операционных усилителей соединены со входом регулятора тока, а также логический блок.

В этом устройстве логический блок воздействует как на.систему импульсно-фазового управления сетевой группы вентилей, которая поддерживает заданный ток регулирования угла зажигания вентилей в выпрямительном либо инверторном режиме, так и на систему импульсно-фазового управления машинной группы вентилей. Поэтому достаточно иметь одну систему импульсно-фазового управления сетевой группы вентилей, управляемую. соответствующим сигналом с выхода одно921009 го регулятора тока по соответствующему сигналу логического блока. Кроме того, для задания тока вентильного электродвигателя в режиме торможения можно использовать выходное напряжение регулятора скорости, подавая его через согласующие усилители на вход регулятора тока. Этим исключается необходи юсть в специальном устройстве, задающем ток торможения электродвигателя (3) . 10

Однако поскольку задание на вход регулятора тока подается в нем скачком при нулевом токе преобразователя, происходит перерегулирование в токе и, следовательно ухудшение динамических показателей электропривода. В электроприводе с вентиль-,. ным двигателем броски динамического тока снижают устойчивость работы электропривода вследствие наличия инвертора.

Цель изобретения — улучшение динамических характеристик электропривода.

Цель достигается тем, что в .устройство введены два диода и две регулируемые времязадающие RC-цепочки,, при этом диоды включены порознь в цепь обратной связи каждого операционного усилителя встречно-параллельно упомянутым ключевым элемент ам, управляющие входы которых соединены с регулируемыми времязадающими

Р"-це почками, ре гулирующие входы которых связаны с выходом логического блока. 35

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство управления,.выполнен- 40 ное по схеме подчиненного регулирования, содержит регулятор скорости 1, на вход которого подаются сигналы з адан ия 0 и те куще го з н ачен ия скорости двигателя, блок ограничения

2, включенный в цепь обратной связи регулятора скорости 1. Операционные усилители 3 и 4, в цепи обратной связи каждого из которых включены разделительные диоды 5 и б, ключевые элементы 7 и 8, времяз адающие цепи 9 и 10, транзисторные клЮчи

11 и 12, управляющие времязадающей целью, выполненные на транзисторах, логический блок 13, управляющий транзисторными ключами 11 и 12, регулятор тока 14, на вход которого поступают сигналы с выхода усилителей 3 и 4, и текущее значение тока 3 двигателя, опорные диоды 15 и 1б, включенные последовательно с ключевыми элементами 7 и 8.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии транзисторные ключи 11 и 12 открыты сигналом 65 логического блока 13. При подаче, например, отрицательного сигнала задания на вход регулятора скороа ти 1 логический блок 13 формирует сигнал, запирающий ключ 12, ключ 11 при этом открыт. Сигнал с выхода регулятора, скорости 1 (фиг. 2а) поступает на вход регулятора тока 14 через согласующий усилитель 4 . с отрицательным коэффициентом передачи.

Этим напряжением определяется скорость вращения и ток двигателя. При снижении задания на входе регулятора скорости 1 (фиг. 2 а, момент вре— мени Т1 до нуля или до величины, меньшей текущего значения скорости, напряжение U èýìåíÿåò свой знак на обратный (фиг. 2а, момент времени

Т ). Однако благодаря диоду б в цепи обратной связи усилителя 4 напряжение обратного знака О@,р (фиг.,2б) не поступает на вход регулятора тока

14 через усилитель 4. На выходе усилителя 3 напряжения также равно нулю ввиду того, что логический блок

13 держит транзисторный ключ 11 открытым. Таким образом, цепи задания тока на время его спада и время бестоковой паузы, необходимой для восстановления тиристорами запирающих свойств, оказывается разомкнутой.

После токовой паузы при определенном пороге срабатывания (фиг.

2а, момент времени Т> )логический блок 13 формирует сигнал (фиг.2в), который отпирает ключ 11 и запирает ключ 12. Сигнал задания с выхода регулятора скорости 1 через согласующий усилитель 3 с положительным коэффициентом передачи поступает на вход регулятора тока 14. Причем, поскольку выходное напряжение усилителя 3 растет по мере заряда конденсатора времязадающей цепи 9, то также плавно растет напряжение Ug p на входе регулятора тока 14, а следовательно, и ток двигателя. Блок ограничения 2 в цепи обратной связи регулятора скорости 1 ограничивает ток на заданном уровне. Величина порога срабатывания U nnq выбирается такой, чтобы при перерегулированиях по скорости в режимах сброса и наброса нагрузки не происходило срабатывание логического блока 13.

В статическом режиме, особенно при малых управляющих напряжениях, включение диодов в цель обратной связи согласующих усилителей уменьшает влияние нелинейности характеристик диодов.

Включение времязадающей RC-цепи, управляющей ключами в цепи обратной связи усилителей, позволяет повысить устойчивость работы электропривода в динамических режимах, таких как торможение, реверс, Отсут.921009

Фиг 1 ствие бросков динамического тока благоприятно сказывается на аппа-. ратуре управления и на самом двигателе, что повышает срок их службы.

Включение разделительных диодов в цепь обратной связи согласующих усилителей повышает точность, регулирования, что улучшает качество, технологического процесса. формула изобретения

Устройство для управления вентильным электроприводом,. содержащее регулятор скорости с блоком ограничения в цепи его обратной связи, выход которого подключен к инвертирующему входу одного и неинвертирующему входу другого операционных усилителей, в цепь обратной связи каждого из которых включен ключевой элемент, а объединенные выходы операционных усилителей соединены со входом регулятора тока, и логический блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения динамических характеристик электропрйвода, з него введены два диода и две регулируемые времязадающие RC-цепочки, при этом диоды включены порознь в цепь обратной связи каждого операционного усилителя, встречно-параллельно упомянутым ключевым элементам, управляющие входы которых соединены с регулируемыми времязадающими RC10 цепочками, регулирующие входы которых связаны с выходом логического блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Данюшевская Е.Ю.Тиристорные реверсивные электроприводы постоянного тока. М. Энергия, 1970, с. 64.

2. Курбасов A.Ñ. Вопросы анализа вентильного двигателя. Труды ЦНИИМПС.

Вып. 388, М., Транспорт, 1968.

3. Горин Н,H. и др. Система управления вентильным тяговым двигателем. Труды ЦНИИМПС. Вып. 388, М. Транспорт, 1968.

921009

Составитель В.Кузнецова

Редактор Л.Плисак Техред А. Бабинец Корректор Е.Рошко

Заказ 2374/70 Тираж 719 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