Электропривод постоянного тока
ОП ИСАНИЕ
Союз Советскин
Соцмалистическин
Республик щ9
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву— (22} Заявлено 05. 01 . 81 (21 } 3230594/24-07 с присоединением заявки ЭЙ(23 } Приоритет (5! )М. Кл.
Н 02 Р 5/06
Ввудлрстееллы1 комитет
СССР до делам изобретений и атлрытий (53) УДК621.316, ° 718,5(088.8) Опубликовано 23.07.82. Бюллетень № 27
Дата опубликования описания 23. 07. 82
Г. РЮЖ@ай
В. М. Б (72) Авторы изобретения ерестов, Н. Д. Горбатенков, А.
В, Г. Каган, С. Л, Рояк и Л. В. С » ° зв
Новосибирский электротехнический институт. (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА
Изобретение относится к электро- технике, а именно к электропроводу постоянного тока, и может быть использовано, например,при построении быстродействующих приводов для станков с программным управлением, Известно устройство, содержащее электродвигатель постоянного тока с тахогенератором, реверсивный тиристорный преобразователь с совместным способом управления нереверсивными комплектами вентилей, между выходами которых включены два уравнительных дросселя, силовой -трансформатор
ПИ - регуляторы частоты вращения и тока, многоканальная система им.пульсно-фазового управления, каждый из каналов которой содержит два источника синхронизирующего напряжения, четыре нуль-органа, по одному на каждый вентиль, и четыре формирователя (1 ).
Однако, -в данном приводе не обес-, печивается возможность достижения предельного для электропривода с управляемым выпрямителем по нулевой шестипульсной схеме быстродействия, Наиболее близким по технической сущности является электропривод пос5 тоянного тока, содержащий электродвигатель постоянного тока с тахогенератором, соединенный через два уравнительных дросселя с выходом реверсивного преобразователя, трехканальную систему импульсно-фазового управления реверсивным преобразователем, каждый канал которой соедержит источник синхронизирующего напряжения, генератор симметричных прямоугольных импульсов, формирователь симметричного опорного напряжения, нуль-орган, два формирователя, причем вход генератора симметуо ричных прямоугольных импульсов подключен к выходу источника синхронизирующего напряжения, выход генератора симметричных прямоугольных импульсов и выход формирователя симметричного опорного напря>кения под" ключены соответственно к второму и третьему входу нуль-органа, входы двух формирователей подключены к выходу нуль-органа, а их выходы - к входу реверсивного преобразователя, усилитель, блок гибкой обратной связи, блок упреждающего токоограничения, источник сигнала токовой от.сечки, причем выход блока гибко" о6- 10 ратной связи подключен к первому входу усилителя, выход усилителя подключен к первому входу блока упреждающего токоограничения, выход которого подключен к первым входам !5 нуль-органов, выход тахогенератора подключен к второму входу усилителя и к второму входу блока упреждающего токоограничения (2 ).
Ф 20
Недостатком этого электропривода является то, что он не обеспечивает предельного быстродействия. Так как увеличение быстродействия сопровождается повышением скорости изменения сигнала управления на входе сис" темы импульсно-фазового управления, что приводит к аварийному режиму (опрокидывание инвертора) при инвертировании и появлению динамического уравнительного тока и недопустимых пульсаций якорного тока при работе на больших частотах вращения, где высок уровень оборотных, полюсных . и коллекторных пульсаций в напряжезз нии тахогенератора. Опрокидывание инвертора объясняется следующим образом. В системе импульсно-фазового управления используется один нульорган и общее опорное напряжение на
40 два противофазных вентиля. Опадающие участки кривой опорного напряжения соответствуют диапазону рабочих углов регулирования тиристоров анодной группы, возрастающие — катодной.
Поэтому формирователи импульсов управления обладают избирательностью на знак перепада выходного напряжения нуль -органа. При скорости изменения сигнала управления, меньшей скорости ю изменения опорного напряжения, кривая сигнала управления может пересечь кривую опорного напряжения снизу вверх (импульс в анодную группу) толь" . ко на интервале времени, где опорное напряжение уменьшается. И кривая сиг- нала управпения может пересечь кривую опорного напряжения сверху вниз (импульс в катодную группу) только на интервалах времени, где опорное напряжение возрастает. При скорости изменения сигнала управления, превышающей скорость изменения опорного напряжения, может произойти выработка ложного импульса управления, т..е. вне диапазона рабочих углов регулирования данного вентиля. . Цель изобретения - повышение быстродействия электропривода °
Поставленная цель достигается тем
У что в электропривод введены два делителя с регулируемыми,коэффициентами передачи, выпрямитель, по два диода на каждый канал системы импульсно-фазового управления, вход выпрямителя подключен к выходу тахогенератора, вход первого делителя подключен к выходу усилителя, а выход первого делителя - к входу блока гибкой обратной связи, вход второго делителя подключен к выходу источника сигнала токовой отсечки, выход второго делителя - к третьему входу блока упрежда" ющего токоограничения, а регулирующие входы делителей — к выходу выпрями" теля, анод первого диода подключен к второму входу первого формирователя, катод второго диода - к второ му входу второго формирователя, а ка тод первого диода и анод второго— к выходу генератора симметричных прямоугольных импульсов предыдущей фазы системы импульсно-фазового управления, вход формирователя симметричного опорного напряжения подключен к выходу генератора симметричных прямоугольных импульсов
На чертеже приведена функциональ" ная схема электропривода, Электроприв д постоянного тока содержит усилитель 1, выход которого соединен с входом первого делителя 2, с регулируемым коэффициентом передачи, выход которого соединен с входом блока 3 гибкой обратной связи, выход которой соединен с первым входом усили" теля 1, блок 4 упреждающего токоограничения, первый вход которого подсоединен к выходу усилителя 1,.третий вход блока 4 подключен к выходу второго делителя 5,. с регулируемым коэффициентом передачи, вход которого подключен к выходу источника 6 сигнала токовой отсечки, а регулирующие входы указанных делителей 2 и
5 - к выходу выпрямителя 7, трехканальную систему импульсно-фазового управления, каждый канал 8, 9 .и 10
Формула изобретения 5 945 которой содержит источник 11 синхро- низирующего напряжения, выход которого соединен с входом генератора
12 симметричных прямоугольных импуль сов, выход которого соединен с входом формирователя 13 симметричного опорного напряжения, выход которого подсоединен к третьему входу нульоргана 14, второй и первый входы которого соединены соответственно с вы.- 10 ходами генератора 12 и блока 4, выход нуль-органа 14 соединен с первыми входами формйрователей 15 и 16, вторые входы которых соединены со.ответственно с анодом и катодом ди- ts адов 17 и 18, а катод и анод указанных.диодов соединены с выходом генератора симметричных прямоугольных импульсов канала системы импульснофазового управления предыдущей фазы, 2о реверсивный преобразователь 19, входы и управляющие электроды противофазных вентилей которого соединены с выходами формирователей 15 и 16, два уравнительных дросселя 20 и 21, г соединенных последовательно между выходами реверсивного преобразователя 19 и электродвигателем 22 постоянного тока, подсоединенным с ну лем вторичной обмотки трансфор" зо . матора 23, вторичная обмотка которого соединена с реверсивным преобразователем 19, тахогенератор 24 на .валу электродвигателя 22, выход тахоге нератора соединен с вторыми входами усилителя 1 и блока 4 и входом выпрямителя 7.
Устройство работает следующим образом.
При малых величинах напряжения тахогенератора 24 мал коэффициент передачи регулируемого делителя i, а,следовательно, мала глубина обратной связи усилителя 1, осуществляемой блоком 3. Поэтому на малых частотах вращения быстродействие электропривода велико. С ростом частоты вращения электродвигателя 22 модуль наri яжения тахогене ат а 24 з р в д, чт уменьшает пульсации тока электродвигателя
22, вызванные: пульсациями напряжения тахогенератора 24. Коэффициент перер р ор во деи ствует на регулирующий вход делителя 2 и увеличивает его коэффициент передачи, т.е. увеличивается глубина обратной связи усилителя 1, а следоватлеьно, уменьшается быстродействие элект опри о à о
944 6 дачи делителя 5 при малых напряжениях. тахогенератора 24 максимален, Поэтому на -малых частотах вращения в электроприводе допускается максимальная форсировка по току. С ростом модуля напряжения тахогенератора 24 уменьшается коэффициент передачи делителя 5. Таким образом, уменьшается возможная в электроприводе форсировка по току на больших частях вращения, что способствует безаварийному инвертированию. ПоскоЛьку увеличение быстродействия электропривода на малых частотах вращения сопровсудается рос" том скорости изменения сигнала управления на входе нуль-органа 14, то для предотвращения появления ложных импульсов управления на каждый из формирователей 15 и 16 через ди" оды 17 и 18 подается сигнал запрета с генератора канала системы импульснофазового управления предыдущей фазы
) запрещающий появление импульса управ" ления вне диапазона рабочих углов регулирования. В диапазоне рабочих уг.лов регулирования формирователя 15, реагирующего на положительный перепад входного напряжения, положительный сигнал запрета с выхода генерато" ра 12 канала 10 через диод 18 запрещает выработку импульса. управления формирователем 16, реагирующим на отрицательный перепад входного напряжения. На вход формирователя положительный сигнал с выхода генератора 12 канала 10 не пропускается диодом 17. В диапазоне рабочих углов регулирования формирователя 16 сиг- . нал на выходе генератора 12 канала
10 отрицательный и через диод 17 он запрещает выработку импульса управления формирователем 15. Таким образом, в электроприводе увеличивает.ся быстродействие.
Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель постоянного тока с тахогенератором, соединенный через два уравнительных дросселя с выходом реверсивного преобразователя, трехканальную систему импульсно"фазового управления ревер" сивным преобразователем, каждый канал которой содержит источник синхронизирующего напряжения, генера" тор симметричных прямоугольных им9459 пульсов, формирователь симметрично= го опорного напряжения, соединенные между собой последовательно, нульорган, два формирователя, выход генератора симметричных прямоугольных импульсов и выход формирователя симметричного опорного напряжения подключены соответственно к второму и третьему входу нуль-органа, входы двух формирователей - 10 к выходу нуль-орган, а их выходы к входу реверсивного преобразователя, усилитель, блок гибкой обратной связи, блок упреждающего токоограниче ния, источник сигнала токовой отсеч" 1Б ки, причем выход блока гибкой обратной связи подключен к первому входу усилителя, выход усилителя - к первому входу блока упреждающего токоограничения, выход которого под- щ ключен к первым входам нуль-органов, выход тахогенератора подключен к второму входу усилителя и к второму вхо-. ду блока упреждающего токоограничения, отличаюци"ся тем,,д что, с целью повышения быстродействия электропривода, в него введены два делителя с регулируемыми коэф фициентами передачи, выпрямитель, по два диода на каждый канал систе44 8 мы импульсно-фазового управления, вход выпрямителя подключен к выходу тахогенерато а, вход первого делителя подключен к выходу усилителя, а выход первого делителя - к входу блс1ка гибкой обратной связи, вход. второго делителя подключен к выходу источника сигнала токовой отсечки, выход второго делителя - к третьему входу блока. упреждающего токоограничения, а регулирующие входы делителей - к выходу выпрямителя, анод первого диода подключен к второму входу первого формирователя, катод второго диода - к второму входу второго формирователя, а катод первого диода и анод второго - к выходу генератора симметричных прямоугольных импульсов предыдущей фазы системы импульсно-фазового управления, вход формирователя симметричного опорного напряжения подключен к выходу генератора симметричных прямоугольных импульсов.
Источники информации, принятые во внимание при Экспертизе
1. Привод постоянного тока ЭТ6И.
Техническое описание.
2, Привод постоянного тока ЭТЗР.
Техническое описание.
