Тиристорный электропривод

 

i»966835

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик (61 ) Дол ол н H тел ьное к а вт. с вид- ву (22) Заявлено 02. 02. 81 (21) 3279413/24-07 (51)М. Кл.

Н 02 Р 5/06

J с прнсоелинением заявки _#_t

Гооударстнснный комнтет

СССР (23 ) Приоритет о денем йзобретеннй н открытий

Опубликовано 15, 10. 82. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 15.10.82 (53) УДК 621. 316.

° 718. 5 (О 88. 8) С.К.ВрзЦрев-, H. Н.Александров, М, Н. Анисимов, А, В. Бирюков, А,H.Ëàäûãèí, В. В,Холин и В.M.Õóòoðåöêèé (72) Авторы изобретения

Московский ордена Ленина энергетический ин и Всесоюзный научно-исследовательский и пр конструкторский институт по автоматизирова (71) Заявители электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и на т анспо те "ВНИИэлект оприво " (54) ТИРИСТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОИРИВОД

15

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизированному электроприводу, и может быть использовано для предельного по быстродействию регулирования якорного тока тиристорного электропривода.

Известен †.иристорный электропри-. вод, содержащий электродвигатель постоянного тока, подключенный к тиристорному преобразователю, управля-, ющий элемент, один из входов которого подключен к сети, а управляющий выход соединен с управляющим входом тиристорного преобразователя, датчик тока, блок сравнения и блок, вырабатывающик сигнал развертки, значение которой в любой момент време ни соответствует максимальному току в следующем интервале проводимости преобразователя, если импульс управления подан в этот момент (1).

Недостатком этого устройства является то, что при формировании сигнала развертки не учитывается величина, 2 акти вного сопротивления я корной цепи и реальная форма силового напряжения, ЭДС электродвигателя учитывается косвенно, что приводит к значи- тельной погрешности регулирования.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является тиристорный электропривод, содержащий электродвигатель постоянного тока, подключенный к тиристорному преобразователю блок задания текущего значения .угла, управляющий элемент, причем управляющий выход управляющего элемента соединен с управляющим входом тиристорного преобразователя, первый вход управляющего элемента и первый вход блока з адания текущего у гла соединены с источником питания, подключенного х тиристорному преобразователю, а информационный .выход управляющего элемента подключен к второму входу блока задания текущего угла, . датчик тока якорной цепи, датчик ЭДС

3 966835 4 электродвигателя, блок сравнения и Тиристорный электропривод содерцифро--аналоговый преобразователь 1 2). жит якорь электродвигателя 1 постоянНедостатком данного технического ного тока, подключенный к тиристоррешения является то, что в электро- ному преобразователю 2, Ьлок 3 задаприводе не обеспечивается точного 5 ния текущего значения, угла, управляюрегулирования тока по среднему значе- щий элемент 4, управляющий выход конию. В случае, когда необходимо регу- торого соединен с управляющим вхолировать ток по среднему значению, . дом тиристорного преобразователя 2. электропривод работает с погрешностью, Первый вход управляющего элемента 4 что снижает его производительность. 1в и первый вход блока 3 соединены с исЦелью изобретения является повы- точни ком пи тания, подключенным к тиришение производительности электропри- сторному преобразователю 2, информавода. ционный выход управляющего элемента

Поставленная цель достигается тем, 4 подключен к второму входу блока 3. что в устройство введены пять сумн - 15 Схема содержит также датчик 5 тока рующих усилителей, четыре нелинейных якорной цепи, датчик 6 ЭДС электроэлемента, блок среднего значения то- двигателя 1, блок 7 сравнения, цифрока, блок умножения, инвертор и два аналоговый преобразователь 8 усилиt источника сигнала смещения, причем тели 9- 13, нелинейные элементы 14входы первого суммирующего усилителя >< 17, блок 18 задания среднего значесоединены соответственно с блоком за- ния тока, блок 19 умножения, инвердания среднего значения тока и датчи- тор 20 источни 21 22 ком Э(С а е го выхо о, источники, сигнала смеком ДС, à его выход подключен к пер" щения. Входы усилителя 9 соединены вым входам второго и третьего суммиру- соответственно с блоком 18 и датчиющих усилителей непосредственно, к >5 ком 6, а выход усилителя 9 подклювторым входам этих же усилителей - чен к первым входам усилителей 10 и через первый нелинейный элемент, а 11. непосредст е . непосредственно, а к вторым входам к первому входу четвертого суммирую- через нелине " ент 4 а к пер линеиныи элемент щеro усилителя - через второй нелинеи- вому входу усилителя 12 - через ный элемент, выход второго силителя д oPoro Усилителв 3< линеиныи элемент 15, выход усилитеи через нелинейный элемент выхоД четвертого суммируюЩего Усили- выход усилител 12 выход усилителя подключены к входам лока 9, выход которого соедижения; выход которого соединен с т е-.

Д ор о соеДинен с тре нен с третьим входом усилителя тьим входом третьего суммирующего соединенного своим выходом с первым усилителя, соединенного своим выходом З5 входом б о входом блока 7, выход которого подс первым входом блока сравнения, выключен к второму входу управляющеход котоРого подключен к второму вхо- го элемента 4 го элемента . Два других входа усиЙУ УправлЯюЩего элемента,Два ДРУгих л„теля соединены с источником 21 входа четвеРтого суммирующего Усилите- и через цифро-аналоговый: преобраля связаны соответственно с источни- зователь 8 с выходом блока 3, котоком сигнала смещения и через цифро- рыи через цифро-аналоговый преобразователь 8 подключен вместе с исаналоговый преобразователь с выходом раз вате 8 блока заДаниЯ текУщего Угла, который точи точником к входам усилителя 13, через тот же цифро-аналоговый пРеоб выход которого через нелинейный элервзователь подключен вместе с вторым мент 17 соединен с четвертым входом источником сигнала смещения к входам усилителя 11, к еще одному входу кЬпятого суммирующего усилителя, а вы- торого через инвертор 20 подключен ход этого усилителя через четвертый лок 18, выход датчика 5 соединен нелинейный элемент .соединен с четвер- с вторым входом блока 7. тым входом третьего суммирующего уси- 50 Устройство работает следующим облителя, к еще одному входу которого разом. через инвертор подключен блок зада- Блок 18 непрерывно вырабатывает ния среднего значения тока, выход сигнал задания 1 пропорциональный датчика тока соединен с вторым вхоЪ среднему значению заданного тока дом блока сравнения. 55 якорной цепи. Датчик 6 непрерывно выдает сигнал Е, пропорциональный значению ЭДС двигателя. Устройство

3 вырабатывает в цифровой форме ку966835

2СО5 S1n (Ф!М) н м 1 е-2ю/} } и т Я (2) формула изобретения

О = w4V. (7)

Ф

Ч П1

5 сочно- непреры вный си гн ал пропорциональный значению текущего yrnagl t

1 отсчитываемого от момента естественного включения вентиля, готового ко включению..В функции сигналов

Е и Wt вырабатывается сигнал !)р, который подается с выхода усилителя на вход блока 7. Импульс управления поступает на вход 2 в момент, когда сигнал Up превысит уровень сигнала с выхода датчика 5. Усилитель 9 вырабатывает си гнал вила (I ac}

У1 и} 61 и(й /м) где m - пульсность преобразователя 2

На входе элемента 14 имеется сигнал вида где Т 1 - электромагнитная постоянная времени якорной цепи, - угловая частота сети, g =агс1 е6Т>.

Йа выходе элемент а 15 и меет ся си гнал вида

° В (1 те)

U»»=avcsi» —. — (}

Ь 1И(1С/и})

Усилитель 10 вырабатывает сигнал вида

„2Ыи(йе)С05Ч 1t (Т +Е

ЧЙ }-p Гвй » ms1»(1t}w}

СО 9

h}} 51И (QJh})

Усилитель 12 вырабатывает сигнал вида Г 1 . 1 (U = (— arcsi» — -"-}

У4 2 Ю 81h (%!Ф)

-щ —

1 1 (И

) ЩТ

На выходе элемента HE 3 имеется сиГнал вида о +е" " " ") (}

I В(? 1Е) где d.o--arCC05 . - — значение

И}161 И(1Ц}т}) угла управления, соответствующего заданному току в установившемся режиме.

Усилитель 13 выраЬатывает сигнал вида

На выходе элемента 17 имеется си гнал вида

0иэ4= cosvcos (tet- -y) Осуществляя суммирование йяти сигналов, усилитель 11 вырабатывает сигнал Ор вида

U =cosv(cos(l9t; -„-rg) 2 si» (<}д-ф}

»

<о-иа}щт

"етю

15 Форма сигнала 11 совпадает с формой якорного тока на одном интервале дис кретности преобразователя (интервале между двумя очередными включениями вентилей) при среднем значении тока

20 равном заданному. Поэтому, когда очередной вентиль .открывается в момент равенства сигнала Ор и сигнала с датчика 5, заданное значение тока достигается за один интервал дискретно25 сти (3) .

Применение данного устройства позволит повысить производительность технологических агрегатов за счет улучшения точности и быстродействия

Зо регулирования.

35 Тири стор ный эле ктр Опри ВОД, сОдер жащий электродвигатель постоянного тока, подключенный к тиристорному преобразователю, блок задания текущего значения угла, управляющий элемент, управляющий выход которого соединен с управляющим входом тиристорного преоЬразователя, при этом первый вход управляющего элемента и первый вход блока задания текущего угла соединены с,источником питания, подключенным к тиристорному преобразователю информационный выход управляющего элемента подкючен к второму входу блока задания текущего угла, датчик тока якорной цепи, датчик

ЭДС электродвигателя, Ьлок сравнения и цифро-аналоговый преобразователь, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, в него введены пять сумилрующих

55 усилителей, четыре нелинейных элемента, блок задания среднего значения тока, блок умножения, инвертор и два источника сигнала смещения, при7 96 чем входы первого суммирующего усилителя соединены соответственно с блоком задания среднего значения тока и датчикам ЭДС, à его выход подключен к первым входам второго и третьего суммирующих усилителей непосредственно, к вторым входам этих же усилителей - через первый нелинейный элемент, а к первому входу четвертого суммирующего усилителя - через второй нелинейный элемент, выход второго суммирующего усилителя и через третий нелинейный элемент выход четвертого суммирующего усилителя подключены к входам блока умножения, выход которого соединен с третьим входом третьего суммирующего усилителя, соединенного своим выходом с первым входом блока сравнения, выход которого подключен к второму входу управляющего элемента, два других входа четвертого суммирующего усилителя связаны соответственно с источником

6835 8 сигнала смещения и через цицеро-ана" логовый преобразователь с выходом блока задания текущего угла, который через тот же цифро-аналоговый преобразователь подключен вместе с вторым источником сигнала сяещения к входам пятого суммирующего усилителя, а выход этого усилителя через четвертый нелинейный элемент соединен с четвер1О тым входом третьего суммирующего,усилителя, к еще одному входу которого через инвертор подключен блок задания среднего значения тока, выход датчика тока соединен с вторым входом

1s блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ N 2202871, кл. K 02 P 5/06, 1975.

2. Авт орс кое свидетел ь ст во С ССР по заявке и 2809804, кл. H02 P 5/06, 15.08. 79.