ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА Российский патент 1997 года по МПК H02P7/285 H02P7/04 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах лифтов.

Известен электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, реверсивный выпрямитель, систему управления режимами движения и релейную систему защит и блокировок [1]
Известный электропривод имеет невысокую надежность, и не обеспечивает необходимой точности поддержания параметров режимов движения, так как система управления электроприводом лебедки и система управления электромагнитным тормозом не связаны единым алгоритмом управления. В известном электроприводе отсутствуют технические средства, обеспечивающие необходимую синхронизацию управления электродвигателем и электромагнитным тормозом. Кроме того, система защит и блокировок известного электропривода не имеет необходимых связей с системами управления режимами движения кабины лифта.

Известен электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, реверсивный управляемый выпрямитель, выводы переменного тока которого через силовой трансформатор подключены к выводам сети переменного тока, а выводы постоянного тока через соответствующие уравнительные дроссели и датчики токов тиристорных групп выпрямителя соединены с выводами электродвигателя, последовательно соединенные датчик скорости, регулятор скорости и регулятор тока, входы обратных связей которого соединены с выходами датчиков тока тиристорных групп. Кроме того электропривод содержит регуляторы тока каждой тиристорной группы выпрямителя [2]
Указанное техническое решение является наиболее близким описываемому изобретению по технической сущности.

Известный электропривод имеет низкую надежность, так как не содержит технические средства, обеспечивающие необходимую точность поддержания режимов торможения.

Изобретение направлено на достижение технического результата повышение надежности за счет обеспечения точности поддержания режимов движения, торможения и фиксации неподвижного положения.

Указанный технический результат достигается тем, что электропривод постоянного тока содержит реверсивный управляемый выпрямитель, выводы переменного тока которого через силовой трансформатор подключены к выводам сети переменного тока, а выводы постоянного тока каждой тиристорной группы выпрямитиеля через соответствующие уравнительные дроссели и датчики токов соединены с выводами электродвигателя, регуляторы токов тиристорных групп выпрямителя, выходы которых соединены со входами систем импульсно-фазового управления соответствующих тиристорных групп, задающие входы подключены к выходу основного регулятора тока, а входы обратных связей подключены к выходам датчиков тока противоположных тиристорных групп, входы обратных связей основного регулятора тока соединены с выходами датчиков тока тиристорных групп, задающий вход с выходом регулятора скорости, первый вход которого соединен с датчиком скорости, цепь динамического торможения, подключенную к выводам электродвигателя и содержащую последовательно соединенные резистор и контактор динамического торможения, систему управления режимами движения, подключенную через контактную группу к задающему вход регулятору скорости, релейную схему защит и блокировок, включающую формирователь сигнала остановки, электромагнитный тормоз, катушка возбуждения которого подключена к выводам источника постоянного тока через контакторы электромагнитного тормоза, два блока задержки, причем входы блоков задержки и управляющий вход контактной группы соединены с выходом формирователя сигнала остановки, выход первого блока задержки соединен с управляющим входом контактора динамического торможения, а выход второго блока задержки соединен с управляющим входом контактора электромагнитного тормоза, причем формирователь сигнала остановки включает в себя формирователь сигнала аварийной остановки и нуль-орган, выходы которых соединены со входами логической схемы "ИЛИ", выход которой является выходом формирователя сигнала остановки, а вход нуль-органа его входом. Кроме того, источник постоянного тока катушки возбуждения электромагнитного тормоза выполнен в виде мостового трехфазного выпрямителя, один вывод переменного тока которого соединен с одним выводом вторичной обмотки однофазного трансформатора непосредственно, а другие выводы переменного тока подключены к другим выводам вторичной обмотки трансформатора через соответственно нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты контактора форсировки электромагнитного тормоза.

Новизна технического решения обусловлена предложенной схемотехникой взаимосвязи системы электропривода, а именно электродвигателя преобразователя, электромагнитного тормоза, систем управления режимами движения и релейной системой защит и блокировок. Техническая и практическая реализуемость предлагаемого решения обеспечивает использование известных блоков в cочетании с новыми связями.

На фиг.1 приведена схема электропривода.

Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1, реверсивный управляемый выпрямитель, включающий тиристорную группу 2 и тиристорную группу 3; выводы переменного тока выпрямителя через силовой трансформатор 4 подключены к выводам сети 5 переменного тока, а выводы постоянного тока выпрямителя через соответствующие уравнительные дроссели 6 и 7 и датчики 8, 9 токов тиристорных групп 2 и 3 соединены с выводами электродвигателя 1 и выводами цепи динамического торможения, включающий последовательно соединенные резистор 10 и контактор 11 динамического торможения, последовательно соединенные датчик 12 скорости и основной регулятор 14 тока, входы обратных связей которого соединены с выходами датчиков 9 и 8 тока тиристорных групп 2 и 3, известную систему 15 управления режимами движения, релейную схему 16 защиты, предохранительных блокировок, включающую формирователь 17 сигнала остановки, электромагнитный тормоз привода лебедки, катушка 18 возбуждения которого подключена к выводам источника 19 постоянного тока через контакты контактора 20 электромагнитного тормоза.

Электропривод также содержит регуляторы 21 и 22 токов тиристорных групп 2 и 3, выходы которых соединены со входами системы импульсно-фазового управления соответствующих групп 2 и 3, задающие входы подключены к выходу основного регулятора 14 тока, а входы обратных связей соединены с выходами датчиков токов противоположных тиристорных групп 2 и 3. Релейная схема 16 защит и блокировок снабжена первым блоком 23 задержки и контактной группой 24, включенной между выходом системы 15 управления режимами движения и задающим входом регулятора 13 скорости, вход первого блока 23 задержки и управляющий вход контактной группы 24 соединены с выходом формирователя 17 сигнала остановки, а выход первого блока 23 задержки соединен с управляющим входом контактора 11 динамического торможения.

Релейная схема 16 защит и блокировок снабжена вторым блоком 25 задержки включения между выходом формирователя 17 сигнала установки и управляющим входом контактора 20 электромагнитного тормоза.

Источник 19 постоянного тока содержит трехфазный мостовой выпрямитель 26, выводы переменного тока которого соединены с отпайками вторичной обмотки однофазного трансформатора 27 непосредственно через соответственно нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакт контактора 28 форсировки. Блок 17 формирования сигнала остановки содержит блок 29 формирования сигнала аварийной остановки, нуль-орган 30 и логическую схему 31 ИЛИ, входы которой соединены с входами блока 29 формирования сигнала аварийной остановки и нуль-органа 30, вход которого соединен с выходом системы 15 управления режимами движения.

Выход блока 25 задержки через одновибратор 32 соединен с управляющим входом контактора 27 форсировки электромагнитного тормоза.

Электропривод постоянного тока работает следующим образом.

Электродвигатель 1 приводит во вращение лебедку лифта. На входы системы импульсно-фазового управления тиристорных групп 2 и 3 выпрямителя поступает сигнал с выхода регулятора тока 21 и 22 соответствующих групп. Задающим сигналом для регуляторов 21 и 22 тока является сигнал основного регулятора тока 14. Система 15 управления режимами движения на своем выходе формирует сигнал задания (абсолютный уровень и направление) скорости движения кабины лифта в зависимости от состояния входных сигналов, поступающих с датчиков.

Сигнал задания скорости движения поступает на вход регулятора скорости движения через контактную группу 24 релейной схемы 16 защит и блокировок, которая также содержит блок 17 формирования сигнала остановки, выходной сигнал блока 17 зависит от состояния нуль-органа 30, определяющего значение задания скорости движения. Выходной сигнал блока 17 зависит также от наличия или отсутствия аварийной ситуации, при которой необходима немедленная остановка кабины лифта. Сигнализирует о наличии аварийной ситуации блок 29 формирования сигнала аварийной остановки.

В том случае, когда на задающем входе сформирован сигнал, соответствующий нулевой скорости движения, система управления выпрямителем переводит соответствующую тиристорную группу 2 и 3 в инверторный режим, обеспечивая таким образом рекуперативное торможение электродвигателя (N 1). Кроме этого, в определенные промежутки времени включаются контакторы 11 и 20 обеспечивающие подключение цепи динамического торможения и включение электромагнита (катушка 18) привода механического тормоза. Одновременно с включением контактора 20 включается контактор 28, который своим нормально разомкнутым контактом на короткий промежуток времени подключает на вход выпрямителя 26 отпайку секции повышенного напряжения вторичной обмотки трансформатора 27, обеспечивая таким образом форсирование тока в катушке 18 электромагнита и соответствующее сокращение времени срабатывания электромагнитного тормоза. После срабатывания тормоза контактор 28 отключается и катушка 18 электромагнита привода тормоза запитывается номинальным напряжением.

В том случае, если на входе регулятора 13 скорости сформирован сигнал задания скорости отличный от нуля, контакторы 11 и 20 разомкнуты, тиристорные группы 2 и 3 переводятся в режим совместной работы, при этом обеспечивается сначала вывешивание кабины лифта, а затем движение кабины лифта со скоростью, знак и абсолютные значение которой определяется задающим сигналом, сформированным системой 15 управления режимами движения.

При аварийной ситуации электропривод постоянного тока работает по алгоритму, соответствующему нулевому заданию скорости движения вне зависимости от сигнала на выходе системы 15 управления режимами движения. Таким образом, предложенная совокупность блоков и систем электропривода обеспечивает повышение надежности работы электропривода и, в конечном счете, повышение безопасности эксплуатации скоростных лифтов.

Использование: в электроприводах лифтов. Сущность изобретения: система управления режимами движения на своем выходе формирует сигнал задания скорости движения кабины лифта в зависимости от состояния входных сигналов с датчиков. Схема защит и блокировок обеспечивает синхронизацию работы в режиме движения и режиме торможения электромагнитным тормозом. 1 з.п. ф-лы. 1 ил.

1. Электропривод постоянного тока, содержащий реверсивный управляемый выпрямитель, выводы переменного тока которого через силовой трансформатор подключены к выводам сети переменного тока, а выводы постоянного тока каждой тиристорной группы выпрямителя через соответствующие уравнительные дроссели и датчики тока соединены с выводами электродвигателя, регуляторы токов тиристорных групп выпрямителя, выходы которых соединены с входами систем импульсно-фазового управления соответствующих тиристорных групп выпрямителя, задающие входы подключены к выходу основного регулятора тока, а входы обратных связей к выходам датчиков тока противоположных тиристорных групп выпрямителя, входы обратных связей основного регулятора соединены с выходами датчиков тока тиристорных групп выпрямителя, а задающий вход с выходом регулятора скорости, первый вход которого соединен с датчиком скорости, отличающийся тем, что в него введены цепь динамического торможения, подключенная к выходам электродвигателя и содержащая последовательно соединенные резистор и контактор динамического торможения, система управления режимами движения, подключенная через контактную группу к задающему входу регулятора скорости, релейная схема защит и блокировок, включающая формирователь сигнала остановки, электромагнитный тормоз, катушка возбуждения которого подключена к выводам источника постоянного тока через контакторы электромагнитного тормоза, и два блока задержки, причем входы блоков задержки и управляющий вход контактной группы соединены с выходами формирователя сигнала остановки, вход которого соединен с выходом системы управления режимами движения, выход первого блока задержки соединен с управляющим входом контактора динамического торможения, а выход второго блока задержки с управляющим входом контактора электромагнитного тормоза, причем формирователь сигнала остановки включает в себя формирователь сигнала аварийной остановки и нуль-орган, выходы которых соединены с входами логической схемы ИЛИ, выход которой является выходом формирователя сигнала остановки, а вход нуль-органа - его входом. 2. Электропривод по п.1, отличающийся тем, что источник постоянного тока выполнен в виде мостового трехфазного выпрямителя, один вывод переменного тока которого соединен с первым выводом вторичной обмотки однофазного трансформатора, а другие его выводы через нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты контактора форсировки электромагнитного тормоза подключены к второму и третьему выводам вторичной обмотки однофазного трансформатора, первичная обмотка которого подключена к сети переменного тока, а релейная схема защит и блокировок снабжена одновибратором, вход которого соединен с выходом второго блока задержки, а выход с управляющим входом контактора форсировки электромагнитного тормоза.