Устройство для управления электроприводом с двухзонным регулированием Советский патент 1983 года по МПК H02P5/00 

(50 УСТРОЙСТВО для УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ с ДВУХЗОННЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропривода с двухзонным регулированием скорости.

По основному авт.св. № 780133 известно устройство для управления электроприводом с двухзонным регулированием скорости, содержащее якорный тиристорный преобразователь и тиристорный возбудитель с системами управления напряжением якоря и током возбуждения, а также систему импульсно-фазового управления якорного преобразователя, состоящую из последовательно соединенных узлов синхрон1зации, генераторов опорных, напряжений, нуль-органов и распреде-лителей импульсов, в котором входы нуль-органов тиристорного возбудителя подключены к выходам соответствующих генераторов опорных напряжений якорного преобразователя, а входы распределителей импульсов тиристорного возбудителя соединены

с соответствующими выходами узлов синхронизации якорного преобразова- , теля l 1.

Данное устройство не обеспечивает устойчивую работу возбудителя в двухзонном электроприводе. При глубоком ослаблении поля двигателей постоянного тока, например в раз, появляются сбои в работе тиристорного возбудителя из-за того, что в пере10ходных режимах в двигателях происходит трансформация ЭДС из обмотки якоря в обмотку возбуждения за счет реакции тока якоря двигателя, в результате чего к тиристорам возбуди15теля прикладывается сумма напряжения питающей сети и трансформированной ЭДС. При отрицательной полярности этого суммарного напряжения не происходит требуемого включения тиоисторов возбудителя даже при поступлении управляющего импульса. Так как тиристоры возбудителя то включаются, то не включаются. 31 , работа возбудителя неустойчива, что в конечном итог может вызвать неустойчивую работу всего электропривo ; a, Особенно это усугубляется для двигателей малой и средней мощности, когда при глубоком ослаблении поля ток возбуждения становится соразмерным с током удержания тиристоров.. Для повышения устойчивости включения тиристоров возбудителя при ра боте от системы импульсно-фазового управления,формирующей узкие управляющие импульсы, параллельно обмотке возбуждения двигателя подключают балластный резистор, величину сопротивления которого приходится под бирать для каждого типоисполнения двигателя индивидуально. Но это при водит, к потерям электроэнергии и увеличению времени наладки. Также можно управлять тиристорами возбуди теля при помощи широких импульсов. Но это решение приводит к увеличени габаритов импульсных трансформаторо и необходимости ограничения средней мо11(ности, рассеиваемой на управляющем переходе тиристоров. Поэтому более рационально управление тиристорами при помощи пачки высокочастотных импульсов. Известные устройства, реализующие способ высокочастотного заполнения, сложны, так как требуют установку в каждом канале последовательно соединенных нульорганов, формирователей длительности импульсов, определяющих время высокочастотной генерации генератор импульсов, и генераторов импульсов. Например, для трехфазной мостовой схемы требуются шесть нуль-органов, шесть формирователей импульсов и шесть генераторов импульсов, выполненных на базе или транзисторных генераторов Гойера, или,мaгниtнoтранзисторных мультивибраторов, управляемых дополнительными транзисторами, с трансформаторным выходом, Таким устройствам, кроме сложности, присущи недостаточные регулировочные возможности, крутизна выходных управляющих импульсов, низкая помехозащищенность со стороны вхо .да и т.д., что приводит к снижению надежности электропривода. Цель изобретения - повышение на.дежности электропривода и упрощение устройства. 84 Поставленная цель достигается тем, что в устройство для управления электроприводом с двухзонным регулированием введен автогенератор, выход которого соединен с входами распределителей импульсов тиристорного возбудителя. Кроме того, нульнэрган системы импульсно-фазового управления тиристорного возбудителя выполнен на базе ждущего мультивибратора. На фиг.1 приведена схема устройства для управления электроприводом; на фиг.2 - схема нуль-органа системы импульсно-фазового управления на базе ждущего мультивибратора. Устройство для управления электроприводом с двухзонным регулированием содержит питающий якорь 1 электродвигателя, тиристорный преобразователь 2 с системой 3 импульсно-фазового управления, состоящий из последовательно соединенных узлов k синхронизации, генераторов 5 опорных напряжений, нуль-органов 6 и распределителей 7 импульсов,- а также тиристорный возбудитель 8, питающий обмотку 9 возбуждения, с системой импульсно-фазового управления, выполненной с последовательно включенными нуль-органами 10 и распределителями 11 импульсов. При этом входы нуль- I органов 10 подключены к выходам генераторов 5 опорных напряжений, а входы распределителей импульсов 11 - к выходам узлов 4 синхронизации. Устройство содержит также автогенератор 12,. выход которого соединён с входами распределителей импульсов 11. Входы системы 13 управления напряжением на якоре 1 электродвигателя соединены с выходами задатчика k скорости, тахогенератора 15 и датчика 16 тока якоря, а входы системы 17 управления током возбуждения - с выходами задатчика 18 и датчика 19 тока возбуждения. В двухзонных электроприводах широко используются однофазные возбудители. С целью упрощения устройств для управления, этими электроприводами нуль-орган 10 системы управления тиристорным возбудителем 3 выполнен на базе ждущего мультивибратора (фиг. 2). Данные мультивибраторы начинают генерировать при изменении знака разности двух сравниваемых входных напряжений. Это позволя ет, кроме обеспечения выдачи пачки высокочастотных импульсов, упростит систему управления возбудителя 8 . вследствие выполнения одним узлом функций нуль-органа и автогенератора. Ждущий мультивибратор может быт реализован на базе операционного усилителя 20, охваченного дифференциальной положительной обратной связью (резистор 21 , конденсатор 22) и жесткой отрицательной обратной связью на резисторе 23 и диоде 2, выходных резисторах 25, 2б и резист рах 27, 28. Диод 2Ц включен последовательно с резистором 23 для возбуждения мультивибратора и генерации импульсов только при положительном знаке разности uUgy сравниваемых, управляющего и опорного напряжений (напряжений с выхода генератора 5 опорного напряжения и сиетемы 17 управления током возбуждения J. Устройство работает следующим образом. Узлы синхронизации на входы кото рых поступают напряжения фаз питающей сети, определяют зону разрешени выдачи управляющих импульсов для противофазных тиристоров якорного преобразователя 2 и возбудителя 8 и через распределители 7 и 11 исключают одновременную выдачу управляющ импульсов в.двух противофазных тиристорах мостовых схем выпрямления На входах нуль-органов 6 и 10 управ ляющие напряжения систем 1Л и 17 управления напряжением якоря и токо возбуждения сравниваются с напряжениями генераторов 8 опорных напряжений. В момент их равенства соответствующие нуль-органы 6 и 10 изме няют знаки, распределители 9 и 11 импульсов выдают управляющие импуль сы на соответствующие противофазные тиристоры. Распределители 7 могут быть реализованы на двухвходовых ло гических схемах И-НЕ. Распределител 11 И1 мпульсов могут быть реализованы на трехвходовых логических схемах И-НЕ. Когда разность входных напряжении AUo,y.отрицательна (фиг.2, усилитель 20 в состоянии отрицательного ограничения и диод 2 закрыт. Когда разность AU(3. переходит через нулевой, уровень, выходное напряжение усилителя 20 становится положительным и диод 2 открывается,.включается цепь обратной связи и усилитель 20 начинает генерировать прямоугольные импульсы. Использование предлагаемого устройства для управления двухзонным электроприводом повышает надежность его работы и позволяет исключить балластный резистор, подключаемый параллельно обмотке возбуждения двигателя, и соответственно повысить КПД электропривода путем исключения потерь электроэнергии. При этом не нужно подбирать балластный резистор для конкретного типа двигателя, что облегчает наладку электропривода. Формула изобретения 1.Устройство для управления электроприводом с двухзонным регулированием по авт.св. № 780133, отличающееся тем,что, с целью повышения надежности электропривода, в систему управления тиристорного возбудителя введен автогенератор, выход которого соединен с входами распределителей импульсов тиристорного возбудителя. 2.Устройство поп.1,отличаю ще ее я тем, что, с целью упрощения, нуль-орган системы импульсно-фазового управления тиристорного возбудителя выполнен в виде ждущего мультивибратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 780133, кл. И 02 Р 5/00, 1978.

S

V

ипн

й