Электропривод переменного тока Советский патент 1983 года по МПК H02P7/42 

Изобретение относится к электротехнике и может 6ыть применено в электроприводе по системе асиихрониый вентильный каскад с реверсивньвл управлением.

Известен электропривод переменно го тока, содержащий асинхронный электродвигатель с фаэньм роторсм, выпрямительно-инверторный блок в цепи ротора и силовой тиристорный блок в цепи статора с блоками управле;ния EIJJ Недостаток указанного электропривода состоит в отсутствии функционаПь ной связи между блоками управления выпрямительно-инверторным блоком в цепи ротора и СИЛОВЕШ тиристорным блоком в цепи статора.

Наиболее близким к предлагаемсму является электропривод переменного тока, содержащий асинхронный электp6дiвигaтeль с управляемым выпр а1ительно-инверторНЕлч блоком в цепи ротора и реверсивным тирнсторнш кс1ммутатором в цепи статора, регулятор скорости, датчики тока ротора, дат- чйк и задатчик частоты вращения ротора, выходы которых подключены к входам регулятора скорости, выход которого соединен с первым входом бло-t

ка управления инвертором, второй вход которого соединен с выходом Iдатчика тока ротора, а выход - с упг равлякхцим входом выпрямительно-инверторного блока, выход которого имеет выводы для подключения к сети, блок логики, первый и второй входы которого соединены через нулы орган с выходом регулятора скорости,

10 а первый и второй выходы соед11 нены соответственно с управляющими входами Вперед и Назад реверсивного тирис.торного ксялмутатора (;2j.

Однако известный электропривод

15 обладает малой.:надежностью из-за применения релейных элементов управления.

Цель изобретения - повышение надежности.

20

Указанная цель достигается тем, что в электропривод переменного тока, содержащий асинхронный электродви гатель с управляемым выпрямительно-инверторньак блоком в цепи ротора

25 и реверсивным тиристорньл коммутатором в цепи Статора, регулятор . скбрости, датчики тока ротора, датчик и задатчик частоты вргицения ротора, ; выходы КОТО1Я1Х подключены к входам

30 .регулятора скорости, выход которого

оединен с первым входом блока упавления инвертором, второй вход которого соединен с выходом датчика тока ротора, а выход - с управляющим входом выпрямительно-инверторного блока, выход которого имеет выводы для подключения к сети, блок логики, первый и второй входы которого соединены через нуль-орган с выходом регулятора скорости, а его дервый и второй выходы соединены соответственно с управляющими входаи Вперед и Назад реверсивного тиристорного коммутатора, в него ввеены второй и третий нуль-органы, входы которых соединены соответственно с выходами задатчик$ :частоты вращения ротора и датчи а тока рото-, ра, блок логики снабжен третьим и

Четвертым входами/соединенными с выходами второго нуль-органа, и пятым, соединенным с выходом третьего

нуль-органа, блок логики содержит евять логических элементов И, четыре логических элемента HJIH, два RS-триггера, элемент задержки и элемент -НЕ, при .этом один из входов первого элемента И образует первый вход блока логики, один из входов второго элемента И образует второй вход блока логики, второй вход первого элемента. И, объединенный с вто-.ым -входом второго элемента И; образует третий вход блока логики, один з входов.третьего элемента И, объеиненный с одним из входов четвертого и пятого элементов И|образуют етвертый вход блока логики, вход элемента задержки образует пятьай

ВХОД блока логики, первый из выходрв которого образован прямым выходом первого RS-триггера, а второй из выходов - прямым выходом второго RS-триггера, инверсный выход первого RS-триггера соединен с вторым входом пятого элемента И-, третий вход которого объединен с первым входом шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И и с первым входом первого элемента ИЛИ, первый вход седьмого элемента И соединен с выходом элемента задержки, объединенным с входом элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом шестого . элемента И, а также с первыми входами восьмогои девятого элементов И, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом девятого элемента И и с выходом третьего элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом седьмого элемента И и первым входом первого элемента И, выходы второго и четвертого элементов И соединены с входами второго элемента ИЛИ, выходы пятого и шестого элементов И соединены с

входами третьего элемента ИЛИ, выхо ды седьмого, восьмого и девятого элементов И соединены с входами четвертого элемента ИЛИ, выход которог соединен с R-входом первого RS-триггера, S-вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, S-вхо и R-вход второго RS-триггера соединены соответственно с выходами второго и третьего элемента ИЛИ, а его инверсный выход соединен с вторым входом восьмого элемента И, третий вход которого соединен с первым вхо,дом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента И.

На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого электропривода, на фиг. 2 - принципиальная схема блока логики.

Электропривод содержит асинхронный двигатель 1 с фазным ротором, подключенный к источнику переменног тока через установленные в цепи статора тиристоры 2-5 коммутатора с управляющими блоками 6 - 9, входы которых подключены к выходу блока 10 контроля состояния тиристоров 2 - 5. К- цепи ротора двигателя 1 подключены выпрямитель 11 и инвер гк тор 12,образующие управляемый выпрямительно-инверторный блок. На валу двигателя 1 установлен датчик 13 частоты вращения ротора, выполненный в виде тахогенератора. Выходы датчика 13 частоты вращения и зада тчика 14 частоты вращения ротора подключены к входу регулятора 15 скорости,, выполненного в виде усилителя постоянного тока, выход которого соединен с первым входом блока 16 управления инвертора 12, второй вход которого подключен к выходу датчика 17 тока ротора, выход которого подключен к входу нульоргана 18, Выходы задатчика 14 и регулятора 15 подключены соответственно, к входам нуль-органов 19 и 20, выполненных двухпозиционными. Блок логики содержит элемент 21 задержки, выходом соединенный с входом логического элемента НЕ 22, девять логических элементов И соответственно 23 - 31, четыре логических элемента ИЛИ соответственно 32 - 35 и два RS-триггераj первый 36 и второй - 37, прямые выходы которых образуют соответственно первый и второй выходы блока логики. Первый вход элемента И 23 -образует первый вход блока логики, первый вход элемента И 24 образует вто рой вход блока логики, второй вход элемента И 23 образует третий вход блока логики, первый вход элемента ,И 26 образует, четвертый вход, а

Вход элемента 21 - пятый вход блока логики. Первый выход нуль-органа Ч9 соединен с входами элементов И 23 и 24, а его второй выход с входами элемёнтов И 25, 26, 28. и 30. Первый выход нуль-органа 20 соединен с входами элементов И 23.и 25, а второй выход - с входами элементов И 24 и 26. Выход элемента И 23 подключен к входу элементов ИЛИ 32, И 31. Выходы элементов И 24 и 26 подключены к входу эл мен-та ИЛИ 33. Выход элементов И 25 соединен одновременно с входами элементов ИЛИ 32, ТЛ 29. Вход элемента И 27 соединен с выхбдом элемента 21 задержки. Элемент НЕ 22 своим выходом соединен с входами элементов И 28 - 31. Выходы элементов И 27 - 29 подключены к входу элемента ИЛИ 35. Выходы элементов И 30, 31. подключены к входу элемента ИЛИ 34. Элементы ИЛИ 35 и 32 своими выходами соединены соответственно с R и S входами RS-триггер 36, а элементы ИЛИ 34 и 33 - соответственно с R и S входами RS-тригг гера 37. Инверсный выход триггера :36 подключен к входу элемента И 30, а триггера 37 - элемента И 28.

Электропривод работает следующим .обраэом.

В исходном состоянии на управляющие блоки 6-9 тиристорного коммутатора с прямых выходов RS -триггеров 36 и 37 поступает сигнал запрета в виде сигнала О. Тиристоры 2 - 5 коммутатора закрыты, двигатель обесточен . 1 При подаче задания на вращение в положительном направлении с выхода задатчика 14 сигнал положительной полярности поступает на входы нульоргана 19 и регулятора 15, на выходе которого появляется сигнал отрицательной полярности, поступающий на вход нуль-органа 20. При этом на прямом выходе нуль-юргана 19 и на инверсном выходе нуль-органа 20 появляются сигналы 1. В случае наличия .тока на выходе нуль-органа 18 появляется сигнал 1, а в случае его

На выходах

отсутствия - сигнал

логических элементов И 24, ИЛИ 33, И 28 появляются сигналы 1, которые затем появляются на R-входе триггера 36 и5-входе триггера 37, что дает на прямом выходе триггера 36 сигнал 1, являющийся разрешающим.. Сигналы на выходах триггера 37 остаются без изменения. Разрешающий сигнал с триггера 36 поступает на блоки 6 и 9 , включая соответствующие тиристоры 2 и 5, и электродвигатель начинает вращаться в положительнсян направлении.,

I При превышении текущим значением 1частоты вращения напряжения задания на выходе регулятора 15 полярность сигнала рассогласования меняется с отрицательного на положительный.При этом на прямом выходе нуль-органа 2 присутствует сигнал 1, а на инверсном . Следовательно, на R-входе триггера 36 появится сигнал О, а на его S-входе - 1, т.е. ,на его прямом выходе появится сигна О. Таким образом, триггер 36 возвращается в исходное состояние, тиристоры 2 и 5 заперты, и двигатель обесточен. После выдержки времени, определяемой элементом 21 задержки, на выходе элемента НЕ 22 появится снал 1. Отсюда на обоих входах эле мента И 31 на его выходе и на выход элемента ИЛИ 34 также появится сигн 1, который поступит на вход триггера 37. Следовательно, на прямом выходе этого триггера появится сигнал 1. Этот сигнал с прямого выхода триггера 37 поступит на блоки 7 и 8, включив тиристоры 3 и 4 и переводя двигатель 1 в режим торМожения. Ток торможения ограничивается за счет сигнала обратной связи по току, снимаемого с датчика 17 тока ротора.

При подаче задания на вращение в отрицательном направлении предлагаемое устройство работает аналогично.

И так, такое выполнение реверсивнрго тиристорного электропривода переменного тока позволяет упростить управление электроприводом и повысить его надежность.

Формула изобретения

Электропривод-переменного тока, содержащий асинхронный электродвигатель с управляемым выпрямительноинверторным блоком в цепи ротора и управляемьвл реверсивным тиристорньии коммутатором в цепи статора, . регулятор скорости, датчики тока ротора, датчик и задатчик частоты вращения ротора, выходы которых подключеныК входам регулятора скорости, выход которого соединен с первым входом блока управления инверторе, второй вход которого соединен с выходом датчика тока ротора, а выход - с управляющим входом выпрямительно-инверторного блока, :выход которого имеет выводы для подключения к сети, блок логики, первый и второй входам которого соединены через нуль-орган с выходом регулятора скорости, а его первый и второй выходы соединены соответственно с управляющими входами Вперед и НазсЩ реверсивного тиристорного

коммутатора, отличающийся тем,что, с целью повышения надежност в него введены второй и третий нульорганы, входы которых соединены соответственно с выходами задатчика частоты вращения ротора и датчика тока ротора, .блок логики снабжен третьим, четвертым входами, соединенг ыми с выходами второго нуль-органа, и пятым, соединенньлм с выходом третьего нуль-органа, и выполнен в виде девяти логических элементов И, четырех логических элементов ИЛИ, двухК.5-триггеров , элемента задержки и элемента НЕ, один из входов первого элемента И является первым входом блока логики, один из входов второго элемента И является вторьм входом блока логики, второй вход первого элемента И, объединенный с вторым входом второго элемента И, образует третий вход блока логики, один из входов третьего элемента И, объединенный с одними из входов четвертого и пятого элементов И, образует четвертый вход блока логики, вход элемента задержки образует пя-; тый вход блока логики, первый из вы ходов которого образован прямым выходом первого RS-триггера, а второй из выходов - прямьзм выходом второго R -триггера, инверсный выход первого,R$-триггера соединен с вторым входом пятого элемента И, третий вход которого .объединен с первым входом шестого элемента И,

втброй -ВХОД которого соединен с вы ходом первого элемента И и с первым входом первого элемента ИЛИ, первый

вход седьмого элемента И соединен с выходом элемента задержки, объединенным с входом элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом шестого элемента Л, а также с первыми входами восьмого и девятого элементов И, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом девятого элемента И и с выходом третьего элемента И, второй вход Которого соединен с вторым входом седьмого элемента И и первым входом первого элемента И, выходы которого и четвертого элементов И соединены с входами второго элемента ИЛИ, выходы пятого и шестого элементов И соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выходы седьмого, восьмого и девятого элементов И соединены с входами четвертого элемента ИЛИ выход которого соединен с Я-входом первого 1 5-триггера, S -вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, S-вход и R вход второгоRs-триггера соединены соответственно с выходами второго и третьего элемент.о§ ИЛИ а его инверсный выход соединен с вторым входом восьмого элемента И, третий вход которого соединен с пер:вым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с пер;вым входом второго элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское.свидетельство СССР № 610277, кл. Н 02 Р 7/42, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР 505112, кл. Н 02. Р 7/42, 1970.

Н

-.-

П

-mS:::

D

f2

-tsfIS

ГЧ/

fe.f