Электропривод постоянного тока с реверсором Советский патент 1983 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к -электротехнике и может найти применение в качестве электроприводов различных производственных механизмов. Известен электропривод с реверсором, содержащий последовательно с диненные регулятор частоты вращения регулятор тока и систему импульсно фазового управления, выход которой соединен со управляющим входом реве сивного вентильного преобразователя Электропривод содержит также логическое переключающее устройство, од из входов которого подключен к выхо ду регулятора частоты вращения, а выход - к входу регулятора тока и входу системы импульсно-фазового управления l . Недостаток данного устройства сложность. Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности электропривод постоянного тока с реверсором, содержащий электродвигатель и после довательно соединенные регулятор ча тоты вращения, переключатель полярности , регулятор тока и систему импульсно-фазового управления, выхо которой соединен с нереверсивным преобразователем, к которому через реверсор подключен якорь электродви гателя постоянного тока, а также ло гический переключающий блок, вход к торого соединен с выходом регулятора частоты вращения, а выход через одновибратор - с входом системы импульсно-фазового управления- и через реле времени - с управляющей цепью реверсора 2J . Недостатком известного электропр вода являются большие броски тока двигателя, наблюдаемые в момент переключения реверсора, сопровождающиеся динамическими ударами в электроприводе, что приводит к ускоренном износу коллектора электродвигателя и механических передач. Цель изобретения - улучшение динамических характеристик электропри вода путем обеспечения заданной ско рости нарастания тормозного тока. Поставленная цель достигается тем, что в электропривод постоянног тока с реверсором, содержащий после довательно соединенные регулятор ча тоты вращения, переключатель полярности , регулятор тока и систему импульсно-фазового управления, выхо которой соединен с нереверсивным преобразователем, к которому через реверсор подключен якорь электродви гателя постоянного тока, а также логический переклгс 1ающий блок, вход которого соединен с выходом регулятора частоты вращения, а выход чере одновибратор - с входом системы импульсно-фазового управления и через реле времени - с управляющей реверсора, введена интегрирующая цепь, вход которой подключен к выходу одновибратора, а выход - к входу пе реключателя полярности. На чертеже изображена функциональная схема электропривода. Предлагаемый электропривод содержит последовательно соединенные регулятор 1 частоты вращения, переключатель 2 полярности, регулятор 3 тока и систему 4 импульсно-фазового управления (СИФУ), выход которой соединен с нереверсивным преобразователем 5, к которому через реверсор 6подключен якоръ электродвигателя 7постоянного тока. Электропривод содержит также логический переключающий блок 9, вход которого соединен с, выходом регулятора 1 частоты вращения, а выход через одновибратор 9 с входом систе1 ы 4 импульсно-фазового управления, а через реле 10 времени - с управляющей цепью 11 реверсора. Вход интегрирующей цепи 12 подключен к выходу одновибратора 9 , а выход - к входу.переключателя 2 полярности. Переключатель полярности выполняет в устройстве две функции: преобразует двуполярное входное напряжение в однополярное (отрицательной полярности) и управляет регулятором тока во время переключения реверсора. В состав переключателя 2 полярности входят операционный усилитель 13, входные резисторы 14 - 16, резистор 17 обратной связи, транзистор 18, токоограничивающие резисторы 19 и 20,а также диоды 21 и 22. Переключатель полярности имеет три входа, причем основной соединен с выходом регулятора 1 частоты вращения, управляющий - с реле 10 времени и дополнительный - с интегрирующей цепью 12. Логический переключающий блок 8 является релейнымэлементом с гистерезисом и служит для управления полярностью выходного сигнала переключателя 2 полярности. Гистерезис необходим для увеличения помехозащищенност схемы. Реле 10 времени является элементом задержки. Оно имеет связь с управляющим входом переключателя 2 полярности и с управляющей цепью реверсора, служащего для изменения полярности выходного напряжения преобразователя. Одновибратор 9 служит для генерации одиночных положительных импульсов как по переднему,так и по заднему фронту входного сигнала. Положительный сигнал на выходе одновибратора 9 запрещает работу СИФУ Интегрирующая цепь 12 содержит времязада19щую цепь из резисторов 23, 24 и конденсатора 25, транзистор 26, включенный в режиме эмиттерного повторителя для уменьшения выходного сопротивления, и диод 27, необходимый для получения разных постоя ных времени заряда в зависимости от полярности входного напряжения , Электропривод работает следующим образом. Пусть в установившемся режиме на выходе регулятора частоты вращения имеется сигналположительной по лярности (указана без скобок). Тогда на выходе логического переключаю щего блока 8 присутствует постоянны по уровню отрицательный сигнал. Одн вибратор 9 находится в ждущем режиме .и разрешает формирование отпирающих импульсов СИФУ. На выходе реле времени сигнал имеет отрицательную полярность. Этот сигнал под на базу ключевого транзистора 18. Транзистор 18 открыт. На неинвертирующий вход усилителя 13 подан потенциал земли. Переключатель 2 .поля ности, в этом случае является инвертором, и на его выходе имеется инвертированный сигнал (отрицательной полярности) регулятора 1 частоты вращения. Реверсор б включен, его контакты находятся в правом (по схе ме положении. Двигатель 7 вращаетс .в направлении Вперед. В случае, если в установившемся режиме выход регулятора 1 частоты вращения имеет отрицательную полярность (указана в скобках)j выход логического переключающего блока 8 положителен, а на выходе реле 10 вр мени также имеется сигнал положительной полярности, который запирает транзистор 18. Переключатель 2 п лярности преобразуется в повторител управляющая цепь 11 реверсора отключена, его контакты 6 находятся в левом (по схеме) положении. Двигатёль 7 вращается в направлении Назад. В случае, когда полярность сигнала на выходе регулятора 1 меняется с положительной на отрицательную первым на это изменение реагирует логический переключающий блок 8. Как только отрицательный сигнал на его входе превысит порог срабатывания, полярность выхода логического переключающего блока скачком меняется с отрицательной.на положительную. На выходе одновибратора 9 появляется прямоугольный импульс положительной полярности. СИФУ 4 прекращает генерацию отпирающих ймпуль сов. Реле 10 времени, служащее для задержки команды на переключейие реверсора 6 на время, необходимое дпя прекращения тока в силовой цепи по истечении выдержки времени переключается. Положительный потенциал на выходе реле 10 времени является командой на отключение цепи управления реверсора. По переднему фронту импульса одновибратора 9 начинается перезаряд конденсатор 25 по цепи: одновибратор 9 - резистор 23 диод 27 - конденсатор 25. Происходит быстрый перезаряд через резистор 23. На выходе интегрирующей цепи 12 появляется положительное нГ.пряжение. Через диоды 21 и 22 и резисторы 16 и 19 оно проходит на базу транзистора 18 переключателя 2 полярности и на неинвертирующий вход усилителя 13. Транзистор 18 запирается, и на выходе переключателя полярности появляется положительный сигнал. Он инвертируется регулятором 3 тока и дублирует.запрет работы СИФУ 4,так как отрицательноезадение воспринимается СИФУ4 как ноль. Схема подготовлена к переключению. Управляющая цепь 11 отключается, его контакты 6 переходят в левое (по схеме) положение. Длительность импульса генерируемого одновибратора 9 выбирается большей времени переключения реверсора, поэтому контакты 6 реверсора переключаются в бестоковую паузу. По окончании импульса одновибратор 9 переходит в ждущий режим, и сигнал на его выходе становится отрицательным. Этот сигнал разрешает работу СИФУ 4, но импульсы на преобразователь 5 не поступают, так как на управляющем входе сохраня ется отрицательный сигнал. Одновременно начинается медленный перезаряд конденсатора 25 интегрирующей цепи 12 через высокоомный резистор 24 и резистор 23. Напряжение на выходе интегрирующей цепи 12 плавно уменьшается. Поэтому также плавно уменьшается и потенциал неинвертирующего входа усилителя 13. Положительный сигнал на выходе переключателя полярности постепенно уменьшается до нуля, переходит в область отрицательных значений и после окончания переходного процес|Са в интегрирующей цепи 12 устанавливается на уровне входного сигнала. Сигнал на выходе регулятора 3 тока изменяется аналогично, но имеет противоположную полярность. При положительном напряжении на выходе регулятора 3 тока СИФУ 4 начинает генерировать отпирающие импульсы. Ток силоврй цепи плавно возрастает. Двигатель тормозится, появляется обратная связь- по току. После перезаряда конденсатора 25 интегрирующей цепи 12 диоды 21 к 22 запираются отрицательным напряжением, поданным на их аноды. Интегрирующая цепь не влияf1008874 .

вт на работу переключателя-2 поляр- Ход назад.- Переключение привода с ности и, как следствие, системы режима Ход назад на Ход вперед в целом. Привод работает в режиме происходит аналогично.

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА С РЕВЕРСОРОМ, содержащий двигатель и последовательно соединенные регулятор частоты вращения, .переключатель полярности, регулятор тока и систему импульсно-фазового управления, выход которой соединен ;с нереверсивным преобразователем, к которому чер€(з реверсор подключен якорь электродвигателя постоянного тока, а также логический переключаю(фий блок, вход которого соединен с выходом регулятора частоты вращения, а выход через одновибратор - с входом системы импульсно-фазового управления и .через реле времени - с управляющей цепью реверсора, о т л и.чающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, в .него введена интегрирующая Г цепь, вход которой подключен к выходутЛ одновибратора, а выход - к входу ключателя полярности.