Реверсивный вентильный электропривод с двигателем постоянного тока Советский патент 1983 года по МПК H02P5/16 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированном электроприводе с раздельным управлением. Известен реверсивный вентильный электропривод с двигателем постоянного тока, содержащий вентильный преобразователь, блок управления, датчик проводимости преобразователя, датчик скорости, логический переключающий блок, блок регулирования скорости tl3. Однако данный электропривод имеет низкую надежность работы, обусловленную ограниченной чувствительность и избыточность каналов управления. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является реверсивный вентильный электропривод с двигателем постоянного тока, содер жащий реверсивный.т-фазный вентильный преобразователь, выход которого соединен с якорной обмоткой двигателя постоянного тока, а управляющие входы соединены с выходами блока фазо-импульсного управления преобразователем с цепью питания, первый вход которого соединен с выходом узла преобразования напряжения, а три других входа соединены., соответственно, с выходами Вперед, Назад и запрещающим выходом логического переключающего блока с двумя входами регулятор скорости с двумя выходами первый вход которого соединен с выходом датчика скорости, связанного с валом двигателя постоянного тока, второй вход связан с задатчиком скорости, а первый выход соединен с пер вым входом узла преобразования напря жения, два других входа которого соединены с выходами Вперед и Назад логического переключающего блока, датчик проводимости, при этом второй выход регулятора скорости соединен с первым входом логического переключающего блока, второй вход которого связан с выходом датчика проводимости вентильного преобразователя Однако в извест чом реверсивном вентильном электроприводе с двигателем постоянного тока возможно возник новение аварийных режимов электропри 1вода при малых величинах напряжения управления, соизмеримых с помехой, что снижает надежность. Целью изобретения является повышение надежности управления электроприводом. Указанная цель достигается тем, что реверсивный вентильный электропривод с двигателем постоянного тока содержащий реверсивный т-фазный вентильный преобразователь, выход которого соединен .с якорной обмоткой двигателя постоянного тока, а управляющие входы соединены с выходами блока фазо-импульсного управления преобразователем с цепью питания, первый вход которого соединен с выходом узла преобразования напряжения, а три других входа соединены соответственно с выходами Вперед , Назад и запрещающим выходом логического переключающего блока с двумя входами, регулятор скорости с двумя выходами, первый вход которого соединен с выходом датчика скорости, связанного с валом двигателя постоянного тока, второй вход связан с задатчиком скорости, а первый выход соединен с первым входом узла преобразования напряжения, два других входа которого соединены с выходами Вперед и Назад логического переключающего блока., и датчик проводимости вентильного преобразователя, дополнительно снабжен релейным элементом с гистерезисом, разделительным вентилем, логическим узлом И-НЕ и блоком контроля тока, при этом вход релейного элемента с гистерезисом соединен с BTOPEJM выходом регулятора скорости, а выход с первым входом логического переключающего блока, второй вход которого соединен с выходом логического узла И-НЕ, первый вход последнего, соединен с выходом датчика проводимости вентильного преобразователя, а второй вход - с выходом блока контроля тока, включенного через разделительный вентиль в цепь питания блока фазо-импульсного управления преобразователем. На фиг. 1 представлена схема реверсивного вентильного электропривода; на фиг. 2 - то же, датчика проводимости) на фиг. 3 - то же, блока контроля тока; на фиг. 4 временные диагра мы напряжений и токов . Реверсивный вентильный электропривод с двигателем постоянного тока (фиг..1) содержит реверсивный т-фазн.ый вентильный преобразователь, выход которого соединен с якорной обмоткой двигаТеля постоянного тока 2, а управляющие входы соединены с выходами блока 3 фазо-импульсного управления преобразователем с цепью питания 4, первый вход 5 которого соединён с выходом узла 6 преобразования напряжения, а три других входа 7-9 соединены соотяетственно с выходаг ш Вперед 10, Назад 11 и запрещающим выходом 12 логического переключающего блока 13 с двумя входами 14 и 15, регулятор скорости 16 с двумя выходаг-ли 17 и 18, первый вход 19 которого соединен с выходом датчика скорости 20, связанного с валомодвигателя постоянного тока 2, второй вход 21 связан с задатчиком скорости, а первы.й выход 17 соединен с первым входом узла б преобразования напряжения, два других входа которого соединены с выходами)Вперед

10и Назад 11 логического преключаювдего блока 13, датчик проводимости 22, релейный элемент 23 с гистерезисом, логический узел И-НЕ 24, и блок 25 контроля тока, при этом

вход релейного элемента 23 с гкс-. терезисом-соединён с вторым выходом 18 регулятора скорости, а выход с первым входом 14 логического переключающего блока 13, второй вход 15 которого соединен с выходом логического узла-.И-НЕ 24, первый вход последнего соединен с выходом датчика проводимости 22 вентильного преобразователя, а второй вход - с выходом блока 25 контроля тока, включенного в цепь питания 4 блока 3 фазо-импульсного управления вентильным преобразователем 1,

Датчик проводимости 22 (фиг. 2) содержит информационнЕлй блок 26, входы которого подключены к входу и выходу вентильного преобразователя, логическую схему 27, п диодных оптронных пар которой подключень соответственно светодиодами к выхо-дам информационного блока 26, а последовательно и согласно между собой соединенными фотодиодами через стабилитрон 28 - к входу усилителя29, при этом катодный вывод цепи фотодиодов соединен с катодом стабилитрона 28. и через резистор 30 с положительным полюсом источника питания системы .управления.

Блок 25 контроля тока содержит (фиг. 3) электронный релейный элемент 31, вход которого подключен к цепи питания 4 блока 3 фазо-импульсного управления вентильным преобразователем через раэделительный вентиль 32, при этом анод последнего подключен к положительному полюсу . источника питания блока 3 фазо-импульсного управления, потенциал которого ниже положительного потенциала источника питания электронного релейного элемента 31,:

Реверсивный вентильный электропривод с двигателем постоянного тока работает следующим образом.

Управляющее напряжение U. (фиг.4) с выхода 18 регулятора скорости 16 поступает на вход релейного элемента 23 с гистерезисом, на выходе которого формируется напряжение U р. Этот сигнал поступает на вход 14 логического переключающего блока 13, на выходе 10 которого Вперед формируется йапряжениеU35J иа выходе

11(Назад) - напряжение ,, а на запрещающем выходе 12 - напряжение

Uj-j. Если предположить, что на выходе 18 регулятора скорости 16 происходит изменение полярности напряжения управления, то на выходе релейного элемента 23 происходит изменение сигнала с 1 на О. Сигнал .О .поступает на вход 14 логического переключающего блока 13 и является требованием запирания группы Вперед и отпирания группы Назад веитильного преобразователя. Одновременно напряжение управления с выхода 17 регулятора скорости поступает на вход узла 6 преобразования напряжения, с выхода которого напряжение (038 преобразованное по знаку и ограниченное заданными величинами (-U и ) поступает на управляющие входы блока 3 фазо-импульсноГо управления преобразователем. В каждом канале управления производится сравнение .пилообразного напряжения Uj с напряжением уп.равления Ugg, Затем в усилителях-формирователях форг руются импульсы U, управления тиристорами.

При достижении током двигателя 1д нулевого значения на выходе датчика проводимости 22 вентильного преобразователя/Формируется разрешающий сигнал О, который поступает на вход логического узла И-НЕ 24. На выходе последнего разрешаюшее напряжение U Qформируется только в tow случае, если на его входах одновременно имеют место разрешающие напряжения (U.j Ui)f формируемые датчиком проводимости 22 и блоком 25 контроля тока управления тиристорами вентильного преобразователя.

Изменение сигналов на выходах 10-12 логического переключающего 13 происходит в два этапа. На первом этапе на выходе 12 возникает запрещающий сигнал ,, продолжительность которого определяется заданной выдержкой времени t. На втором этапе происходит смена сигналов на выходах Вперед 10 и Назад 11.

.

Таким образом, введение релейного ;элемента с гистерезисом на входе логического переключающего блока позволяет исключить случайные переключения групп вентильного преобразователя от напряжения помехи при низких уровнях управляющего напряжения и повысить устойчивость работы электропривода. Введение блока контроля тока в цепь питания блока фазо-импульсного управления через разделительный вентиль позволяет на каждом интервале потребления тока осуществить контроль тока управления тиристорами. Введение логического узла И-НЕ, в котором происходит логическое перемножение сигналов с датчика проводимости и блока контроля тока, позволяет повысить быстродействие и надежность контроля проводимости преобразователя.

«SI

V

-РЕВЕРСИВНЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД С ДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий реверсивный т-фаэный вентильный преобразователь, выход которого соединен с якорной обмоткой двигателя постоянного тока, а управляющие входы соединены с выходами блока фазо-импульсного управления преобразователем с цепью питания, первый вход соединен с выходным узлом преобразования напряжения, а три других входа соединены .соответственно с заходами Вперед, Назад и запрещающим выходом логического переключакнцего блока с двумя входами, регулятор скорости с двумя выходами, первый вход которого, соединен с выходом датчика скорости, связанного ; с валом двигателя постоянного тока, второй вход связан с задатчиком скорости, а первый выход соединен с первым входом узла преобразования напряжения,- два других входа которого соединены с шяходами Вперед и Назад логического переключающего блока, и датчик проводимости § вентильного преобразователя, о т л чаю щи и с я тем, что, с цельсо повышения надежности, он дополнитель но снабжен релейным элементом с гис терезисом, разделительным вентилем, логическим узлом И-НЕ и блоком контфроля тока, тфн этом вход релейного элемента с гистерезисе соединен с вторым выходом регулятора скорости, а выход - с первым входом логического переключанадего блока, второй вход СО которого соединен с выходом ло1ИЧ

. W;

i

J . 1 у 1

W

т