Реверсивный электропривод постоянного тока Советский патент 1983 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электродвигателем постоянного тока.

Известен реверсивный электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель постоянного тока, вал которого соединен с валом тахогенёратора, а якорная обмотка подключена к двум встречно-параллельным тиристорным мостам f .

Наиболее близким к изобретению является реверсивный электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель , подключенный последовательно с датчиком тока к выходу трехфазного реверсивного тиристорного преобразователя с последователно включенным реактором на стороне переменного тЪка, систему импульсно-фазового управления, выходы которой соединены с управлякнцими входами тиристорного преобразователя, а входы - с выходами регулятора скорости электродвигателя, выполненно о в виде последовательно соединенных сумматора, первый вход которого соединен с выходом блока задния скорости электродвигателя, а второй - с выходом датчика фактической скорости электродвигателя, уси-лителя, между входов и выходом которого включен блок фазовой компенсации, формирователя абсолютной величны и блока смещения уровня, выход кторого соединен с первым входом системы импульсно-фазового управления, и включенных между выходом усилителя и вторым и третьим входами системы импульсно-фазового управления последовательно соединенных формирователя направле 1ия вращения электродвигателя и блока запуска 2 .

Недостатками известных устройств является невысокая надежность электропривода при переключении из режима инвертирования энергии в режим выпрямления. Эта неисправность при коммутации появляется тогда, когда напряжение на якоре больше подаваемого переменного напряжения, приводит к тому, что повреждается коллекторная часть электродвигателя, размагничивается постоянный магнит, невозможно выключить работающие тиристоры и возможен аварийный режим короткого замыкания.

Целью изобретения является повышение надежности электропривода в работе.

Поставленная цель достигается тем, что в регулятор скорости допол нительно введены датчик прерывистого тока, включенный между выходом датчика тока электродвигателя и дополнительным входом блока запуска, и последоват ельно соединенные датчик изменения направления вращения

электродвигателя, соединенный входами с входом и дополнительным выхо дом блока запуска, и блок уменьшения фазы, выход которого соединен с дополнительным входом блока смещения уровня.

На фиг. 1 представлена схема электропривода; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие работу электропривода.

Устройство содержит электродвигатель 1, подключенный последовательно с датчиком 2 тока к выходу трехфазного реверсивного тиристорного преобразователя, состоящего из двух преобразователей 3 и 4, с последовательно включенным реактором 5 на стороне переменного тока, систему 6 импульсно-фазового управления, выходы которой соединены с управляющими входами преобразователей 3 и 4, а входы - с входами регулятора скорости 7 электродви-гателя 1.

Регулятор 7 скорости содержит последовательно соединенные сумматор 8, первый вход которого соединен с выходом блока 9 задания скорости электродвигателя 1, а второй - с выходом датчика 10 фактической скорости электродвигателя 1, усилитель 11 между входом и выходом которого включен блок 12 фазовой компенсации, формирователь 13 абсолютной величины и блок 14 смещения уровня, выход которого соединен с первым входом системы б импульсно-фазового управления, и включенные между выходом усилителя 11 и вторым и третьим входами системы б импульсно-фазового управления последовательно соединенные формирователь 15 направления вргицения электродвигателя 1 и блок 16 запуска, а также датчик 17 прерывистого тока, включенный между выходом датчика 2 тока электродвигателя 1 и дополнительным входом блока 16 запуска, и последовательно соединенные датчик 18 изменения направления вращения,соединенный входами с входом и дополнительным выходом блока 16 запуска, и блок 19 уменьшения фазы, выход которого соединен с Дополнительным входом блока 14 смещения уровня.

Электропривод работает следующим образом.

Регулировка напряжения, подводиNKjro к электродвигателю 1, производится с помощью управления временем включения тиристоров преобразователя 4 . На входы сумматора 8 поступают сигнал UQC , пропорционгшьный СКОРОСТИ вращения электродвигателя 1, снимаемый с датчика 10 скорости вращения, и сигнал, пропорциональный уставке скорости U эод. С выхода сумматора 8 сигнал ошибки, пропорциональный разности между фактической скоростью и уставкой, поступает на вход усилителя 11, на выходе которого формируется сигнал U рассогласования по скорости, поступающий на формирователь13 абсолютной величины, с выхода которого он подается на блок 14 смещения уровня, где вырабатывается окончательный сигнал рассогласования скорости U, поступающий на систему б импульсно-фазового управления. Одновременно сигнал с выхода усилителя 11 подается на вход формирователя 15 направления вращения, который определяет больше или меньше фактическая скочем уставка , и в с6РОСТЬ UQC , с этим вырабатывается

ответствии который равен логическосигнал и, и логической 1 му О при

lJ,5aA при U(

Сигнал и подается на вход блока 16 запуска, с выхода которого вырабатываемые в нем сигналы U4 и % поступают на систему 6 импульсмофазового управления, разрешая или запрещая прохождение управляющего сигнала (ig на преобразователи 3 и 4 соответственной причем разрешающим сигналом является логический- С В установившемся режиме сигнал U4 соответствует логическому О, система 6, импульсно-фазового Управления в соответств ии с сигналом рас-; согласования Utsрегулирует углы включения тиристоров преобразователя 4, работающего в выпрямительном режиме, а сигнал Uj соответствует логической 1, и на тиристоры преобразователя 3, работающего в инверторном режиме, управляющие импульсы не поступают.

Работа устройства в переходных режимах 1шлюстрируется фиг. 2. Допустим, что сигнал задания скорости в момент времени t.f резко уменьшился. Это вызывает уменьшение сигнала 11( , который в момент времени tg изменит знак. Это приводит к тому, что на выходе формирователя 15 сигнал и становится равным логической 1, вследствие этого сигнсш Uij принимает значение, соответствующее логической 1, и преобразователь. 4 при этом отключается, а сигнал и5 через интервал времени, S(необходимый для окончания переходных процессов при выключении преобразователей),т.е. в момен

времени t, примет значение, соот- ветствующее логическому нулю, и система б импульсно-фазового управления начинает выдавать управляющие импульсы на тиристоры преобразователя 3, работающего в режиме инвертора. По этой причине, начиная с момента времени t, ток якоря JA из:меняет направление, и происходит торможение электродвигателя 1 с рекуперацией энергии в сеть. Скорость электродвигателя 1 резко уменьшается, при этом уменьшается величина тормозного тока 1д. В момент времени tjj скорость вращения двигателя 1 Становится равной величине уставки и.jQ , при этом величина рассогласования скорости U опять меняет полярность, и в результате этого на выходе формирователя 15 сигнал и становится равным логическому О. Это приводит к тому, что через датчик 18 срабатывает блок,19.уменьшения фазы, который вырабатывает сигн.ал уменьшения фазы УЙ, соответствующий логическому. О, в результате чего сигнал рассогласования 9корости и/, определяющий угол включения тиристоров, понижается до уровня, близкого к нулевому, в результате ток якоря уменьшается практически до нуля. При достижении трижды током якоря нулевого значения срабатывает датчик 17 прерывистого тока (мо- -leHT времени tj-), и на его выходе

5появляется сигнал и, соответствующий логическому нулю, этим сигналом бло.к 16 запуска устанавливает в исходное состояние датчик 13, в результате чего выходной сигнал

Q блока 19 уменьшения фазы примет исходное значение (соответствующее логической 1) . В момент времени t5 сигнал U5 на выходе блойа 16 запуска принимает значение, соответс:Ствующее логической 1, тем самым -запрещает работу преобразователя 3. Через интервал блокировки 6g, т.е. в момент времени .tg , сигнал U становится равным логическому О, разрешая работу преобразователя 4. После этого начинается работа устройства по поддержанию факти еской скорости Ugjj на уровне уставки Узд.

Таким образом, данйое устройство обеспечивает не только надежную коммутацию, но и позволяет плавно регулировать скорость электродвигателя.

тялт

innwv

fwr.

tli

T

x

oT ПГ or

flHU-r

./.,/

I АААЛМ 1 I

РЕВЕРСИВНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатель, подключенный последовательно с датчиком тока к выходу трехфазного реверсивного тиристорного преобразователя с последовательно включенным реактором на стороне переменного тока, систему импульсно-фазового управления, выходы которой соединены с управляющими входами тиристорного преобразователя, а входы - с выходами регуля:тора скорости электродвигателя, выполненного в виде последовательно соединенных сумматора, первый вход которого соединен с выходом блока задания скорости электродвигателя, а второй - с выходом- датчика фактической скорости электродвигателя, усилителя, между входом и выходом которого включен блок фазовой компенсации, формирователя абсолютной величины и блока смещения уровня, выход которого соединен с первым входом системы импульсно-фазового управления, и включенных между выходом усилИтеля и вторым и третьим входами системы импульсно-фазового управления последовательно соединенных формирователя направления вращения электро-, двигателя и блока запуска, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе электропривода, в регулятор скорости доО) полнительно введены датчик прерыристого тока, включенный междУ выходом с датчика тока электродвигателя и дополнительным входом блока запуска, и последовательно соединенные датчик изменения направления вращения электродвигателя, соединенный входами с входом и дополнительным выходом блока запуска, и блок уменьшения фазы, выход которого соединен с дополниСП тельным, входом блока смещения уровня. х оо

Us%

UxT-N

HI I Wt,

lt,