Способ ограничения тока якоря реверсивного вентильного электропривода постоянного тока Советский патент 1984 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к электро технике, а точнее к управлению реверсивными вентильными электроприв дами постоянного тока, и может най применение, например, в приводах прокатных станов. Известно, что допустимый ток якоря вентильного электропривода инверторном режиме ограничен . ; только коммутационной способностью электродвигател н, но и коммутацион ной способностью преобразователя. Для обеспечения надежного инвертир вания ограничивают угол опережения зажигания инвертора ft . Так, например, если ток якоря ограничивают на уровне двойного номинального гока то при напряжении короткого замыкания преобразовател ного трансформатора величина /3,37°, При этом трансформатор и вентили недоиспользуются по напряжению на 20% ClJ Известен способ ограничения ток якоря, обеспечивающий более полно использование преобразователя и заключсцощийся в установлении завис мого ох тока инвертора Э, угла опережения, т.е. Pmin fPdv,) Недостатком этого способа являе ся наличие положительной обратной связи в режиме инвертирования при Возрастание тока инвертора ведет к увеличению /5 г что, в свою очередь, увеличивает ток инве тора. Для исключения этого явления максимальную ЭДС двигателя приходи ся выбирать существенно меньшей максимальной ЭДС преобразователя. Таким образом, поставленная цель наиболее полного использования пре образователя по напряжению достига ется лишь частично. Кроме того, способ характеризуется сложностью реализации, обусловленной наличием построителя для кусочно-линейной аппроксимации функции1) а HOW / Существует класс реверсивных электроприводов, для которых уставк токоограничения в инверторном режим может быть выбрана ниже чем в выпрямительном. Н&пример, в главных электроприводах непрерывных листовых станов, где инверторный режим используется лишь для подтормаживания привода, уставка токоограничения в выпрямительном режиме может быть установлена на уровне , а в инверторном - 0,. Это дает возможность улучшить использование преобразователя по напряжению. Так как в выпрямительном режиме всегда работает группа вентилей направлевперед, а в инверторном назад, то применяют несимметрич ное токоограничение C2J. Оно позволяет улучшить использование преобразователя по напряжению путем установки меньшего угла/Ь., однако при этом преобразователь не используется полностью. Кроме того, данный способ неприменим для электроприводов, у которых каждая из групп работает как в выпрямительном, так и инверторном режимах (например главные электроприводы реверсивных обжимных станов). Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ ограничения тока якоря реверсивного вентильного электропривода постоянного тока,согласно которому уставку токоограничения в выпрямительном режиме поддерживают постоянной,определяют- величину и направление ЭДС двигателя, величину ЭДС преобразователя и величину и направление тока якоря,выявляют инверторный режим работы путем сравнения направлений ЭДС и тока якоря и изменяют уставку токоограничения в инверторном режиме. При этом в инверторном режиме уставку токоограничения скачкообразно снижают до установленного уровня, что дает возможность установить меньший угол/5|, тем самым несколько улучшить использование вентильного преобразователя по напряжению. Этот уровень устанавливают исходя из условий обеспечения надежного инвертирования при выбранном соотношении между значениями максимальных ЭДС двигателя и вентильного преобразователя З, Данному способу прлсуще противоречие: с одной стороны, желательно улучшить использование вентильного преобразователя по напряжению путем приближения значения максимальной ЭДС преобразователя к максимальной ЭДС двигателя, а с другой стороны, такое приближение требует снижения уставки токоограничения в инверторном режиме, что приводит к снижению производительности привода. Целью изобретения является повышение производительности и энергетических показателей реверсивного вентильного электропривода. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу ограничения тока якоря реверсивного вентильного электропривода постоянного тока, заключающемуся в том, что уставку токоограничения в выпрямительном режиме поддерживаютПОСТОЯННОЙ, определяют величину и направление ЭДС двигателя, величину ЭДС преобразователя и величину и направление тока якоря, выявляют инверторный режим работы путем сравнения напр лений ЭДС и тока якоря и изменяют уставку токоограничения в инверто ном режиме, последнюю изменяют в зависимости от величины ЭДС двига теля , причем при ЭДС двигателя, равной максимальной ЭДС преобразо вателя, уставку окоограничения устанавливают равной нулю, а при уменьшении ЭДС двигателя уставку токоограничения увеличивают по линейному закону до величины, рав уставке токоограничения в выпрями тельном режиме. На фиг. 1 графически изображены зависимости, иллюстрирующие комму тационную способность преобразова теля ; на фиг. 2-схема устройства реализующего способ, Известно, что /-mio loo С другой стороны. cos /5 -роткудаг и I-IT d MOM К do где , и соответственно ЭДС двигателя и максимальная ЭДС преоб разователя. Эта зависимость,имеет вид прямо АВ (фиг.1) и характеризует коммута ционную способность преобразовател Прямая СД изображает предельно допустимый ток двигателя. Ток якоря в инверторном режиме ограничивают в соответствии с ломаной линией СДВ. Отрезок СД представляет собой независимый участок характеристики и соответствует 20f,(,,.- Зависимый участок характеристики дв совпадае с участком прямой АВ. Уставка токоограничения в выпрямительном режиме совпадает с независимым участком характеристики. В указанном примере прии,г10% и максимально допустимом токе якоря 23.„(5 точка Д сопряжения участков характеристики соответствует - :0,8 . Устройство, реализующее указанный способ (фиг.2), содержит управляемый пороговый элемент 1, входы которого подключены к узлу 2 управления уставкой токоограничения, выполненному в виде пропорциональных операционных усилителей 3 и 4 с цепями ограничения выходного напряжения (показаны в виде стабилитронов). К входу узла 2 управления уставкой токоограничения подключен датчик 5 ЭДС двигателя, а входы операционных усилителей 3 и 4 соединены также с источниками б и 7 опорного напряжения. Управляемый пороговый элемент 1 содержит транзисторы 8 и 9 типов р-п-р и п-р- п -соответственно-,диоды 11, включенныев цепь обратной связи регулятора 12 скорости (на чертеже он условно показан пропорционально-интегральным) . На входы регулятора 12 скорости подаются сигналы 13 и 14 задания на скорость и обратной связи по скорости, а выходной сигнал 15 регулятора 12 служит заданием на ток якоря. В исходном состоянии (при Е;0) напряжения на выходах операционных усилителей 3 и 4 равны по величине и противоположны по знаку. В выпрямительном режиме при. указанном направлении вращения двигателя напряжение на выходе регулятора 12 скорости отрицательно и О1раничивается с помощью транзистора 9 и диода 11 на неизменном уровне напряжения выхода операционного усилителя 4, соответствующего уставка токоограничения в выпрямительном режиме. В инверторном режиме работы привода при том лее направлении вращения двигателя напряжение на выходе регулятора 12 скорости становится положительным и ограничивается с помощью транзистора 8 и диода 10 на уровне напряжения выхода операционного усилителя 3 в соответствии с линией СДВ (фиг.1). При противоположном направлении вращения дви1ателя..уставка токоограничения в выпрямительном режиме определяется неизменным уровнем напряжения выхода операционного усилителя 3,- а в инверторном - переменным уровнем напряжения выхода операционного усилителя 4. Предлагаемое изобретение позволяет повысить энергетические показатели и производительность.

©CZH l

СПОСОБ ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКА ЯКОРЯ РЕВЕРСИВНОГО ВЕНТИЛЬНОГО ЭЛЕК- ТРОПРИВОДА ПОСТОЯННОГО ТОКА, согласно которому уставку токоограничения в выпрямительном режиме поддерживают постоянной, определяют направление и величину ЭДС двигателя, величину ЭДС преобразователя и величину и направление тока якоря, выявляют инверторный режим работы путем сравнения направлений ЭДС и тока якоря и изменяют уставку токоограничения в инверторном режиме, отличающийся тем,что, с целью повышения производительности и -энергетических показателей электропривода, уставку токоограничения в инверторном режиме изменяют в зависимости от величины ЭДС двигателя, причем при ЭДС двигателя, равной максималь- ной ЭДС преобразователя, уставку лв токоограничения устанавливают равной (/) нулю, а при уменьшении ЭДС двигателя уставку токоограничения. увеличивают по линейному закону до величины, равной уставке, токоограничеяия в инверторном режиме. о: ел М