Вентильный электропривод постоянного тока Советский патент 1984 года по МПК H02P5/16 

со

00

Изобретение относится к электротехнике, а тленно регулируемому электроприводу постоянного тока; и: может быть использовано в электропрводах различных машин и механизмов, например в электроприводах прокатных механизмов шахтных подъемных машин., горнодобывающих механизмов,.

По основному автс св. 970619 известен вентильный электропривод постоянного тока, содержащий вентилный преобразователь 5 выход которого соединен с якорной обмоткой электродвигателя,, а вход соединен с выходом системы автоматического регулирования частоты вращения, первый вход которой соединен с выходом датчика частоты вращения электродвигателя и с входами первого пропорционального усилителя с зоной нечувствительности и первого элемента сравнения, а второй вход соединен через первый элемент ограничения с выходом задатчика частоты вращения и с входами первого элемента сравнения и второго пропорционального усилителя с зоной нечувствительности, систему автоматического регулирования возбуждения; выход которой соединен с обмоткой возбуждения электродвигателя, а вход соединен ча||ез первьгл ключевой элемент с выходом первого элемента сравнения, логический элемент И, входы которого соединены с выходами первого и второго пропорциональных усилителей с зоной нечувствительности, а выход соединен с управляющим входом первого ключевого элемента, а также датчик реактивной мощности в сети второй элемент сравнения, третий пропорциональный усилитель с зоной нечувствительности, второй элемент ограничения, второй ключевой элемент с двумя выходами „ датчики активной и реактив-ной мощгюсти вентильного электропривода, функциональный преобразователь и третий элемент сравнения, при этом выход датчика р еактивной мощности сети соединен через второй элемент сравнения и третий пропорциональный усилитель с зоной нечувствительности с первым входом второго элемента ограничения, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента вращения, один из входов которого соединен с вг гходом датчика реактивной мощности вентильного злектропривода, а другой вход соединен чс.рез функциональный преобразователь с выходом датчика активной мощности вентильнрго электропривода, причем выход второго элемента ограничения соединен с вычитающими входами систем автоматического регулирования частоты вращения электродвигателя и его во.збуждения через второй ключевой элемент с двумя выходами, управляющий вход которого соединен с выходом логического элемента И Cl.

В известном вентильном электроприводе постоянного тока в случае глубокого ослабления поля возбуждения при регулировании реактивной мощности возможно опрокидывание регулирования частоты вращения, т.е. его неустойчивая работа и остановка

Целью изобретения является повыщние надежности работы вентильного электропривода постоянного тока.

Поставленная цель достигается тем что в вентильный электропривод постоянного трка дополнительно введены датчик момента,датчик напряжения, датчик потока возбуждения двигателя масштабный усилитель, блок деления, третий элемент ограничения и четвертый элемент сравнения, причем выход датчика момента соединен через масштабный усилитель со входом делимого блока, деления, вход делителя которого подключен к выходу датчика напряжения, суммирующий вход четвертого элемента сравнения соединен с выходом блока деления, а вычитающий вход - с выходом датчика потока возбуждения, при этом выход четвертого элемента сравнения соединен с входом управления ограничением третьего элемента ограничения, включение го между первьм выходом второго клю.чевого элемента с двумя выходами и вычитающим входом системы автоматического регулирования возбуждения.

На чертеже изображена функциональная схема вентильного электропривода постоянного тока.

Вентильный электропривод постоянного тока содержит вентильный преобразователь 1, выход которого соединен с якорной обмоткой двигателя 2, а вход - с выходом системы автоматического регулирования 3 частоты вращения, первый вход которой соединен выходом датчика частоты вращения 4 двигателя 2 и входами первого пропорциопального усилителя 5 с зоной нечувствительности и первого элемен та сравнения 6, а второй вход - через первый элемент ограничения 7 с выходом задатчика частоты вращения и входами первого элемента сравнени 6 и второго пропорционального усили теля 9 с зоной нечувствительности, систему автоматического регулирован возбуждения 10, выход которой соеди нен с обмоткой возбуждения двигател 2, а вход - через первый ключевой элемент 11 с выходом первого элемен сравнения 6, логический элемент И 1 входы которого соединены с вьгходами первого и второго пропорциональных усилителей 5 и 9 с зоной нечувствительности, а выход - с управляющим входом первого ключевого элемен та 11, датчик реактивной мощности 13 сети, выход которого соединен че рез второй элемент сравнения 14 и третий пропорциональный усилитель 1 с зоной нечувствительности с первым входом второго элемента ограничения 16, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента сра нения 17, один из входов которого соединен с выходом датчика реактивной мощности 18 вентильного электро привода, а второй вход - через функ циональный преобразователь 19с выходом датчика активной мощности 20 вентильного электропривода, и второ ключевой элемент 21 с двумя выходами, которые соединены с вычитающи ми входами систем автоматического регулирования частоты вращения 3 и возбуждения 10 двигателя 2, при этом основной вход соединен с выходом второго элемента ограничения 16, а управляющий вход - -с выходом логического элемента И 12. Кроме того, устройство включает в себя датчики момента 22, напряжения 23 и потока возбуждения 24, мас штабный усилитель 24, блок деления 26, третий элемент ограничения 27 и четвертый элемент сравнения 28. Выход датчика момента 22 соединен через масштабный усилитель 25 с входом делимого блока деления 26, вход делителя которого подключен к выходу датчика напряжения 23, суммирующий вход четвертого элемента сравнения 28 соединен с выходом блока деления, а вычитающий вход с выходом датчика потока возбужде ния 24. Выход четвертого элемента сравнения 28 соединен с входом управления ограничением третьего элемента ограничения 27, включенного между первым выходом второго ключевого элемента 21 с двумя вьгходами и вычитающим входом системы автоматического регулирования возбуждения 10. К питающей сети подключена группа электроприемников 29. Вентильный электропривод работает следующим образом. На вход первого элемента ограничения 7 и далее с его выхода на вход системы автоматического регулирования 3 частоты вращения поступает задающий сигнал, определяющий характер изменения частоты вращения двигателя 2. Кроме того, задающий сигнал поступает на пропорциональный усилитель 9 с зоной нечувствительности, величины напряжения отграничения первого элемента ограничения 7 и зоны нечувствительности пропорциональных усилителей 5 и 9 выбираются таким образом, что при регулировании частоты вращения в полном диапазоне, т.е. до и свьше номинального значения, происходит разделение режимов: сначала осуществляется управление по каналу выпрямленного напряжения вентильного преобразователя 1 при постоянном возбуждении двигателя 2, а потом - управление по каналу возбуждения при постоянном выпрямленном напряжении. При возрастании задающего сигнала ограничение первого элемента ограничения 7 прекращает дальнейшее увеличение выпрямленного напряжения вентильного преобразователя 1, и пропорциональные усилители 5 и 9 и логический (Элемент И 12, воздуйствуя на первый ключевой элемент 11, подключают управляющий сигнал по частоте враще--; ния на вход системы автоматического регулирования возбуждения 10. Дальнейшее возрастание задающего сигнала частоты вращения приводит к уменьшению возбуждения и увеличению частоты вращения. Частота вращения двигателя постоянного тока описывается выражениемилпряжс ние., потгж воз буждения и момент дви гателя соответственно конструктивный коэффициент двигателя, сопротивления якоргшй цени. 7 опустимая степень ослабления по тока возбуждения по условию обеспечения устойчивости работы двигателя определяется из зависимости ) d ф 2RM На базе сигналов момента, напряж ния двигателя, получаемых с соответствующих датчиков 22 и 23, в соответствии с выражением (3) с помощью масштабного усилителя 25 и блок деления 26 производится определение допустимого минимального значения потока возбуждения. Масштабный усиJп тeль 25 учитывает величину удвоенного сопротивления якорной цепи лнигателя 2, Фактическим значением потока возбуждения двигателя прои:1водитгя управление ограничением третьего элемента ограничения 27. В том случае, когда фактическое значение потока возбуждения становится равным допустимому минимальному значению потока, вычисленному согласно выражению (3), в действие вступает ограничение элемента ограничения 27, которое прекращает дальнейшее уменьшение потока возбуждения и исключает неустойчивый режим работы двигателя 2. Если фактическое значение потока возбуждения больше допустимого минимального значения, то на действие обратной связи с датчика реактивной мощности 13 сети на вход системы автоматического регулирования возбуждения 7 не накладывается ограничение. Таким образом изобретение обеспечивает ограничение ослабления потока и тем самым исключает возможность опрокидывания регулирования частоты вращения, что повышает надежность вентильного электропривода.

ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА по авт, св.№ 970619, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены датчик момента, датчик напряжения, датчик потока возбуждения двигателя, масштабный усилитель, блок деления, третий элемент ограничения и четвертый элемент сравнения, причем выход датчика момента соединен через масштабный усилитель со входом делимого блока.деления, вход делителя которого подключен к выходу датчика напряжения, суммирующий вход четвертого элемента сравнения соединен с выходом блока деления, а вычитающий вход - с выходом датчика потока возбуждения, при этом выход четвертого элемента сравнения соединен с входом управления ограничением третьего элемента ограничения, включенного между первым выходом второго ключевого элемента с двумя вькодами и вычитающим входом системы автоматического регулирования возбуждения.