Устройство для управления генератором электропривода постоянного тока Советский патент 1986 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к электротехнике,, а именно к устройствам для управления генераторами электроприводов постоянного тока, и может быть использовано в судовых лебедках, преимущественно в траловых. Цель изобретения - повышение надежности электропривода. На фиг. 1 изображена принципиальная схема -устройства для управления генератором электропривода постоянного тока лебедки; на фиг. 2 - механические характеристики лебедки; на фиг. 3 - выпрямитель, вариант исполнения . Устройство для управления генератором 1 электропривода постоянного тока лебедки содержит блок регулирования тока обмотки 2 возбуждени я генератора I, включающий в себя мостовой управляемый выпрямитель 3 и реверсивный переключатель полярности напряжения с контакторами 4 и 5 направления. .На выходы, моста включен диод 6, а параллельно обмотке 2 включен разрядный резистор 7. Генератор 1 питает электродвигатель 8 лебедки, обмотка 9 возбуждения которого запитана от возбудителя 10. Блоки обратной связи по току и напряжению якоря генератора 1 содержат пороговые элементы 11 и 12 (стабилитроны), подключенные через неуправляемые выпрямители 13 и 14 соот ветственно к балластному резистору 1 и якорю генератора 1 (двигателя 8). Схемы сравнения выполнены на основе ключей 16 и 17 (транзисторов), прследовательно с которыми, подключены токоограничивающие резисторы 18 и 19. Управляющие вх)эды ключей 16 и 17 через резисторы 20 и 21 подсоединены с пороговыми элементами 11 и 12. В простейшем случае других свя зей у входов ключей 16 и 17 нет, хотя дополнительно на входы могут подаваться сигналы от блоков задания, смещения или коррек1№1и (не показано

Между вьтрямителем 14 и якорем ге- 50 ляется ток

нератора 1 включен потенциометр, образованный резисторами 22, шунткфуемыми контактами 23 командоаппарата.

Ключи 16 и 17 и резисторы 18 и 19 включены на выходы блоков питания постоянньи напряжением, включающим в себя выпрямитель 24 и 25, резисторы 26 и 27, стабилитроны 28 и 29 и

-Е

-е ги ),

R

т- -Т --м

где Тц, - электромеханическая постоянная лебедки;

R - сопротивление якорной цепи. При увеличении тока якоря до тока отсечки напряжение на резисторе 15 превьшает напряжение пробоя стаби6конденсаторы 30 и 31. Входы выпрямителей 24 и 25 подключены к вторичным обмоткам 32 и 33 трансформатора 34, первичная обмотка 35 которого подсоединена к источнику 36 переменного напряжения. Управляемый выпрямитель 3 выполнен с двумя последовательно включенными оптронными тиристорами 37, 38 и 39, 40, установленными в плечах по крайней мере одной группы вентилей выпря1 теля или в двух последовательно включенных плечах. Выпрямитель 3 может быть полностью управляемым или полууправляемым (с диодами 41 и 42, как показано на фиг. I и 3), двухф{1зным (см. фиг. 1, 3) или трехфазным. Светодиоды тиристоров 37, 39 и 38, 40 включены параллельно ключам 16 и 17. Последовательно со светодиодами включены резисторы 43, 44(45Х Устройство для управления генератором электропривода постоянного тока лебедки работает следующим образом. В исходном положении лебедка не- подвижна, напряжение на входах выпрямителей 13 и 14 каналов обратных связей по току и напряжению равно нулю, транзисторы 16 и 17 закрыты, светодиоды тиристоров 38 и 40 излучают, контакторы 4 и 5 выключены, обмотка 2 генератора 1 обесточена, обмотка 9 двигателя 8 подключена к возбудителю. При замыкании контактора направления, например 4, на обмотку 2 подается выпрямленное напряжение источника 36, В соответствии со значением электромагнитной постоянной генератора 1 на его якоре начинает увеличиваться ЭДС по закону ( ), где Е - установившееся значение ЭДС; t - время; Тр - электромагнитная постоянная генератора, В якорной цепи генератора появлитрона 11, транзистор 16 открывает ся и шунтирует светодиоды 37 и 39, который перестают излучать. При это тиристор 37 или 39, проводящий в да ный момент ток, остается включенным до момента его естественной коммута ции переменным, напряжением источника 36, после чего выпрямитель 3 закрывается, а ток в обмотке 2 начина ет спадать, замыкаясь через диод 6. При уменьшении тока якоря закрывает ся стабилитрон 11, напряжение на транзисторе 16 увеличивается и светодиоды 37 и 39 начинают излучать, открывается один из тиристоров 37 или 39 (у которого выше анодное напряжение), при этом ток обмотки 2, напряжение и ток якоря снова начина ют возрастать. Таким образом, при работе отсечки по току якоря светодиоды тиристоров 38 и 40 все время горят, а светодиоды тиристоров 37 и 39 гаснут при увеличении тока сверх заданного значения и вновь включаются при уменьшении тока. Поскольку момент включения тиристоров не сфазирован с напряжением сети, то в худптем случае светодиоды погаснут сразу после включения тиристора при угле регулирования, близком к нулю, и к обмотке 2 примерно 10 мс будет приложено напряжение, которое обусловит некоторое увеличение тока сверх заданного значения. Однако пульсация тока якоря относительно среднего тока отсечки незначительна так как электромагнитная постоянная времени генератора имеет значение порядка одной секунды. Аналогично работает канал обратной связи по напряжению, в этом случае постоянно излучают светодиоды ти ристоров 37 и 39 канала обратной свя : зи ПО току( транзистор 16 закрыт), а светодиоды 38 и 40 излучают только при напряжении генератора 2, меньшем, чем напряжение задания i.определяет положение контактов 23 командоаппарата), и гаснут при напряжении генератора 1, большем, чем напряжение задания. Выпрямитель 13 и 14 обеспечивает работу блоков обратных связей при изменении направления тока и полярности напряжения (см. фиг. 2). Потенциальная развязка каналов обратной связи друг относительно дру га (не должно быть общей точки на 564 выходе выпрямителя 13 и 14) обеспечивается трансформатором 34, а развязка каналов обратной связи от цепи переменного тока - оптронными тиристорами 37-40. Регулирование тока в обмотке 2 генератора 1 в функции тока и напряжения якорной цепи достигается последовательным вк;шчением в гшечо вьшрямителя 3 тиристора 37 (39) канала обратной связи по току и тиристора 38 (40) канала обратной связи по напряжению. Таким образом, предлагаемое устройство для управления генератором электропривода постоянного тока лебедки позволяет осуществить разгон привода с токовой отсечкой и автоматически поддерживать заданную скорость лебедки. Формула изобретения Устройство для управления генератором электропривода постоянного тока, содержащее блок регулирования тока обмотки возбуждения генератора, включающего в себя мостовой управляемый выпрямитель и-реверсивный переключатель полярности питающего напряжения, блоки обратной связи по току и напряжению якорной цепи генератора, первый из которых включает в себя пороговый элемент и балластный резистор якорной цепи, схемы сравнения, включаюпще в себя последовательно соединенные токоограничивающие резисторы и ключи, подсоединенные к выходам блоков питания пос тоянным напряжением, трансформатор ( и источник переменного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повьшгения надежности, мостовой управляемый выпрямитель выполнен с оптронными тиристорами, включенныи по два последовательно в его плечи, а светодиоды тиристоров разных леч подсоединены параллельно соотетствующим ключам схем сравнения, локи обратной связи по току и напяжению якорной цепи снабжены неупавляемыми выпрямителями, входы коорых подключены соответственно к алластному резистору и якорю генеатора, а блок обратной связи по апряжению снабжен пороговым элеменом, причем входы упомянутых порогоых элементов подсоединены к выходам

неуправляемых выпрямителей, а выходы - к управляющим входам соответствующих ключей, при этом одна обмотка трансформатора подключена к источниV7

ку переменного напряжения, а другие обмотки - к входам соответствуюпщх блоков питания постоянным напряжением.

If6

Изобретение относится к электттотехнике и может быть использовано в судовых лебедках. Повьшение надежности обеспечивается за счет того, что блоки обратной связи по току и напряжению якорной цепи снабжены неуправляемыми вьтрямителями 13 и I4 и пороговыми элементами 11 и 1, выходы которых подключены к управляющим входам ключей 16 и 17 в цепях светодиодов оптотиристоров 37-40. Регулирование тока в обмотке 2 генератора 1 по функции тока и напряжения якорной цепи достигается последовательным включением в плечо выпрямителя 3 тиристора 37

J7 зе

0

39

CfhJRj