Электропривод постоянного тока Советский патент 1986 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к электротехнике н может быть использонано в реверсивных быстродействующих электроприводах постоянного тока, нредназиаченных для механизмов, работающих с частными пусками, реверсами и торможениями.

Цель изобретения -- гювьниенне надежности и быстродействия.

На чертеже представлена схема электропривода.

Эл(ктропривод содержит электродвигатель 1 независимого возбуждения, трехфазный индуктивно-емкостный преобразователь 2, вход которого нодсоединен к источнику переменного напряжения, трехфазный согласующий трансформатор 3, первичные обмотки которого соединены с выходом иип,укти1И1о-емкостного п|)ообр;1зователя 2, три одно(|)азпых .мостовых выпрямителя 4-С, три нуль-органа 7- 9, входы которых под| ;почены к В1.1ходам |и,п1рямнтелец 4--6, блок 10 ввода-вывода, вход которого подсоединен к нсточп1п у задаклиего напряжения U:i, тахогенератор 11, которого сочленен с валом электродвига1еля 1, датчик 12 наличии и направления ирапкмшя, вход которого подключен к выхоя.у тахо|-снератора 1.1, сумматор 13, одни (ход которого соединен, с нсточником задаюпимо напряжения LJ:, а второй -- с В151ходом тахогенератора 1 1, реле| п1ЫЙ элемент 14, вход когорогоИодк,поче11 к выходу cyMMainiia 13, раснреде.пигель 15 импульсов, входы которого подк;почепы к выходагл релейного элемента 14, нуль-органов 7-9, блока И) ввода-вывода, и датчика 12 иаличии и направления вращения, тпрнсторн1)1Й ) 16, выход KOTOpoio соединен с яко)ной обмоткой элекгродвигатсля 1, три тнристора 17-19., унравляю1Н.не электроды которых, а также унравляющие электроды тиристоров реверсора 16 нодк.пючены через согласуюнию элементы 20-26 к выходам )аснреде,;|птеля 15 нмiiyjUicoB, три диода 27-29, аноды которых нодключены к обьедннепшлм катодам диодов соогветству ю1ин.х одно(||аз1П)1х мостовых вь нрямите.лей 4-6, а их кагол.ы -- к объедниениым анодам тиристоров реверсора 16, об1 единенн1)1е катоды тирист()ров которого подсоединены к обьедииенным анодам диодов вьи1рями1-е.1ей 4 -Ci, между выходными выводами когорых в FipHMOM наиравле1П1н вк.иочсны соотиетствуюнд,11е тиристоры 17- 19, причем входные выводы выпрямителей 4- -G подключены к соответствующим вторичным обмоткам согласук)Н1его транс()0|)матора 3.

Ло|-ический расп1)еделнтель 15 нмну.мьсов (вариант его выпо.мнення) содержит трн .чошческих элемента ИЛИМН 30-32, Л01ический э;1емент 33 и семь логических элементов И 34 - -40, причем первые входы элементовИЛИ--Н1л 30 и 31 подсоединены к соответствующим выходам блока 10 ввода-вывода и вторые входы -

к выходам датчика 12 наличия и направления вращения, а выходы - соответственно к первым входам элеметов И 34 и 35, вторые входы которых через разнополярно включенные диоды 41 и 42 соединены с выходом релейного элемента 14, при этом выходы элементов И 34 и 35 через элемент ИЛИ - НЕ 32 подключены к первым входам элементов И 36-38, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих нуль-органов 7-9. Выходы пуль-органов 7- 9 подключены также к входу элемента ИЛИ 33, выход которого подключен к первым входам элементов И 39 и 40, вторые входы которых подключены соответственно к выходам элементов ИЛИ -НЕ 30 и 31. Выходами логического распределителя 15 являются выходы элементов И 36-40.

Электронривод юстоянного тока работает следуюнхим образом.. .

В исходиом состоянии и па выходах блока 10 ввода-вы вода и датчика 12 наличия н нанравления вращения имеют место нулевые сигнал,, т.е. , , и , при этом на выходах элементов ИЛИ-НЕ 30 и 31 появляются единичные

сигналы. Эти единичные сигналы поступают па пе)вые входы элементов И 35 и 36 на вторые входы которых поступает сигнал с выхода релейного элемента 14 через диоды 41 и 42. Так как на входах сумматора 13 в исходном состоянии имеют место нулевые сигналы, то и на выходе релейного элемента 14 - нулевой сигнал. Это обес 1ечивает на выходах элементов И 34 и 35 нулевые сигиалы, а на выходе элемента ИЛИ - НЕ 32 - единичный сигнал. Единичные сигналы с выходов элементов ИЛИ - НЕ 30-32 постунают па элементы И 36-40, которые нри этом иропускают импульсы с выходов нуль-органов 7-9 (на элементы И 39 и 40 и они поступают через элемент ИЛИ 33) на входы согласуюни1х элементов 20-26,.

0 которые вырабатывают управляющие импульсы тиристоров реверсора 16 и тиристоров 17-19, носледиие Шунтируют выпрямители 4-6. Ток в якорной обмотке отсутствует и двигатель неподвижен.

S При подаче U:)0 на вход сумматора и вход блока 10 ввода-выво.да на выходах последнего имеет место комбинация сигналов и , а ца выходе релейного элемента 14 - единичный положительный сигиал. Эти сигналы постуиают на элементы ИЛИ - НЕ 30 и 31, на выходах которых имеют место следуюнлие сигналы: но.чь на выходе элемента 3 и единица на выходе элемента 30 (в нача,1ьный момент сигналы на выходах датчика 12 равны и ). Два еди5 ничных сигнала, ностуггаюигих на входы элемента И 34, обеспечивают на его выходе единицу и ноль на выходе элемента - НЕ 32. В результате этого сигна,(П) с нудьорганов НС проходят черта элементы И 36-38 на согласующие члемснтм 20-22 тириеторов 17--19. Последние не включаются и выходы выпрямителей 4---6 не зашунтированы. Единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ-НЕ 30 поступает на первый вход элемента И 39, через который и элемент ИЛИ 33 поступают импульсы па соглас5юпи1е эле менты 23 и 24, и через ннх на управляющие электроды тиристоров реверсора 16, обеспечивая подключепие якорной обмотки двигателя 1 для вран1ения в одном направлении, например вперед (элемент И 40 импульсы с нуль-органов 7-9 на согласующие элементы 25 и 26 fie пропускает). Якорная обмотка двигателя I подключается к выпрямителям 4-6, которые через диоды 27-29 и тиристоры одного плеча реверсора 16 подключаются к якорной обмотке двигателя 1 параллельно. Как только электродвигатель 1 приходит во вращение, па Fibiходах датчика 12 появляются сигналы и . Это не изменяет сигналы на выходах логического раснределите,ля 15, так как- на выходе релейного элемента 14 остается единичный положительный с-игнал (U.). Как только итг Un, то и на выходе релейного .элемента 14 сигнал раве) пулю. Это приводит к тому, что на выходах элементов И 34 и 35 имеются пулевые сигналы, а на выходе элемента ИЛИ-ИН 32 едипичпый сигнал. Сиг.налы с нуль-органов 7 -9. поступают через элементы 36-38 и согласующие элементы 20-- 22 на управляюпхие электроды тиристоров 17-19. Опи включаются и шунтируют вы.чоды выпрямителей 4--6. Электродвигатель 1 обесточивается и начинает тормозиться. Включение плечей ревесора 16 ie изменяется, так как сигналы па выходах элементов ИЛИ - НЕ -30 и 31 остаются прежними. Как только снова и., то на выходе релейного элемента 14 вновь появляется едкмичный положительный сигнал, что обеспечивает на выходе элемента ИЛИ -НЕ 32 нулевой сигнал. В результате этого тиристоры 17-19 выключаются и двигатель I вновь подключается к параметрическому источнику тока, получая очередную порпию энергии. В дальнейгнем процессы повторяются, обеспечивая стабилизацию скорости двигателя 1 на уровне задания. При подаче сигнала осуществляется реверс двигателя 1. Это происходит следующим образом. Блок 10 ввода-вывода при и. обеспечивает па своих выходах сигнала О, . Так как двигатель 1 еще продолжает врап1аться в ранее заданном направлении, то па выходах датчика 12 имеются сигналы К I и R 0. Такая комбинация сигналов на выходах б.юка 10 и датчика 12 обеспечивает па выходах элементов ИЛИ- НЕ 30 и 31 пулевые сигналы, которые поступая с выходов элементов ИЛИ -НЕ 30 и 31 на irr( ихолы ч.юмсн тов И 39 и 40, зап)ещают постугккмше пм пу,1ьсов с нуль-органов 79 на согласующие элемепты 23 26 тирп -торов реверсора 16. Тиристоры реверсора отключают дви гате,1ь 1 от нып()ямитсле11 4 6, так как одповре.мснпо с этим па управляющие э;1ектроД1,| тиристоров- 17-19 через согласующие элемепты 20--22 и элементы И 36-38 поступают импуль :ы с пуль-оргапов 7-9. .Погическпе элементы М 36--38 пропускают сигпалы с нуль-органов, так ктк с выхода логического элемента ИЛ И-НЕ 32 на их первые вхо.а;ь( поступает единичный сигнал,- который обеспечивается за счет того, что на перв1 1е входы элементо И 34 и ЗГ), по,чк.почеиные к выходам элементов ИЛИ Ш- 30 и 31, поступают ну 1ев1 1е .снгна.1ы. Тиристоры 17 19 включаются и закорачивают выходы выпрямите.ЮЙ 46. Иоступлспие эисргИ в якорную обмотку прекра цаогся и э.чектродвигател. I тг:рмо;;ится. Как то.1ько его скорость СТ,П О15ИТСЯ равной пулю, С.Г Ь пдов датчика 12 поступают спгпа,1Ы К---.() и . Это обеспечпвает па .оде э,1емепта И,ПИ---НЕ 31 единичный си1на.п (па его входах нулевые сигна.мы), а на выходе элемента ИЛИ - НЕ 30 - )й cnina.i {па его одном входе единица, а на другом ио,мь). Единичный сигнал с выхода элемента 1ЛИ НЕ 31 поступает на второй вход элемента И 40 п обеспечивает прохождение через него н э:1емепт 1-1Л И 33 пмпульсоп с нульорганов 7-9 на согласукяцие элемент;. 25 н 26, что приводит к включению тирпсго юв peEiepcopa 16, обеспечиваюпщх иное плпранление В)аа1епия э.чектродвигателя I (назад) С выхода релейного элемента 14 прп :-)том имеет место единичный отри1и1те,ч(, сигнал, который через диод 41 ноступлст на второй вход элемента И 35, а на его первый вход - единичный сигпа.м с выхода элемента ИЛИ - НЕ 31. На выходе э.пемепта И 35 имеется единичный сигнал, что приводит к нулевому сигналу па выходе элемента ИЛИ--НЕ 32. В результате этого через элементы И 36-38 и согласуюпше э.к-менты 20--22 на управляющие электроды тиристоров 17-19 не поступают пмпульсы с пуль-органов 7-9. Тиристоры 17--19 выключаются и выпрямители 4--6 через диоды 27-29 подключаются к реверсору 16 н через его тиристор - к яко|)пой обмотке элекродвигателя 1. Электродвигатс.П) 1 начинает разгоняться в направ;1енип назмд.. Па выходах датчика 12 прп что, имеются CHIналы К О и R 1. Однако это не изменяет игналы на выходах логического расп|)едеигепя 15, так как на выходе релейного лемента 14 остается единичный отрмцате. сигнал (/и.,-/). При достн.жеии равенства U,i Un) происходят процесы, аналогичные процессам нрн nnanienuH перед, обеспечивая стабилизацию скорости

на уровне задания. При подаче команды Стоп на входы сумматора 13 и блока 10 ввода-вывода поступает сигнал . На выходах блока 10 ввода-вывода появляются сигналы М О и N О, а на выходе релейного элемента 14 - единичный положительный сигнал {если привод работает в направлений назад). Датчики 12 наличия и направления вращения на своиХ выходах имеет сигналы К О и . Такая комбинация сигналов на входах распределителя 15 обеспечивает на его выходах сигналы, которые не изменяют состояние реверсора 16 и обеспечивают прохождение импульсов с нуль-органов 7-9 через согласующие элементы 20-22 на управляющие электроды тиристоров 17-19. Последние шунтируют выпрямители 4-6 и обесточивают якорную обмотку электродвигателя 1. Электродвигатель I тормозится и при достижении нулевой скорости (К О и ) электропривод занимает исходное состояние.

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель независимого возбуждения, трехфазный индуктивно-емкостный преобразователь, вход которого подсоединен к источнику переменного напряжения, трехфазный согласующий трансформатор, первичные обмотки которого соединены с выходом индуктивно-емкостного преобразователя, три однофазных мостоиых выпрямителя, блок ввода-вывода, вход которого подсоединен к источнику задающего напряжения, тахогенератор, вал которого сочленен с валом двигателя, датчик наличия и направления вращения, вход которого подключен к выходу тахогенератора, сумматор, один вход которого соединен с источником задающего напряжения, а другой - с выходом тахогенератора, релейный элемент, вход которого подключен к выходу сумматора, распределитель импульсов, входы которого подключены к выходам релейного элемента, нуль-органов, блока ввода-вывода и датчика наличия и направления вращения, тиристорный реверсор, выход которого соединен с якорной обмоткой двигателя, управляющие электроды тиристоров реверсора подключены через согласующие элементы к выходам распределителя импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия электропривода, он дополнительно снабжен

тремя тиристорами, тремя диодами, аноды которых подключены к объединенным като дам диодов соответствующих однофазных мостовых выпрямителей, а их катоды - к объединенным анодам тиристоров реверсора, объединенные катоды тиристоров которого

5 подсоединены к объединенным анодам диодов выпрямителей, между выходными выводами каждого из которых включены соответствующий нуль-орган и тиристор, упраш1яющие электроды которых подк-лючены к выходу распределителя импульсов, входные выводы выпрямителей подключены к соответствующим вторичным обмоткам трехфазного согласующего трансформатора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в реверТ f -Т сивных быстродействующих электроприводах постоянного тока. Повышение надежности достигается за счет введения трех диодов 27-29, аноды которых подключены к объединенным катодам диодов соответствующих однофазных мостовых вь1прямителей 4-6, а их катоды - к объединенным анодам тиристоров реверсора 16. Объединенные катоды тиристоров реверсора подсоединены к объединенным анодам диодов выпрямителей 4-6, между выходными выводами которых в прямом направлении включены соответствующие тиристоры 17-19. Входные выводы выпрямителей 4-6 подключены к соответствующим вторичным обмоткам согласующего трансформатора 3. I ил.., , (Л Ю го со 00 СП