Реверсивный вентильный электропривод Советский патент 1986 года по МПК H02P6/22 H02P6/06 

адаптации связан с выходом регулятора 5 тока. Один вход регулятора 5 через первый,лереключатель 6 характеристик подключен к датчику 7, а другой вход - к выходу регулятора 2 скорости. Один вход регулятора 2 связан с задатчиком частоты вращения, другой вход - с тахогенератором а корректирующий вход - с третьим контактом трехконтактного управляемого переключателя (УП) 23. Между вторым контактом УП 23 и общей шиной включен резистор 25; между третьим контактом УП 23 и общей шиной - конденсатор 26, а управляющий вход УП 23 соединен с выходом ИН 13. Выход регулятора 5 подключен к одному входу блока 15 бестокового переключения режимов работы. Другой вход блока 15 через датчик 16 проводимости ти1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к автоматизированному электроприводу с вентильными электродвигателями.

Цель изобретения - улучшение качества регулирования путем повьш е- ния быстродействия и уменьшения не- равномерности вращения электродвигателя на низких частотах вращения.

На чертеже изображена принципиальная схема реверсивного вентильного электропривода.

Реверсивный вентильный электропривод содержит подключенный к питающей сети выпрямитель 1, регулятор 2 ско- рости, входы которого соединены с задатчиком 3 скорости-и тахогенератором 4, а выход подключен к регулятору 5 тока, второй вход которого через первый переключатель 6 характеристик соединен с выходом датчика 7 входного тока вьшрямителя, а выход через узел 8 адаптации, второй переключатель 9 характеристик и управляющий орган 10, второй вход которого соединен с задатчиком 11 напряжения смещения, а выход подключен на вход блока 12 импульсно-фазового управления выпрямителем, индикатор 13 уровня скорости, подключенный к

80689

ристоров соединен с информационными выходами В I, а выход - с управляющими входами переключателей 6, 9. В установившихся и переходных режимах работы на малых скоростях сигнал на вьгкоде ИН 13 равен нулю, УП 23 замкнут на конденсатор 26. Регулятор 2 с подключенной к его корректирующему входу 27 дифференцирующей цепоч«. кой (конденсатором 26) становится ПИД-регулятором,- При работе на высоких скоростях сигнал на выходе ИН 13 равен 1, УП 23 замкнут на резистор 25. 1 егулятор 2 работает как пи-регулятор, В результате перестройки регулятора на разные режимы обеспечивается повьшение быстродействия системы и уменьшается неравномерность вращения на низких частотах вращения. 1 ил.

5

0

5

0

выходу датчика 14 положения ротора, блок 15 бестокового переключения режимов работы, подключенный к выходу регулятора 5 тока и через датчик 16 проводимости тиристорои - к выходу выпрямителя 1, блок 17 управления инвертором 18 и блок 19 управления ис- кусственной коммутацией, входы которых соединены с выходом индикатора 13 уровня скорости, а выходы подключены соответственно к инвертору 18 и шунтирующему тиристору 20, подключенному параллельно компенса1 ;и- онной обмотке 21 двигателя 22, включенной в цепь постоянного тока между выпрямителем 1 и инвертором 18, причем второй вход блока 17 управле-5 ния инвертором 18 подключен к выходу датчика 14 положения ротора, трехконтактный переключатель 23 с управляющим входом, общую шину 24, резистор 25 и конденсатор 26, вклю- ченные между общей шиной 24 и соответственно первым и вторым контактом переключателя 23, третий контакт и управляющий вход которого соедине- fibi соответственно с корректирующим входом 27 регулятора 2 скорости и :выходом индикатора 13 уровня скорости.

3

Регулятор 2 скорости содержит операционный усилитель 28 с ВХОДНЕЛ- ми резисторами 29 и 30 и корректиру щей RC-депью на базе резисторов 31 и 32 и конденсатора 33. Точка соединения конденсатора 33 и резистора 32 образует корректирующий вход регулятора скорости и соединена с третьим контактом переключателя 23, второй и первый контакты которого через конденсатор 26 и резистор 25 соединены с общей шиной всего устроства управления.

Управляющий вход переключателя 23 соединен с выходом индикатора 13 уровня скорости, подключенного к выходу датчика 14 положения ротора, установленного на общий вал двигателя 22.

На низких скоростях вентильный двигатель не может генерировать необходимой величины ЭДС и применяют периодический кратковременный перевод инвертора в инверторный режим. Предназначенный для этого шун- тирующий тиристор 20 и инвертор 18 подключены к выходам блока 19 управления искусственной коммутацией и блока 17 управления инвертором,, подключенных к выходам индикатора 13 уровня скорости и датчика 14 положения ротора.

Управляющие входы перключателей 6 и 9 соединены с выходами блока 15 бестокового переключения режимов работы.

Реверсивный вентильный электропривод работает следующим образом.

В исходном состоянии cxeivft за-- дающее напряжение равно нулю, напряжение на выходе регулятора 2 скорости равно нулю, напряжение на выходе выпрямителя 1 отсутствует и двигатель 22 находится в неподвижном состоянии. При подаче задающего наг пряжения на выходе регулятора 2 скорости появляется сигнал, который вызывает изменение угла регулирования выпрямителя 1 в сторону уменьшения , На выходе выпрямителя 1 начинает протекать ток и его скорость начинает увеличиваться до значения, соответствующего задающему напряжению с задатчика 3.

Направление вращения двигателя 22 определяет блок 15 бестокового переключения режимов работы в зависимости от полярности сигнала с вы806894

хода регулятора тока. Датчик 16 проводимости тиристоров выпрямителя 1 контролирует наличие тока в сшювой цепи и прн его наличии запрещает переключение блока 15.

В установившихся и переходных режимах работы на малых скоростях сигнал на выходе индикатора 13 урон-, ня скорости равен нулю, при этом пеfO реключатель 23 замкнут на конденсатор 26 и регулятор 2 с подключенной дифференцирующей цепью конденсатором 26 становится ПР1Д-регулятором, обеспечивающим больщее быстродейст-,

t5 вне электропривода, чем при работе пи-регулятором.

При работе на высоких скоростях сигнал на выходе индикатора 13 равен единице, переключатель 23 замк20 нут на резистор 25. При отключенном конденсаторе регулятор 2 работает как пи-регулятор. Шунтирование конденсатора 26 на резистор 25 с малым сопротивлением позволяет достаточно

25 быстро разрядить остаточный заряд на конденсаторе, который может в не которых случаях ухудшить качество переходных режимов при переключении переключателя 23.

30 Таким образом, в устройстве для управления реверсивным вентильным электроприводом реализуется ПИД-регу- лирование ни низких скоростях вращения и пи-регулирование на высо

35 ких скоростях вращения, в результате чего повьшается быстродействие и уменьшается неравномерность вращения .электропривода на низких скоростях и в целом улучшается качест40 во регулирования скоростью электропривода.

Формула изобретения

45 Реверсивный вентильный электропривод, содержащий электродвигатель переменного тока с компенсационной обмоткой, на валу которого установлены тахогенератор и датчик положе-

0 кия ротора, преобразователь частоты, выполненный в виде последовательно соединенных между собой управляемого выпрямителя и инвертора, выходом подключенного к ;статорной обмотке

5 электродвигателя, компенсационная обмотка которого включена между управляемым выпрямителем и инвертором, регулятор скорости, входы которого

соединены с задатчиком частоты вращения и тахогенератором, соответственно, а выход - с первым входом регулятора тока, второй вход которого через первый :переключатель характе-: ристик соединен с выходом датчика тока, включенного на входе управляемого выпрямителя, выход регулятора тока через узел адаптации, второй переключатель характеристик связан с первым входом управляющего органа, второй вход которого соединен с задатчиком напряжения смещения, а вы-- ход подключен к входу блока импульс- но-фазового управления выпрямителем, индикатор уровня частоты вращения, подключенный к выходу задатчика положения ротора электродвигателя, блок бестокового переключения режимов работы, один вход которого соединен с выходом регулятора тока, другой вход через датчик проводимости тиристоров - к информационными выходами управляемого выпрямителя, а вЫход - с управляющими входами переключателей характеристик, блок управления искусственной коммутацией и блок управления инвертором, первый вход которого объединен с входом блока управления искусственРедактор А.Ревин Зйказ 7133/58

Составитель М.Сон

Техред В.Кадар Корректор И.Эрдейи

Тираж 631 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,А

нойГ коммутацией и соединен с выходом индикатора уровня частоты вращения, а выходы указанных блоков под- гслючены соответственно к управляющему электроду шунтирующего тиристора, подключенного параллельно компенсационной обмотке, и к управляющему входу инвертора, второй вход блока управления инвертором подключен к выходу датчика положения ротора, выходом связанного с входом индикатора уровня частоты вращения, трехконтактный переключатель с управляющим входом и общую шину, о т л и чающийся тем, что, с целью улучшения качества регулирования путем повышения быстродействия и уменьшения неравномерности iвращения электродвигателя на низких частотах

вращения, в него введены резистор и конденсатор, а регулятор скорости снабжен корректирующим входом, причем резистор и конденсатор включены между общей шиной и соответственно

первым и вторым контактами трехконтактного переключателя, третий контакт и управляющий вход которого соединены соответственно с корректирующим входом регулятора скорости и

вьпсодом индикатора уровня скорости.

Изобретение от 1осится к злектро- технике. Целью изобретения является улучшение качества регулирования. Реверсивный вентильный электропривод содержит электродвигатель (ЭД) 22 переменного тока с компенсационной обмоткой 21, включенной между управляемым выпрямителем (В) 1, на входе которого включен датчик 7 входного тока, и инвертором (И) 18. Выход И 18 подключен к статорной обмотке ЭД 1. На валу ЭД 1 установлены датчик 14 положения ротора и та- хогенератор (Т) 4. Управляющий вход В 1 соединен с выходом блока I2 им- пульсно-фазового управления, а выход И 18 - с выходом блока 17 блока управления инвертором. Один вход блока 18 объединен с входом блока 19 искусственной коммутации и подключен к выходу индикатора (ИИ) 13 уровня частоты вращения. Второй вход блока 17 соединен с выходом датчика 14 положения ротора, подключенным к входу ИН 13. Выход блока 19 связан с управляющим входом шунтирующего тиристора 20, подключенного параллельно компенсационной обмотке 21. Вход блока 12 соединен с выходом управляющего органа,(УО) .10. Один вход УО 10 подключен к за- датчику 11 смещения напряжения, а другой вход УО 10 через второй переключатель 9 характеристик, узел 8 (Л