Вентильный электропривод Советский патент 1987 года по МПК H02P6/22 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроприводу с вентильными электродвигателями, и предназначено для использования в автоматизированных электроприводах с цифровым управлением.

Цель изобретения - повышение надежности работы.

На фиг. 1 представлена функциональная схема вентильного электропривода; на фиг. 2 - принципиальная схема двухвхо- дового блока определения направления вращения ротора.

Вентильный электропривод (фиг. 1) содержит синхронный электродвигатель 1, якорная обмотка которого подключена к выходу трехфазного преобразователя 2 частоты, импульсный датчик 3 положения ротора, основной выход которого связан с основным входом реверсивного счетчика 4, а синхронизирующий выход соединен с входом установки в нулевое состояние реверсивного счетчика, выходы которого подключены к входам трех запоминающих блоков 5-7, запрограммированных по синусоидальному закону, выходы запоминающих блоков 5-7 соответственно соединены с вторыми входами цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) 8-10, первые и третьи входы которых одноименно объединены между собой и подключены соответственно через логический инвертор 11 и непосредственно к задатчи- ку 12 сигнала управления, а выходы ЦАП 8-10 соединены с соответствующими входами трехфазного преобразователя 2 частоты.

Вентильный электропривод содержит также двухвходовый блок 13 определения направления вращения, выполненный в виде компаратора 14 (фиг. 2), логического элемента И 15 и двух двухвходовых логических элементов И-НЕ 16 и 17, причем вход компаратора 14 образует вход блока 13 определения направления вращения и подключен к задатчику 12 сигнала управления, а выход - соединен непосредственно и через логический элемент И 15 с вторыми входами двухвходовых логических элементов И-НЕ 16 и 17, первые входы которых объединены и подключены к основному выходу импульсного датчика 3 положения ротора. Выходы логических элементов И-НЕ 16 и 17 подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика 4. Вентильный электропривод может содержать и блок 18 индикации и предварительной записи.

На выходе ЦАН 8- 10 формируется система трехфазных аналоговых квазисинусои- дальпых напряжений, необходимых для управления трехфазным преобразователем частоты. Изменение знака выходного напряжения ЦАП связано с формированием двух- полярного квазисинусоидального сигнала, а не с направлением вращения СД.

Выбор требуемого направления вращения в электроприводе осуществляется следующим образом.

Установленное перед пуском состояние счетчика 4, цифровой код на выходах запоминающих блоков 5-7 и полярность задающего напряжения однозначно определяют положение вектора напряжения статора

относительно ротора электродвигателя. При изменении полярности задающего напряжения положение вектора напряжения изменяется на 180° и, следовательно, изменяется направление вращающего момента. Предположим, что при положительной поляр5 пости задающего напряжения вращающий момент направлен по часовой стрелке, ротор начнет поворачиваться также по часовой стрелке, и импульсы с датчика 3 через логический элемент 16 (фиг. 2) поступают на суммирующий вход счетчика 4, на выходе

0 которого формируется развернутый прямой двоичный код, который при помощи запоминающих блоков 5-7 и ЦАП 8-10 преобразуется в трехфазную систему квазисинусоидальных напряжений прямой после5 довательности, при этом вектор напряжения статора, а следовательно, и ротор электродвигателя враш,аются по часовой стрелке.

Для реверса электродвигателя необходимо уменьщить до нуля, а затем изме0 нить полярность задающего напряжения, при этом компаратор 14 изменяет свое состояние и импульсы с датчика 3 поступают через логический элемент 17 на вычитаю- П.ШЙ вход реверсивного счетчика 4, на выходе которого формируется обратный двоичный

5 код, который в запоминающих блоках 5-7 и ЦАП 8-10 преобразуется в трехфазную систему квазисинусоидальных напряжений обратной последовательности, при этом вектор напряжения статора, а следователь- но, и ротор электродвигателя вращаются против часовой стрелки.

Вентильный электропривод работает следующим образом.

5 До подачи задающего напряжения на выходе реверсивного счетчика 4 с блока 18 индикации и предварительной записи устанавливается цифровой код, соответствующий углу поворота ротора после пред- Н1ествующего останова синхронного элект0 родвигателя 1.

Установленное состояние реверсивного счетчика 4, цифровой код на выходах запоминающих блоков 5-7 и полярность задающего напряжения однозначно опреде- 5 ляют порядок следования фазных напряжений, а следовательно, и направление вращения двигателя 1. При подаче задающего напряжения сигналы с выходов ЦАП 8-10

поступают на вход трехфазного инвертора 2 и определяют порядок включения его силовых ключей. Двигатель 1 начинает вращаться и на выходе импульсного положения датчика 3 появляются импульсы. В зависимости от полярности сигнала блок определения направления вращения подключает выход импульсного датчика 3 к суммирующему или вычитающему входу реверсивного счетчика 4.

С выхода последнего развернутый двоичный код подается на запоминающие блоки 5-7, выполненные в виде постоянно запоминающих устройств (ПЗУ), в которых в цифровом коде записаны три квазисинусоидальных сигнала, сдвинутых на 120 эл град, один относительно другого (фазы А, В, С). В ПЗУ 5-7 в соответствии с записанной программой происходит преобразование двоичного кода в код синуса, который далее поступает на входы ЦАП 8-10, где преобразуются в аналоговый сигнал.

Таким образом, в предлагаемом вентильном электроприводе повыщается надежность работы за счет упрощения конструкции, а также расщиряются его функциональные возможности за счет введения блока определения направления вра- и.|.ения ротора.

0

5

0

5

Формула изобретения

Вентильный электропривод, содержащий синхронный электродвигатель, якорная обмотка которого подключена к выходу трехфазного преобразователя частоты, импульсный датчик положения ротора, синхронизирующий выход которого соединен с входом установки в нулевое состояние реверсивного счетчика, выход которого подключен к входам трех запоминающих блоков, запрограммированных по синусоидальному закону, выходы которых соответственно соединены с вторыми входами трех цифроаналоговых преобразов ателей, объединенные первые входы которых через логический инвертор, а объединенные третьи входы непосредственно подключены к задатчику сигнала управления, а выходы цифроаналоговых преобразователей соединены с соответствующими входами трехфазного преобразователя частоты, отличающийся тем, что, с целью новышепия надежности работы, в него дополнительно введен двухвходовый блок определения направления вращения с двумя выходами, один вход которого подключен к основно му выходу импульсного датчика положения ротора, другой вход подключен к задатчику сигнала управления, а выходы блока определения направления врапхения соединены со счетными входами реверсивного счетчика.

Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повьпие- ние надежности. Указанная цель достигается тем, что в вентильный электропривод введен двухвходовый блок 13 определения направления с двумя выходами. Один вход блока 13 подключен к выходу импульсного датчика 3 положения ротора синхронного двигателя I. Другой вход блока 13 соединен с задатчиком 12 сигнала управления, а выходы блока 13 - со счетными входами реверсивного счетчика 4. В зависимости от полярности С11гнала, поступающего с датчика 3 на блок 13, последний подключает выход импульсного датчика 3 к суммируюпхему или вычитающему входу реверсивного счетчика 4. 2 ил. с & СО О со го to

Корректор л. Пилипенк Подписное

Составитель М. Сон

Редактор Н. БобковаТехред И. Верес

Заказ 1447/52Тираж 661

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

(Риг.2

Корректор л. Пилипенко Подписное