Способ рекуперативного торможения двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК H02P5/06 

через выходные блоки 6 и 7 соединены с выходом системы 8 импульсно-фазово го управления. Устройство содержит также задатчик 9 скорости, датчик 10 скорости, датчик 11 тока, последовательно соединенные первый компаратор 12f триггер 13, первый усилитель 14, последовательно соединенные р.егуля- тор 15 скорости, второй усилитель 16 шунтированный первым ключом 17, третий усилитель 18, регулятор 19 тока, шунтированный вторым клкзчом 20, второй и третий компараторы 21, 22, элемент 23 равнозначности, При этом за- датчик 9 скорости через второй компаратор 21 и элемент 23 разнозначнос- ти соединен с управляющим входом второго ключа 20. Второй вход элемента 23.. равнозначности соединен с прямым выходом триггера 13, соединенньгм с вторым входом выходного блока 7. Второй вход выходного блока 6 соединен с инверсным выходом триггера 13, вход которого через третий компаратор 22 -..соединен с выходом регулятора 15 скорости, один вход которого соединен с датчиком 10 скорости, а второй - с задатчиком 9 скорости и выходом второго компаратора 2Г. Вход датчика П тока соединён с выводами обмотки 5 возбужд ения, а выход - с вторыми входами первого компаратора 12 и регулятора 19 тока, выход которого соединен с входом системы 8, Сыход усилителя 14 соединен с упрафтяющим входом первого ключа 17, Вход третьего усилителя 18 соединен с входом второго усилителя 16,

Устройство работает следующим об- разом.

Поворотом ручки потенциометра за- .датчика 9. скорости в ту или иную сторону задается направление вращения двигателя и его угловая скорость, ко- торая измеряется датчиком 10, Допустим,, что на выходе задатчика 9 имеется положительное напряжение. Это напряжение подается на вход регулятора 15 скорости и компаратора 21, На выходе регулятора 15 скорости также будет положительное напряжение. Компараторы 21 и 22 срабатывают, и на их выходах появляется сигнал 1, Так как ток в якорной ..цепи двигателя равен нулю, то на выходе компаратора 12 присутствует 1,, Триггер 13.принимает - состояние, соотве:тствующее входу D, т,е, на прямом выходе триггера

ю 5 20 25 зо

п

дг

35

5

13 появляется 1, которая включает выходной блок 7 и, следовательно, ; . тиристорный преобразователь (группу 2). .

Напряжение с выхода регулятора 15 скорости поступает на вход преобразователя полярности, реализованного на усилителях 16 и 18, Ключ 17 закрыт положительным напряжением с выхода усилителя 14, В этом случае на выходе усилителя 18 также появляется напряжение положительной полярности и подается на неинвертирующий вход регулятора 19, который при этом работает повторителем, т.к. ключ 20 открыт выходным напряжением элемента 23 равнозначности, на входах которого присутствуют 1. Двигатель работает в двигательном.режиме. Датчик 10 генерируе.т напряжение ; положительной полярности, которое подается на инвертирующий вход регулятора 15 скорости. По разности напряжений задатчика 9. и датчика 10 обеспечивается регулирование по ПИД закону, что обеспечивает стабилизацию скорости двигателя, при изменении нагрузки. При скорости двигателя выше заданной напряжение, на выходе датчика Ю становится больше напряжения задатчика 9 скорости. При этом на выходе регулятора 15 скорости напряже- ние становится отрицательным, компаратор 22 генерирует на выходе сигнал

О , Отрицательное напряжение с выхода регулятора 15 скорости через преобразователь полярности и регулятор 19 закры вает тиристорный преобразователь (группу 2), Когда ток в якорной цепи двигателя становится . . равным нулю, срабатывает компаратор 12 и переключается триггер 14, Б результате этого включается выходной блок 6 и, следовательно, тириеторный преобразователь (группа 1), Одновременно закрывается ключ 20, т,к, на входах элемента 23 равнозначности присутствует 1 с компаратора 21 и О -с выхода триггера 13, На вход усилителя 14 подано положительное напряжени.,е, и, следовательно, напряжение на его выходе меняет -свой знак. Это напряжение плавно открывает ключ 17, и напряжение на выходе усилителя 18 из отрицательного переходит в положительное. Так как ключ 20 закрыт, то коэффициент передачи pefyлятора 19 тока становится большим и напряжения с его выхода достаточно для управления системой 8,, Открывается тиристорный преобразователь (группа 1), появляется ток в цепи двигателя. При этом двигатель не возбужден, он работает в режиме про- тивовключения. Закрытый ключ 20 обеспечивает работу обратной, -связи по току и производной тока. Сигнал снимается с обмотки возбуждения и через датчик 11 подается на вход регулятора . тока, В результате этого двигатель устойчиво работает в режиме рекуперативного торможения,

При снижении скорости двигателя до заданной и ниже закрываегся тиристорный преобразователь (группа 1) и ток в цепи двигателя прекращается. При этом полярность напряжения на выходе регулятора 15 скорости становится положительной, компаратор 22 выдает 1, триггер 13 переключается, включая в работу тиристорный преобразователь (группу 2), изменяя знак управляющего .напряжения на выходе усилителя с помощью усилителя 14 и ключа 17, Ключ 20 открывается, отключая обратную связь по току и обеспечивая работу регулятора 19, и двигатель работает в двигательном режиме со стабилизацией скорости. При задании другого направления вращения двигателя на выходе задатчика 9 будет отрицательное напряжение, В остальном работа .схемы будет такой же.

Таким образом, предлагаемое устройство, осуществляя при нулевом токе якорной цепи возбуждение двигателя путем противовключения - затем переводя тиристорный преобраз ователь в инверторный режим, обеспечивает повышение надежности и качества переходного процесса,

Формула изо бретения

1, Способ рекуперативного торможения двигателя постоянного тока с поседовательным возбуждением, заключающийся в изменении тока в якорной епи и определении направления враения якоря, о т. л и ч а ю- щ и и с я

14730556

ный преобразователь в инверторный режим,, .52, Устройство для рекуперативного тормодения двигателя постоянного тока с последовательным возбуждением, содержащее реверсивный тиристорный преобразователь, диодный мост, одна диагональ которого предназначены для подключения к выводам обмотки возбуждения, а первый вывод другой диаго- I .

нали диодного моста предназначен для 5 подключения к первому выводу якорной обмотжи, второй вывод другой диагонали диодного моста соединен с одним из выводов реверсивного тиристор- ного преобразователя, другой вывод 0 которого предназначен для соединения ,с вторым выводом якорной обмот- . ки, входы реверсивного тиристорного преобразователя через выходные блоки соединены с выходом системз им- 5 пульсного фазового управления, за- датчик скорости, датчик скорости, датчик тока, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и качества переходных про- 0 цессов, в него введены последовательно соединенные первый компаратор, триггер, первый усилитель, а также последовательно соединенные регулятор скорости, второй усилитель, шун- 2 тированный первым ключом, третий усилитель, регулятор тока, шунтированный вторым ключом, а также второй и третий компараторы, элемент разно- значности, при этом задатчик скорос- 0 ти через второй компаратор и элемент равнозначности соединен с управляю- syiM входом второго ключа, второй вход элемента равнозначности соединен с прямым выходом триггера, сое- g диненным с вторым входом одного выходного блока, второй вход другого выходного блока соединен с инверсным выходом триггера, вход которого через третий компаратор соединен с Q выходом регулятора скорости, один вход которого соединен с датчиком скорости, а другой - с задатчиком скорости и входом второго компаратора, вход датчика тока соединен с

Изобретение относится к электротехнике ,в частности, к автоматизированному электроприводу постоянного тока с электродвигателем последовательного возбуждения, к-рый получает питание от реверсивного тиристорного преобразователя. Целью изобретения является повышение надежности и качества переходных процессов. При появлении на валу электродвигателя отрицательного (тормозного) момента ток в якорной цепи прекращается. В это время производят реверс тиристорного преобразователя и включают электродвигатель на напряжение, противоположное направлению его вращения. Это приводит к созданию тока в обмотке возбуждения электродвигателя и соответственно магнитного потока. Электродвигатель с последовательной обмоткой возбуждения переходит в режим генератора с отдачей энергии в сеть при любых скоростях и любых тормозных моментах. Высокая надежность и качество процесса торможения обеспечиваются за счет возбуждения машины при нулевом токе в якорной цепи путем противовключения и последующего перевода тиристорного преобразователя в инверторный режим. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

тем, что

, с целью повышения надежное- eg выходными выводами диодного моста.

ти и качества переходных процессов, при нулевом токе якорной цепи произ- дят возбуждение двигателя путем противовключения и переводят -тиристора выход - с вторыми входами первого компаратора и регулятора тока, выход которого соединен с входом системы импульсного фазового управлени

а выход - с вторыми входами первого компаратора и регулятора тока, выход которого соединен с входом системы импульсного фазового управления

выход первого усилителя соединен с управляющим входом первого ключа, а

ю

вход третьего усилителя - с входом второго усилителя.