Реверсивный электропривод постоянного тока Советский патент 1990 года по МПК H02P5/06 

фиг1

Изобретение относится к электроехнике, а именно к электроприводам остоянного тока с реверсом поля лектродвигателя, и может найти при- с енение, например, в электроприводах еханизмов экскаватора.

Цель изобретения - повышение быстодействия электропривода.

На фиг. 1 изображена функциональ- ю ая схема электропривода; на фиг. 2- првнципиальная схема реверсора и системы управления им.

Электропривод (фиг, 1) содержит электродвигатель 1, якорная обмотка }5 оторого подключена к нереверсивному тиристорному преобразователю 2, в цепь управления которого включены последовательно соединенные задатчик 3 скорости, эадатчик 4 интенсивности, 20 регулятор 5 скорости, регулятор 6 то- ка и исполнительная цепь 7 первого коммутирующего элемента, а обмотка 8 возбуждения подключена к реверсору 9 с системой 10 управления. К входам 25 соответствующих регуляторов подключены датчики скорости 11 и тока 12, Вход системы 10 управления реверсором подключен к выходу задатчика 3 скорости.30

Реверсор (фиг, 2) выполнен на управляемых вентилях 13-Jb с блоком 17 переключения. Система управления реверсором состоит из полууправляемого выпрямительного моста на диодах 18 и 19 и тиристорах 20 и 21, входы которого соединены с двумя фазами трехфазной сети переменного тока, управляющие входы моста (тиристоров 20 и 21) связаны через резисторы 22 и 23, . и диоды 24 и 25 с выводами вторичной обмотки трансформатора 26 управления, средней точкой подключенной к катодам тиристоров 20 и 21 полууправляемого выпрямительного моста через раз- дз мыкающую цепь 27 второго коммутирующего элемента, первичная обмотка трансформатора управления одним выводом подключена к первой фазе трехфазной сети, другим выводом через раз- - мыкающий контакт 28 реле 29 максимального тока - к второй фазе сети и через замыкающий контакт 30 реле максимального тока - к третьей фазе сети, а катушка реле 29 максимального тока включена последовательно с обмоткой 8 возбуждения электродвигателя, параллельно-которой включен раз- , рядный резистор 31, при этом вход си55

5 0 5 0

з -

5

стемы 10 управления реверсором образован общей точкой входов трех элементов 32 - 34 времени, выходы которых соединены порознь с управляющими цепями трех коммутирующих элементов 35 - 37, исполнительные цепи третьего из которых включены в цепь управления ключами реверсора (в блок 17 переключения).

Электропривод работает следующим образом.

3 исходном состоянии задатчик 3 скорости находится в нулевом положении, управляющее напряжение на задатчик 4 интенсивности и систему 10 управления реверсором не поступает. Исполнительная цепь 7 первого коммутирующего элемента отключает нереверсивный преобразователь 2 в цепи якоря от регулятора 6 тока якоря, вследствие чего якорь электродвигателя 1 не получает питание. Обмотка 8 возбуждения электродвигателя через тиристоры 13 и 16, открытые блоком 17 переключения, включена на номинальное напряжение, поступающее от основного выпрямительного моста на диодах 18 и 19 и тиристорах 20 и 21, Замкнутое состояние размыкающей цепи 27 второго коммутирующего элемента обеспечивает открытое состояние тиристоров 20 и 21. Первичная обмотка трансформатора 26 управления питается от фаз А и С через замкнувшийся контакт 30 реле 29 максимального тока.

Пусть задатчик 3 скорости переводится в положение Ход вперед, при этом управляющее напряжение поступает на задатчик 4 интенсивности и систему 10 управления реверсором, в которой сразу же срабатывает элемент 32 времени, воздействующий на управляющую цепь первого коммутирующего элемента 35, который замыкает свою исполнительную цепь 7, тем самым подавая управляющее напряжение от задатчика 3 скорости через задатчик 4 интенсивности и регуляторы скорости 5 и тока 6 на нереверсивный преобразователь 2, тиристоры которого открываются, в результате чего на якорь электродвигателя 1 начинает поступать напряжение и он начинает разгоняться под контролем контуров тока и скорости.

Для реверса электропривода задатчик 3 скорости переводится в противо положное положение Ход назад. При

проходе задатчика 3 скорости через нулевое положение элемент 32 времени управляющей цепью размыкает цепь 7, с нереверсивного преобразователя 2 снимается напряжение управления, в результате чего на якорь электродвигателя I прекращается подача напряжения. В якорной цепи электродвигателя образуется бестоковая пауза, необходимая для реверсирования двигателя полем.

После срабатывания коммутирующего элемента 35 элемент 34 времени, отра5347156

на диодах IS и 19 и тиристорах 20 и 21, становится примерно в 3 раза меньше и достигает своего номиналь- Р. ного значения.

После срабатывания коммутирующего элемента 37, вследствие чего на обмотку 8 возбуждения подалось напряжение, срабатывает элемент 32 време- Ю ни, включая коммутирующий элемент 35, который своей исполнительной цепью 7 подключает нереверсивный преобразо- ватель 2 к регулятору 6 тока якоря, с которого на него и начинает посту

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления механизмами экскаватора. Цель изобретения - повышение быстродействия электропривода. Устройство содержит электродвигатель 1 с системой подчиненного регулирования. Обмотка 8 возбуждения подключена к реверсору 9. Задатчик 3 скорости подключен к задатчику 4 интенсивности и к системе 10 управления. В данном устройстве реверс осуществляется по цепям возбуждения, а управление - по якорной цепи электродвигателя. Быстродействие повышается за счет приложения форсировочного напряжения к обмотке возбуждения. 2 ил.

ботав заданную выдержку времени, воз- 15 пать управляющее напряжение. Меняет- действует на коммутирующий элемент 37, ся угол управления тиристоров преоб- который размыкает цепь 27, тем самым запрещая подачу управляющих импульсов на управляющие электроды тиристо20

ров 20 и 21, закрывая их, вследствие чего прекращается протекание тока через обмотку 8 возбуждения и реле 29 максимального тока, что вызывает переключение контактов 28 и 30 этого реле, подключающих первичную обмотку трансформатора 26 управления к фазам А и В.

После срабатывания коммутирующего элемента 37 элемент 33 времени, отра35

разователя. Двигатель переходит в режим рекуперативного торможения, отдавая энергию в сеть, так как наличие системы подчиненного регулирования обеспечивает выполнение первого необходимого условия рекуперативного торможения: автоматически изменяется угол регулирования нереверсивного 25 преобразователя якорной цепи до величины, большей 90°, необходимого для инверторного режима, второе необходимое условие рекуперативного торможения - изменение полярности выпрям- ботав заданную выдержку времени, воз- 30 ленного напряжения нереверсивного действует на коммутирующий элемент 36, преобразователя по отношению-к проти- который своими исполнительными цепями воЭДС двигателя, осуществляется при

помощи реверсирования поля двигателя. После полной остановки двигатель начинает вращаться в противоположную сторону, произошел реверс.

Реверсор может быть выполнен контактным или тиристорным. При контактном функции блока 17 управления вы- 40 полняет катушка контактора и ключевой элемент, которым управляет коммутирующий элемент 36. Замкнутому положению коммутирующего элемента соответствует включенное состояние контактора, 4S вследствие чего включена одна из пар контактов реверсора. Разомкнутому состоянию ключевого элемента соответствует работа другой пары контактов реверсора.

Предлагаемое устройство целесообразно применять в приводах, где по технологии необходим реверс и время переходных режимов составляет 10-20% от времени цикла, тогда, как показал ее эксперимент, при коэффициенте форси- ровки й( 2-3 время переходного процесса сокращается в 5-8 раз, в время цикла и, соответственно, быстродействие увеличиваются на 8-15%.

производит коммутацию в блоке 17 переключения, в результате которой происходит переключение тиристоров реверсора 9, В работу вступают тиристоры 1 4 и 1 5 .

После переключения тиристоров реверсора 9 элемент 34 времени подает управляющий сигнал на коммутирующий элемент 37, который замыкает свою исполнительную цепь 27, тем самым включая тиристоры 20 и 21. Тиристоры 20 и 21 открываются и в результате синхронизации питающего и управляющего напряжения к обмотке 8 возбуждения прикладывается форсировочное напряжение. Как только ток в обмотке 8 возбуждения достигнет определенного значения, срабатывает реле 29 максималь- 50 ного тока и своим размыкающим контактом 28 отключает первичную обмотку трансформатора 26 управления от фазы В, подключая ее через замкнувшийся контакт 30 реле 29 к фазе С. В результате теперь уже асинхронизации питающего и управляющего напряжения 1 значение выпрямленного напряжения, приходящее с выпрямительного моста

35

Таким образом, изобретение позволяет, во-первых, на 8-15% улучшить быстродействие привода за счет прн- л жения к обмотке возбуждения форси- р вочного напряжения, во-вторых, ис- к ючить реверсивный тиристорный преобразователь цепи возбуждения и схему управления им, за счет чего упростить скему управления приводом, реверс крторого производится по обмотке возбуждения электродвигателя, а управление - по якорной цепи этого же д вигателя.

формула изобретения

Реверсивный электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, якорная обмотка которого под- к пючена к нереверсивному тиристорному преобразователю, в цепь управления которого включены последовательно соединенные эадатчик скорости, задат- ч|ик интенсивности, регулятор скоро- с(ти, регулятор тока и исполнитепьная Цепь первого коммутирующего элемента, фбмотка возбуждения подключена к реверсору с системой управления, а также датчики скорости и тока, подключенные к входам соответствующих ре- Гуляторов, отличающийся ем, что, с целью повышения быстродействия, вход системы управления реверсором подключен к выходу задат- чика скорости, а система управления реверсором состоит из полууправляемого выпрямительного моста с входами для соединения с двумя фазами трехфазной сети переменного тока, управляющие входы моста связаны с выводами вторичной обмотки трансформатора управления , средней точкой подключенной к катодам тиристоров полууправляемого выпрямительного моста через размыкающую цепь второго коммутирующего элемента, один вывод обмотки трансформатора управления предназначен для подключения к первой фазе сети, второй вывод - к второй и третьей фазам через соответственно размыкающий

и замыкающий контакты реле максимального тока, а катушка реле максимального тока включена последовательно с обмоткой возбуждения двигателя, ,параллельно которой включен разрядный резистор, при этом вход системы управления реверсором образован общей точкой входов трех элементов времени, выходы которых соединены порознь с управляющими цепями трех коммутирующих элементов, исполнитель ные цепи третьего из которых включены в цепи управления реверсора.

Фиг.Ј