Реверсивный вентильный электродвигатель с регулируемым торможением Советский патент 1991 года по МПК H02P6/02 H02K29/06 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в позиционных следящих электроприводах с вентильными электродвигателями.

Целью изобретения является улучшение качества регулирования и повышение быстродействия.

На фиг.1 представлена структурно- функциональная схема реверсивного вентильного электродвигателя с регулируемым торможением; на фиг.2 - механические характеристики при различных величинах тормозного момента.

Реверсивный вентильный электродвигатель с регулируемым торможением содержит синхронную машину 1 (фиг.1),

вал, который механически связан с датчиком 2 положения ротора и датчиком 3 частоты вращения, преобразователь 4 частоты (ПЧ), к выходу которого через датчик 5 тока подключена якорная обмотка синхронной машины 1, а входы подключены к выходам блока 6 формирования сигналов управления пре- -образователем 4 частоты, основные входы 7 которого подключены к выходам датчика 1 положения ротора. Дополнительный вход 6 управления катодной группой ключей преобразователя частоты подключен к выходу гистерезисного реле 9, вход которого соединен с выходом датчика 5 тока. Электродвигатель содержит также логический элемент -10 ЗАПРЕТ, один вход которого соединен через пороговый элемент 11 с выходом датчика 3 частоты вращения, а другой вход подключен к выходу логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12. Один вход логического элемента 12 соединен с выходом датчика 13 направления вращенияэ связанного с датчиком 2 положения ротора, а другой объединен с дополнительным входом 54 задания сигнала направления вращения блока 6 формирования сигналов управ

терезисное реле 9 и все ключи ПЧ 4 отключаются. На участке механической характеристики А-Б двигатель работает поочередно в режиме динамического торможения и отключения (ДТ-0). Время нахождения в режиме отключения определяется величиной гистерезиса реле 9.

В точке Б механической характеристики срабатывает пороговый элемент 11, на входе управления которого задано напряжение, соответствующее порогу срабатывания на частоте

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в позиционных следящих электроприво дах с вентильными электродвигателями. Целью изобретения является улучшение качества регулирования и повышение быстродействия. Реверсивный вентильный электродвигатель с регулируемым торможением содержит синхронную машину 1, датчик положения 2, датчик 3 частоты вращения, датчик 5 тока, датчик 13 направления вращения, гис- терезисное реле 9, пороговый элемент 11, управляемый формирователь 16 сигнала изменения порога срабатывания по частоте вращения, задатчик 17 порога ограничения тока. Постоянный тормозной момент при любом уровне ограничения тока обеспечивается за счет соответствующего изменения порога срабатывания порогового элемента 11. Этот сигнал поступает с выхода управляемого формирователя сигнала изменения порога срабатывания по частоте вращения. Таким образом улучшается качество регулирования в тормозных режимах и расширяются функциональные возможности. 2 ил.

ления преобразователем 4 частоты. До- 15 вращения 03,. Двигатель переходит на

полнительиый вход 15 управления анодной группой кяочей преобразователя 1 частоты блока 6 соединен с выходом логического элемента 10 ЗАПРЕТ.

Дополнительно реверсивный вентиль- 20 нала поступает сигнал, разрешающий

ный электродвигатель содержит управляемый формирователь 16 сигнала изменения порога срабатывания по частоте вращения и задатчик 17 порога

переключение ключей анодной группы ПЧ 4 а После достижения током заданного уровня происходит переключение гистерезисного реле 9, катодная груп

ограничения тока, а гистерезисное ре- 25 па ключей ПЧ 4 закрывается и двига- ле 9 и пороговый элемент 11 снабжены входами управления каждый, причем выход задатчика 17 порога ограничения тока подключен к входу управления гис- терезисным реле 9 и входу управляемо- JQ включения и динамического торможения го формирователя 16 сигнала изменения (ПВ-ДТ). Время нахождения в режиме порога срабатывания по частоте вращения, выход которого подключен к входу управления порогового элемента 11.,

Управляемый формирователь 16 сигнатель переходит на режим динамического торможения. На участке механической характеристики Б-В двигатель работает поочередно в режиме противодинамического торможения определяется величиной гистерезиса реле 9.

При ограничении тока на уровне , двигатель тормозится с постола изменения порога срабатывания по частоте вращения может быть выполнен в виде управляемого усилителя, основной вход которого подключен к источнику эталонного напряжения, а управляющий вход - к выходу задатчика 17 порога ограничения тока. Управляющий сигнал изменяет коэффициент передачи усилителя. В общем случае это изменение может быть нелинейно,

Реверсивный вентильный электродвигатель с регулируемым торможением работает следующим образом.

При поступлении сигнала об изменении направления -вращения на вход 14 электродвигатель из двигательного режима (ДВ) переходит на механическую характеристику А-В (фиг.2), На этом участке механической характеристики

40

45

50

янным заданным моментом на всем участке механической характеристики. Порог срабатывания элемента 11 определяется управляемым формирователем 16 в соответствии с заданием уровня ограничения тока и соответствует частоте вращения, при которой механическая характеристика А-В пецесека- ет естественную механическую характеристику двигателя в режиме динамического торможения. В данном случае это частота CQ. .

Для того, чтобы при других значениях заданного уровня ограничения тока торможение происходило при постоянном моменте,необходимо в соответствии с изменяющимся значением заданного тока изменять порог переключения элемента 11. При линейном хадвигатель, как и в прототипе., работа- рактере механической характеристики

ет в режиме динамического торможения. После достижения током пороговой величины двигатель переходит в режим отключения, так как срабатывает гисв режиме динамического торможения порог срабатывания элемента 11 линей но зависит от уровня заданного тока В общем случае управляемый формироучасток механической характеристики Б-В, где нарастание тока происходит в режиме противовключения, так как на вход 15 блока 6 формирования сигпереключение ключей анодной группы ПЧ 4 а После достижения током заданного уровня происходит переключение гистерезисного реле 9, катодная группа ключей ПЧ 4 закрывается и двига- включения и динамического торможения (ПВ-ДТ). Время нахождения в режиме

тель переходит на режим динамического торможения. На участке механической характеристики Б-В двигатель работает поочередно в режиме противопа ключей ПЧ 4 закрывается и двига- включения и динамического торможения (ПВ-ДТ). Время нахождения в режиме

динамического торможения определяется величиной гистерезиса реле 9.

При ограничении тока на уровне , двигатель тормозится с посто

янным заданным моментом на всем участке механической характеристики. Порог срабатывания элемента 11 определяется управляемым формирователем 16 в соответствии с заданием уровня ограничения тока и соответствует частоте вращения, при которой механическая характеристика А-В пецесека- ет естественную механическую характеристику двигателя в режиме динамического торможения. В данном случае это частота CQ. .

Для того, чтобы при других значениях заданного уровня ограничения тока торможение происходило при постоянном моменте,необходимо в соответствии с изменяющимся значением заданного тока изменять порог переключения элемента 11. При линейном хав режиме динамического торможения порог срабатывания элемента 11 линейно зависит от уровня заданного тока. В общем случае управляемый формирователь 16 порога частоты вращения учитывает нелинейность механической характеристики двигателя в режиме динамического торможения.

При задании ограничения тока на уровне 1„ и переходе на тормозной режим двигатель при частоте вращения Ј0 переходит на механическую характеристику Г-Д. На этом участке он тормозится с постоянным моментом за счет чередования режимов. Динамическое торможение и отключение до частоты С0п после чего срабатывает пороговый элемент 11 и двигатель переходит на участок механической характеристики Д-Е. На этом участке он продолжает тормозится с постоянным моментом за счет чередования режимов противовключение и динамическое торможение до нулевой частоты вращения.

Постоянный тормозной момент на участке Г-Е (фиг.2) обеспечивается за счет изменения порога срабатывания элемента 11.

Таким образом, при любом уровне ограничения тока в режиме торможения двигатель тормозится с постоянным тормозным моментом, что обеспечивает максимальное быстродействие при заданном ограничении тока.

jg -1

25

30

15

20

Следовательно, за счет введения задатчика порога ограничения тока и управляемого формирователя сигнала изменения порога срабатывания по частоте вращения улучшается качество регулирования в режиме торможения и повышается быстродействие.

Формула изобретения

Реверсивный вентильный электродвигатель с регулируемым торможением по авт.св. № 1283928, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества регулирования и повышения быстродействия, в него дополнительно введены задатчик порога ограничения тока и управляемый формирователь сигнала изменения порога срабатывания по частоте вращения, а гис- терезисное реле и пороговый элемент снабжены входами управления, причем вход управления гистерезисного реле подключен к выходу задатчика порога ограничения тока, а вход управления порогового элемента подключен к выходу управляемого формирователя сигнала изменения порога срабатывания по частоте вращения, вход которого подключен к выходу задатчика порога ограничения тока.