Электропривод бурового станка Советский патент 1991 года по МПК H02P5/00 

Јв|

ни

ЧЖН

Os

SQ

ел ь vi со

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизированному электроприводу с автономным источником питания.

Цель изобретения - повышение точности и экономичности электропривода.

На чертеже приведена схема электропривода бурового станка.

Электропривод бурового станка содержит электродвигатель 1, подключенный к реверсивному тиристорному преобразователю 2 с вентильными группами Вперед 3 и Назад 4, вход которого, как и входы нереверсивного тиристорного преобразователя 5 и технологических потребителей 6, соединен с выходом дизель-электрической станции 7, последовательно соединенные задатчик интенсивности 8, регулятор 9 напряжения, регулятор 10 тока и систему 11 импульсно-фазового управления, выход которой через управляемые ключи 12 и 13 подключен к вентильным группам 3 и 4 реверсивного тиристорного преобразователя 2, подключенные к входам соответствующих регуляторов датчики 14 и 15 напряжения и тока, логическое переключающее устройство 16, соединенное своими входами с выходами регулятора 10 тока и датчика 14 напряжения, а выходами связанное с управляющими цепями управляемых ключей 12 и 13, а также систему 17управле- ния нереверсивным тиристорным преобразователем 5 и подключенную к его выходу нагрузку 18, блок 19 управления рекуперацией, состоящий из однополярного компаратора 20, логического элемента НЕ 21, логических элементов И-НЕ 22 и 23, логического элемента ИЛИ-НЕ 24 и третьего управляемого ключа 25, а также датчик 26 мощности, состоящий из двух трансформаторов 27 и 28 тока, подключенных к первому, второму, третьему и четвертому входам измерительного преобразователя 29 мощ- , пятый, шестой и седьмой входы измерительного преобразователя мощности подключены к выходу дизель-электрической станции 7, а выход датчика 26 мощности через третий управляемый ключ подключен к входу системы 17 управления нереверсивными тиристорным преобразователем 5.

Электропривод работает следующим образом.

Рассмотрим случай, когда электропривод работает в установившемся режиме, т. е. на выходе задатчика 8 интенсивности присутствует положительное напряжение. На выходе регулятора 9 напряжения формируется сигнал, который поступает на вход регулятора 10 тока, на выходе которого также присутствует сигнал. Система 11 импульсно-фазового управления формирует и сдвигает углы управления пропорционально этому сигналу. Поскольку на выходе преобразователя 2 есть напряжение, датчик 14

напряжения формирует сигнал, который поступает одновременно на регулятор 9 напряжения (благодаря чему контур стабилизации обеспечивает постоянное напряжение на выходе преобразователя 2) и

логическое переключающее устройство 16. Поскольку электропривод находится в статическом состоянии, сигнал регулятора 10 тока по амплитуде больше сигнала датчика 14 напряжения, т. е. их разница положительна. Благодаря этому на выходе логического переключающего устройства 16, управляющего ключом 12, появляется сигнал 1, а на выходе, управляющем ключом 13 - лог. О, т. е. ключ 12 замкнут, а ключ 13 разомкнут.

Когда сигнал на выходе задатчика 8 начинает линейно спадать, сигналы на выходах регуляторов 9 и 10 также уменьшаются, разностный сигнал на выходе логического переключающего устройства меняет знак,

благодаря чему на его выходе, управляющем ключом 12, появляется сигнал О, на выходе, управляющем ключом 13, - сигнал 1. Происходит переключение ключей 12 и 13, электродвигатель переходит в генераторный режим работы (2-й квадрант), т. е. происходит рекуперативное торможение электропривода.

Когда сигнал на выходе зздатчика 8 станет разным нулю, электродвигатель останавлмвается. Если сигнал на выходе задатчика 8 и дальше линейно изменяется (нарастает по амплитуде отрицательное напряжение) электродвигатель 1 разгоняется до скорости, соответствующей уровню сигнала на выходе задатчика 8.

При этом напряжение на выходе задатчика 8 имеет отрицательный знак, а на выходе устройства 16, управляющем ключом 13, появляется сигнал 1 (ключ 13 замкнут),

на выходе, управляющем ключом 12, - О (ключ 12 разомкнут),

Когда сигнал на выходе задатчика 8 начинает линейно спадать, электродвигатель переходит в генераторный режим (4-й квадрант). Алгоритм работы электропривода аналогичен приведенному, т. е. происходит переключение ключей 12 и 13 и электропривод осуществляет рекуперативное торможение.

Очевидно, что в 1-м квадранте сигнал на выходе задатчика 8 интенсивности - положительный, а ключ 12 замкнут. При переходе электродвигателя 1 в генераторный режим работы (2-й квадрант) при положительном сигнале на выходе задатчика 8, ключ 12 будет разомкнут, а ключ 13 замкнут.

В 3-м квадранте сигнал на выходе задатчика 8 будет отрицательного знака, а ключ 13 замкнут. При переходе электподви- гателя 1 в генераторный режим работы (4-й квадрант) при отрицательном сигнале на выходе задатчика 8 клкн 13 разомкнут, а ключ 12 - замкнут.

Когда электропривод переходит в режим рекуперативного торможения, на выходе компаратора 20 напряжение 1, а на выходе блока 21 - О.

В этот момент времени на входах элемента И-НЕ 22 комбинация входных сигналов из 1, а на входах второго элемента И-НЕ 23 - О.

Первый элемент И-НЕ 22 меняет свое состояние с Г на О, в второй элемент И-НЕ 23 сохраняет свое прежнее состояние О, т. е. на входах элемента И-НЕ 24 появляется комбинация входных сигналов из двух О, в результате че хэ на выходе элемента 24 появляется сигнал 1, что приводит к замыканию ключа 25 и на вход системы 17 управления с датчика 26 мощности поступает сигнал управления, который открывает тиристорный преобразователь 5.

Клюм 25 замкнут до тех пор, пока сигнал на выходе задатчика 8 не уменьшается до уровня порога срабатывания однополярно- го компаратора 20, после чего на выходе элемента 22 появляется сигнал 1, который изменяет выходное состояние элемента 24с 1 на О.

Ключ 25 размыкается, тиристорный преобразователь 5 закрывается.

Таким образом, когда электропривод бурового станка работает в режиме рекуперативного торможения, который сопровождается рекуперацией энергии на дизель-электрическую станцию, характеризуется открытым состоянием нереверсивного преобразователя 5, чеоез который на нагрузке 18 осуществляется рассеивание энергии, рекуперируемой тиристорным преобразователем 2.

Если электропривод работает с отрицательным напряжением на выходе задатчика 8, алгоритм работы блока 19 управления рекуперацией аналогичен приведенному.

Таким образом, введение датчика мощности позволяет точно установить величину рекуперируемой энергии, поступающей непосредственно на дизель-электрическую станцию (за вычетом рассеиваемой на технологических потребителях 6) и полностью ее рассеять через нереверсивный тиристорный преобразователь 2 на нагрузке 18. В результате полностью исключается возмож-

ность работы дизеля в компрессорном режиме, в течение которого происходит интенсивный износ узлов дизеля Благодаря этому повышается точность работы электроприаода, а также увеличивается надежное ь всего комплекса оборудования в целом. Так как в электроприводе полностью исключается возможность работы дизеля в компрессорном режиме, переводя его в режим рекупе0 ративного торможения электропривода на холостой ход, существенно экономится дизельное топливо.

Формула изобретения Электропривод бурового станка, содер5 жащий электродвигатель, подключенный к реверсивному тирмсторному преобразователю, вход которого и входы нереверсивного тиристорного преобоазсоателя подключены к выводам, предназначенным

0 для соединения с выходом дизель-электрической станции, последовательно соединенные задатчик интенсивности, регулятор напряжения, регулятор тока и систему им- пульсно-фазового управления, выход кото5 рой через управляемые ключи подключены к вентильным группам реверсивного тиристорного преобразователя, подключенные к входам соответствующих регуляторов датчики напряжения и тока якоря, логическое

0 переключающее устройство, соединенное своими входами с выходами регулятора тока и датчика напряжения, а выходами подключенное к управляющим цепям упомянутых ключей систему управления кереверсив5 ным тиристорным преобразователем и подключенную к его выходу нагрузку, а также блок управления рекуперацией, состоящий изоднополярного компаратора, подключенного к входу логического элемента НЕ и пер0 вому входу первого логического элемента И-НЕ, при этом вход однополярного компаратора подключен к выходу задатчика интенсивности, а выход логического элемента НЕ подключен к первому входу второго ло5 гического элемента И-НЕ, вторые входы логических элементов И-НЕ связаны порознь с выходами логического переключающего устройства, а их выходы подключены к входам логического элемента И Л И-НЕ, соеди0 ненного своим выходом с управляющим входом третьего управляемого ключа, одним выводом подключенного к входу системы управления нереверсивного тиристорного преобразователя, отличаю5 щ и и с я тем, что, с целью повышения точности и экономичности электропривода, в него введен датчик мощности, состоящий из двух трансформаторов тока и измерительного преобразователя мощности, причем выходы трансформаторов тока и выводы, предназ

наченные для подключения к выходам ди-рого является выходом датчика мощности и

зель-электрической станции, соединены сподключен к второму выводу третьего упсоответствующими входами измерительно-равляемого ключа, го преобразователя мощности, выход кото

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизированному электроприводу с автономным питанием. Цель изобретения - повышение точности и экономичности электропривода. Электропривод бурового станка содержит электродвигатель 1, подключенный к реверсивному тири- сторному преобразователю 2, вход которого и входы нереверсивного преобразователя 5 и технологических потре бителей 6 соединены с выходом дизель-электрической станции 7, последовательно соединенные задатчик 8 интенсивности, регулятор 9 напряжения, регулятор 10 тока, систему 11 импульсно-фазового управления. Повышение точности и экономичности достигается за счет введения датчика мощности. 1 ил.