ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА Советский патент 1966 года по МПК H02P5/12 

Известны электроприводы постоянного тока с регулированием скорости изменением напряжения на двигателе и применением обратной связи по скорости, воздействующей через преобразователь на управляемых полупроводниковых вентилях на цепь возбуждения и с регулированием угла отпирания вентилей на цепь возбуждения двигателя.

В предложенном электроприводе устройство для управлепия углом отпирания выполнено таким образом, что обеспечивает устойчивую работу привода во всем диапазоне изме 1епня его скорости.

Устройство состоит из фазосдвнгающего элемента на двух триодах, на вход которого подается сигнал, пропорциональный скорости, и задающее напряжение через сопротивление, щунтированное диодом, и усилительного элемента.

С целью повышения стабильности скоросгных характеристик привода обратная связь по скорости может быть осуществлена с помощью тахогенератора с изменяемой крутизной характеристики.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема предложенного электропривода; на фиг. 2-принципиальная электрическая схема устройства для управления углом отпирания унравляемых вентилей преобразователя.

Пуск двигателя Д происходит с двумя ступенями пусковых сопротивлений СП. Переключение ступеней осуществляется в функщш отпощения нанряжения на якоре двигателя к падению напряжения ia пусковом сопротивлении, которое пропорционально величине пускового тока. При остановке двигателя отключаются реверсивные контакторы В и Н и включается контактор торможения К. Происходит динамическое торможение.

Обмотка возбуждения ОВД двигателя питается от преобразователя на двух унравляемых УВК. и двух неунравляемых ВК. венти,лях.

Плавное регулирование скорости вращения двигателя осуществляется изменением тока и обмотке возбул дення с помощью устройства для управления углом отпирания вентилей УВК- Это усгройство состоит из фазосмещающего каскада, выполненного на полупроводниковых триодах Т, TZ и двух каскадов усиления, выполненных на триодах Го-Гз и Ti-Го. Импульс отпирания формируется путем дифференцирования выходного сигнала каскада. Импульс усиливается и через выходной трансформатор подается на управляющие электроды управляемых вентилей (клеммы а-б-в). Фазосдвигающее устройство работает по принципу наложения задающего напряжения иостоянного тока (клеммы г-д) на

переменное синусоидальное напрЯжен:ие, позволяющее изменить угол отпирания от :15 до 150°, что вполне достаточно для требуемого диапазона изменения скорости.

Для обеспечения требуемой жесткости статических характеристик привода введена обратная связь по скорости, которая воздействует через преобразователь на возбуждение двигателя. Таким образом, на вход фазосдвигающего устройства подается разность задаюпдего напряжения и напряжения тахогенератора, а также синусоидальное напряжение с трансформатора Tpi, сдвинутое по фазе относительно анодного напряжения на 90. Сдвиг осуществляется включением первичной обмотки трансформатора Тр на линейное напряжение сети, а первичной обмотки трансформатора Тр2 - на фазное напряжение.

Отрицательная часть суммарного напряжения создает на коллекторной нагрузке i (2) триодов (Тз) падение напряжения прямоугольной формы, нЬложёние фронтоз импульсов этого напряжения зависит от величины и полярности выходного напряжения. Это напряжение после дифференцирования цевочками 3-Cl () имеет два импульса разной полярности (от переднего и заднего фроигов выходного напряжения). Положительные импульсы закорачиваются диодами BI и 2, а отрицательные импульсы усиливаются двухкаскадными усилителями. Регулируется скорость двигателя изменением величины задающего напряжения, при этом изменяется ноложение фронтов прямоугольных импульсов на коллекторных нагрузках триодов Ti и Га и положение импульса отпирания управляемых вентилей относительно анодного напряжения. В результате изменяются величина выпрямленного напряжения и величина тока в обмотке возбуждения.

Отрицательная обрат-ная связь по скорости двигателя осуществляется с использов-аиием синхронного трехфазного генератора ТГ, напряжение которого через трехфазный трансформатор Грз подается на выпрямитель, собранный по мостовой трехфазной схеме. Тахогенератор имеет отводы, которые позволяют изменять крутизну характеристики системы тахогеиератор - трансформатор. Этому же способствует изменение тока возбуждения тахогенератора.

При ступенчатом изменении напряжения на якоре двигателя для поддержания неизменной

величины задающего напряжения изменяется крутизна характеристики тахогенератора путем шунтирования сопротивления Rr, в цепи его обм.отки возбуждения ОВТГ. При сниженном напряжении крутизна характеристики новышается, а при номинальном - снижается.

Для устойчивой работы нривода на высоких скоростях (нри ослабленном потоке двигателя.) уменьщается коэффициент усиления преобразователя благодаря включению на выходе преобразователя сопротивления у, шунтированного диодом Sg.

Так как при задающем напряжении, равном нулю, имнульсы, отпирающие вентили, сдвинуты относительно анодного напряжения на угол 90°, полярность выходного напряжения соответствует проводящему направлению диода Вй, ,а при углах регулирования (скорость вращения близка к номинальной) диод БЗ шунтирует сопротивление , увеличивая коэффициент усиления. При углах 90° (скорость вращения выше номинально й) диод Вз запирается и вводит сопротивление RO на входе преобразователя, что необходимо при высоких скоростях вращения.

Предмет изобретения

1.Электронривод постоянного тока с регулированием скорости изменением ианряжения на двигателе и применением обратной связи по скорости, воздействующей через преобразователь на управляемых полупроводниковых вентилях и устройство для изменення угла отпирания вентилей на цепь возбуждения двигателя, отличающийся тем, что, с целью обеспечения устойчивой работы привода во всем диапазоне изменения его скорости, устройство для управления углом отпирания вентилей состоит из усилительного элемента и фазосдвигающего элемента на двух триодах, на вход которого нодается сигнал, пропорциональный скорости, и задающее напряжение через сопротивление, шунтироваииое диодом.

2.Электропривод по п. 1, отличающийся тем, что обр.атная связь но скорости осуществлепа с помощью тахогеператора, в цепь обмотки возбуждения которого включено регулируемое сопротивление для увеличения крутизны его характеристики при понижепии по сравнению с юмн11альным напряжения на якоре двигателя.

Фиг1