Система автоматического управления статическим преобразователем для реверсивного электропривода постоянного тока Советский патент 1977 года по МПК H02P13/16 H02P5/16 

вляюшнй формирование процессов в двигателе, коррекцию по току и вырабатывающий сигналы для рабо-ты схем погнк.и| БЛГ блсж. логики групп, осуществляющий логические . onepautr.5 по пераключению групп преобрааова1 118й| Б/Ш блок логики вспо могатвльных ycrfpofiCTBj осуществляющий логические операиин по управлению током возбуждения двнга-теия в тормозом} БУГ блок согласованна выпрямителей (блок ynpaBHetras грухшами), согласующий работу групп между собой и выдающий сигнал на запирание неработающей группы} СФУ - блоки (система) фазоимпульсного управления| БЗ блок защиты от перенапряжений БСВ блоки силовые выпрямительные ТП ™ трансформатор питающий; ТТ - трансформатор тока| Д - двигатель постоянного тока| СД - добавочное сопротивление в цепи обмотки эозбунодення ОВД В, , BO ™ автоматические выключатели с бпок-контактамЕ и катушками дистанционного отключения К - катушка электромаг нитного тормоза. Система управления построена по прин- ципу подчиненного регулирования с коррек цией по току. В системе фазового управления применен метод вертикального управления с косинусоидальным опорным на пряжением. Для сокращения габаритов щита системы управления принята схема разделы кого управления группами с запиранием нее работающего комплекта. Управление скоростью двигателя в пределах номинальной осуществляется измене кием напря 1;ения выхода тиристорного пре- образоват-еля, подключенного к якорю двигателя, а в пределах от номинальной до ма симальной одноступенчатым изменением , тока возбуждения двигателя с помощью ти ристора, шунтирующего добавочное сопротив ление в цепи обмотки возбуждения. Тирист ный преобразователь состоит из двух встре ноч параллельных мостовых выпрямителей (групп тирнстрров). работающих раздельно. Обе группы имеют одинаковые системы фазового управления, обеспечивающие линейную зaвиcEI лocть мезкду напряжением управл ния и выходньм напряжешюм преобразовател во всем диапазоне регулирорания в пределах допустимых отклонений сетевого напряжения Устройство фазового управления упроща согласование групп и, учитывая высокое быстродействие системы в целом, Позволяет использовать напряжение управления в качестве аналога напряжения на якоре, неудобного из-за пульсаций и высокого потенциала. Согласование групп обеспечивается подачей на них в качестве управляю- ших напряжений взаимно дополнительных еличин, получаемых из общего реверсивно-. о напряжения управления. Схема блока БУГ приведена на фиг. 2. Управляющее напряжение каждой из групп получается алгебраическим суммированием реверсивного напряжения управления ( Uy ) с падением напряжения на резисторах смещения 1и 2, равных по величине. Величина падения напряжения на резисторах 1 и 2 определяется при этом величиной вольтодобавочного резистора 3, подключенного пос«ледсжатепьно с резисторами 1 и 2 к вспомогательному выпрямителю, работающему от питающей систему сети. При одной из полярностей U,. управляющее напряжение одной из групп получается как разность этих величин (выпрямительная группа), второй группы - как сумма (ишверторная группа). ;При изменении напряжения управления ,(Jy выпрямительная и йнверторная группы меняются местами. Псзлученные управляющие напряжения поступают на базу триода 4 и через фазовращатель, состоящий из триода 5, резистора 6 и дополнительного резистора 7, - иа базу триода 8 схем сравнения систем фазсжрго управления обеих групп. Согласо вание характеристик групп определяется величинами падений напряжений на сопротивлениях смешения, так как именно эти величины являются управляющими напряжениями f, обеих групп при отсутствии напряжения управления 0 , определяя собой начальное положение характеристик групп. Следовательно, изменение согласоч вания характеристик групп осуществляется изменением величины вольтодобавочного резистора 3. При увеличение велн«чины резистора 3 ведет к совмещению ха рактерийгик групп и возрастанию начального TOf io3Horo тока,уменьшение величи- ны резистора 3 ведет к раздвиганию харак теристик групп и появлению бестоко- вой паузы при торможении, Указанная в.ольтодобавка, пропорциональная сетевому питающему напряжению, обеспечивает также стабилизацию выходного напряжения преобразователя при колебании питающего напряжения в пределах допуска При введении вольтодобавочного напряжения, пропорционального сетевому питающему, для контура сравнения в момент генерации импульса можно записать следующее равенство мгновенных значений и.-и, о, где U«j - напряжение управления;иснапряжение смешения, пропорциональное воль то добавочному; 0 - опорное напряжение. ,. что;1/ --К,и,ирп Предположим, Ni-U CH-Co5u;i), , где К и Kj - некоторые постоянные коэффициенты; .(J-tf,- амплитуда питающего сетевого напряжения. Для шестифаэной схемы отсчет угла идет от точки естественного зажигания, сдв нутой относительно начала соответствующе синусоиды на 6О . Начало отсчёта косинусоиды U}i опорного напряжения идет от атой же точки. Таким образом outsoL и равенство 1 при обретает вид: , .,-U(f-CosdL)Vo;i(2 V1 отсюда Сое oL С К,-K) ,( При K.J К COSoL при условии U. Выход преобразователя при непрерывном токе в этом случае , ; - 1,35 и и V -l.igu.-cpsc. , COSd.rO,9yf l-.e. не Зависит от напряжения сети. Таким образом, принятая схема согласо вания режим ж выпрямителю в сочетании со схемой фазового управ ювия обеспечивает простое согласс ание режимов выпрямителей и стабильный выхса преобразователя во щ 9м диапазоне регулирования при колебани5{х питающего напряжения в пределах допуска.Из схемы соглассжания следует, что управляющий ситаал оан1 иэ групп положителен, BTOpt: - отрицателен. Для упрощения (унификации) блоков фазового управления обеих групп отрицательный управляющий сигнал инвертируется схемой фазовращения, выполненной с п{Ыощью эмит терного псжторителя на триоде 5 и резисторах 6 и 7. Эмиттерный псжторитель питается от независимого рсточника,- НулевсЛ провод системы подсоединяется к общей точке резисторе© 6 и 7, а выходной сигнал хзнимается с резистора 7, полярность напряжения на котором противоположна полярности входного сигнала. Блок БУГ вкл1очает в себя также схему ограничения управляющего сигнала в зоне инвертирования для обеспечения требуемого угла длин Огра ничение осуществляется триодами 9 и Ю, открьтаюшимися при превышении управляющего напряжения над напряжением ограничения, поданным на базы триодов. Для повышения помехозащищенности система управления выполнена с общим проводом, за,земленным через конденсатор. Общим проводом охватывается вся схема управлении; схема преобразования управляющего сигнала (блсжи БК и БУ), схема логики (блоки БЛГ и БЛВ) и схема фазового управления (блоки СФУ 1 и II групп и блок БУГ). При TaiKOM рещении выссжочастотные помехи относительно земли щунтируются, не вызьгаая воздействия на аппаратуру системы управления. Для шунтирсжания помех, генерируемых самим преобразователем в результате коммутации тока тиристЬрами, в блоке БУГ предусмотрены резисторы 1-3 и триод 4. Конденсатор 11, 12 щунтируЮт импульсы перенапряжения, индуктируемые на резисторах смещения, конденсаторы 13, 14 - импульсы перенапряжения, индуктируемые в трансформаторах системы фазсжого управления. Формирование напряжения вьиссяа преобразователя обеспечиваотся формированием напряжения управления, которое производится по выбранному закону с автоматической коррекцией по току нагрузки преобразователя. Для формирования избран трапецеидальный закон изменения напряжения, т.е. разгон и торможение с неизменным динамическим током (при полном поле I двигателя). Трапеция принята неравнобсжой; тсж разгона меньше тока торможения, чтобы |добавляющаяся статическая составл5аощая симметрировала нагрузки в у{сазаниых режимах. Формирование реализуется зарядOTkf емкости от напряжения вход кого сигнала через жесткий реверсивный тсжоограничитель. Уставка тсжоограничения сшределяет угол наклона бедра трапеции графика н апряжения, соответствующего разгону. Дополнительная утечка тока создает несимметрию графика: она увеличивает длительность заряда, т.е. уменьшает ускорение привода при разгоне, и уменьшает длительность разряда, т.е. форсирует торможение. Коррекция изменения напряжения управления осуществляется воздействием на указанные токоограничители заряда и {)азряда. Сигнал корректирсвки поступает от трансорматора тока преобразователя при превышении заданного значения токовой отсечки. ащита от перенапряжений выполнена RC- епочками на стороне постоянного и переенного т(Ж. Формула изобретения 1. Система автоматического управлеия статическим преобразователем пля реерсивного электропривода постоянного тоа, содержащая два соединенных встречноараллельно тиристорных мостовых выпрямиеля, блок формирования ситиала управломи

группы блоков фаэоимпульсного управления и блоксогласовввия режимов выпрямителей, отличающаяся тем, целью повышения надежности управ;юния и помехоаашищенности, группы блоков фазоимпульского управления поаключены к выходам блока согласования, который снабжен цепью смошения и подключен по вхооу к выходу блока формирования, а по смещению - к выхоау вспомогательного выпрямителя, вхо ды которого подключены к выводам для подключения питающей сети, причем все блоки соединены с обшей шиной, заземленной через конденсатор.

2. Система по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения, блок согласования выполнен в виде вольтодобавочного сопротивления, подключенного к вспомогательному выпрямителю через два последовательно соединенных одина1совых резисторд смешения к точке соединения которых подключен выход напряжения управления, а к противоположным выводам - входы групп блоков фазоимпульсно1Х управления.

3. Система по пп. 1 и 2, о т л и ч аю ш а я с я тем, что, с целью упрощения блоки фазоимпульсного управления выполнены одинаковыми, а вход оцной из групп этих блсжов подключен к дополнительному резистору, включенному последовательно с амиттериым повторителем, вход которого подключен к выводу резистора смешения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Автс кое свидетельство СССР N9 402998, кл. Н 02 М 5/22, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР N 483757, кл. Н 02 М 1/08, 1970.

3.Найденов В. Н. и др. Тиристорные преобразователи для электропривода клети блюминга 115О. Электротехника, № 1, 1969 (гтрототип).

«)

8

I «-dZlMZZb-pCZZbJ