Частотно-регулируемый электропривод с экскаваторной характеристикой Советский патент 1982 года по МПК H02P7/42 

Изобретение относигся к электротехнике, а именно к реверсивным бесконтактным элекгропривоаом с полупровоанико&Ъ1Ми преобразователями частоты, и может быть использовано в автоматизированных системах, работающих в системе частых реверсов, гце возможны стопорны режим ы. По основному авт. св. hfe830625 известен частотно-регулируемый электро прИБоа с экскаваторной характеристикой, соцержащий асинхронный цвигатель, подключенный к преобразователю частоты, датчик скорости, оцин выход которого через блок сравнения, куца дополнительно подан сигнал задания скорости, поаключен ко входу усилителя-регулятора скорости, с другой выход датчика скорости подсоединен ко входу второго блока сра нения, куца одиовременно через нелинейный регулятор подключен выход усилителя регулятора скорости til . Однако эта схема непригодна для организации автоматического реверса и опгимизации его режимов. При работа двигателя на скоростях, близких к номинальной и переключении порядка следования фаз, привод перейдет в режим прогивовклю-, чения, причем, из-за одновременности сигналов регуляторов и датчика, нелкие ный регулятор не ограничит токов гфоти- вовключения. При использовании аадатчика темпа на входе и формиропании команды на реверс в зоне нулевых : значений напряжения на выходе преобрпаовагв- ля направление вращения двигателя задать трудно. При реверсе частота и амплитуда напряжения преобразователя прскоцят через ноль, а в зоне чпстот, близких к нулю, асинхронный двигатель не развивает момента. Кроме того, гфи малых токах я напряжениях происходит срыв коммутаций вентилей инвертора, что при послеоукацем разгоне созааог аварийные ситуации. При использошиши в с истеме управления пропорционально-интегральных регупяторо1 из-за дрейфа нуля возможно появление самохода.

Цель изобретения - повышение нацежности и быстроаейсгвия о режимах реверса частотно-регулируемого электропривода с экскаваторной характерист той.

Указанная цель достигается тем, что в частотно-регулируемый электропривоа с экскаваторной характеристикой ввецены цвухполяриый зацатчнк темйа, выпрями™ тель. Компаратор реверса, компаратор нуля, формирователь скачка и коммутатор причем выход эацатчнка темпа со вхоаами компаратора реверса и выпрямителя, выхоц выпрямителя соещтаен с одним входом формирователя скачка непосредственно, а с цругим через компаратор скачка и коммутатор, вькод формирователя скачка подкшочен к одному из входов усилителя-регулятора скорости и к входу компаратора нуля, куца оц- временно присоединен выход датчика скорости, а выход компаратора соединен с другим входом уси;штеля регулятора скорости.

На фиг. I привецена функциональная схема реверсивного частотно-регулируемого электропривода с экскаваторное характеристикой; на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие работу схемы.

Частотно-регулТфуемый электропривод (фиг, 1) содержит двухполярный зацагчик 1 темпа, связанный с компаратором 2 реверса и выпрямителем 3. Компаратор 4 скачка соединен через коммутатор 5 с формирователем 6 скачка. Компаратор 7 нуля черев усилитель-регулятор 8 скорости, нелинейный регулятор 9 связан с каналом 10 регулирования частоты. Одновременно выход регулятора 9 через; усилитель-регулятор 11 напряжени связан с каналом регулирования амплатуцы. Выходы каналов 10 и 12 поцсоецинены к инвертору 13, к выходу которого подсоединен двигатель 14 с датчиком 15 скорости на валу.

Схема работает следующим образом.

При подаче ступенчатого напряжения Vi , (фиг. 2) на вхоц аацатчика 1 темпа, что соответствует моменту времени , на его выходе линейно нарастает напряжение , причем при наличии нелинейного регулятора темп нарастания можно выбрать выше критического.

Компаратор 2 реверса, имеющий характеристику с гистерезисом, которая необходима для исключен91я неопределенности на его выходе при нулевом, сигнале на входе (Va О) дает команду Vo, на формирование инвертором 13 прямого

порядка следования фаз.

На выходе выпрямителя 3 cnHian Уц появится с задержкой -С/1, определяемой начальной негганейностью вентилей выпрямителя, достаточной для того, чтобы сигнал на выходе задатчика 1

темпа достигнет напряжения опрокидывания компаратора реверса, В то же время эта задержка пренебрежимо мала в. сравнении со временем частотного пуска, равного

0 t-j-12, (фиг. 2). При появлении сигнала на выходе выпрямителя срабатьшает компаратор , сформировав команду Vg на переключение коммутатора 5. По этой команде коммутатор 5 подает на один из

5 входов формирователя скачка напряжение V , величина которого соответствует минимально допустимым частоте и напряжению на выходе икгзергора 13, обеспечивакэщих усгойчршую коммутацию вентилей и

Q требуемый начальный пусковой момент цпигагеля, Эго тзапряжение суммируется с с(ггнолом 4i; подаваемым с выхода выпрямителя 3, В результате нп вь;ходе выпрямителя скачка появляется сигнал S + . Кок только на выхоце формирователя скачка появляется начальный скачок сигнала управления (момент: :) компаратор 7 нуля дает команду на разрешение работы усилителя-регулятора 8 скоросги. Начинается форсированный частот- йый разгон привода с ускорением, определяемым характеристикой нелинейного регулятора.

При подаче команды на реверс (момент 1:4 ) на выходе задатчика темпа напряжения начинает линейно уме 1Ьшаться, и привоц пе эеходит в режим частотного торможения. В момент времени ts сигнал V на вых.оде выпрямителя достигает нуля, одновременно сигнал V/ на выходе фор ч-гир05ателя ска.чка становится равным ну ;по, оцнси о усилитель-регулятор скорости продолжает работать, так как на один из входов компаратора нуля поступает сигнал с цатчика скорости, и он не формирует команды на запрет работы. В момент времени t на выходе зацатчшса темпа сиг нал достигает нуля, компаратор реверса дает команду на изменение порядка следования фаз, и привод с малой скорости

(так как интенсивность торможения выше, чем разгона) дотормаживается противовключением, В момент времени выходе выпрямителя появляется начальный скачок сигнала и начинается разгон в

обратную сторону. При этом схема работает в том Hie порядке, что и при пуске. Таким образом, использокаине двухполярного задатчика темпа в соче гании с 5, 90 компаратором реверса осуществляет реверс и исключает режим противовключе- ния на больших скоростях. Применение в сочетании с указанными блоками компаратора И формирователя скачка и компаратора нуля исключает зону нечувствительности привода и срыв коммутации вентилей преобразователя при переходе скорости через ноль, а также режим самохоца при нуле сигнала задания. Исполь зсюание выпрямителя в сочетании с ком параторами и коммутатором позволяет при менять более надежные бесконтактные датчики. Совокупность этих качеств повышает надежность и быстродействие частотнорегулируемых реверсивных электроприводов. Формула изобретения Частотно-регулируемый электропривод с экскаваторной характеристикой по авт. св. № 83О625, отличающийся 6 тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия в режимах реверса, в него введены двухполярный задатчик темпа, выпрямитель, компаратор реверса, компаратор скачка, коммутатор, формирователь скачка и компаратор нуля, причем выход задатчика темпа соединен со входами компаратора реверса и выпрямителя, выход компаратора реверса подключен ко входам распределителя импульсов канала регулирования частоты, один выход выпрямителя непосредственно, а другой через компаратор скачка и коммутатор связаны со входами формирсжателя скачка, один выход которого непосредственно, а другой выход черва -компаратор нуля, присоединены ко входам усилителя-регулятора скорости, вход компаратора нуля подключен к выходу датчика скорости. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР М 830625, кл. Н 02 Р 7/42, 1978.

Фаг. f