Устройство для управления вентильным электроприводом Советский патент 1982 года по МПК H02P5/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам управления ревэрсивными электрЬприводами , и может найти применение в электроприводах с вентильными двигателями или двигателями постоянного тока, в которых сигнал задания тока не изменяет знак.

Известны устройства управления реверсивным вентильным электроприводом постоянного тока, выполненные по принципу подчиненного регулирования, содержащие регулятор с блоком ограничения, регулятор тока, систему импульсно-фазового управления, устройство регулирования угла опережения, логическое устройство, воздействующее на указанные устройства и формирующее режим работы, а также датчики скорости и тока 1 .

Все .переключения логическое устройство производит во время токовой паузы, что при наличии интегральных регуляторов в канале регулирования приводит к накоплению ошибки регулирования аа время паузы и, следовательно, к броску динамического тока после включения вентилей в работу.

Такие устройства применяются и для управления вентильным электродвигателем И .

Ближайшим к предложенному по технической сущности является устройство для управления вентильным электроприводом, содержащее рЪгулятор скорости с блоком ограничения в цепи его обратной свЯзи, выход которого

10 подключен к инвертирующему входу одного и неинвертирующему входу другого операционных усилителей, в цепь обратной связи каждого из которых включен ключевой элемент, а объеди15ненные выходы операционных усилителей соединены со входом регулятора тока, а также логический блок. В этом устройстве логический блок воздействует как на систему им20пульсно-фазового управления сетевой группы вентилей, которая поддерживает заданный ток регулирования угла зажигания вентилей в выпрямительном либо инверторном режиме, так и на

25 систему импульсно-фазового управления машинной группы вентилей. Поэтому достаточно имет.,ь одну систему импульсно-фазового управления сетевой группы вентилей, управляемую- со30ответствующим сигналом с выхода одного регулятора тока по соответствующему сигналу логического блока.Кром того, для задания тока вентильного электродвигателя в режиме торможения можно использовать выходное напрюкение регулятора скорости, подавая его через согласующие усилители на вход регулятора тока. Этим исключается необходи-юсть в специальном устройстве, Задающем ток торможения электродвигателя j .

Однако поскольку задание на вход регулятора тока подается в нем скачком при нулевом токе преобразователя, происходит перерегулирование в токе и, следовательно ухудшение динамических показателей электропривода. В электроприводе с вентилным двигателем броски динамического тока снижают устойчивость работы электропривода вследствие наличия инвертора.

Цель изобретения - улучшение динамических характеристик электропривода..

Цель достигается тем, что в .устройство введены два диода и две регулируемые времязадающие Rc-цепочки при этом.диоды включены порознь в цепь обратной связи каждого операционного усилителя встречно-параллельно упомянутым ключевым элементам, управляющие входы которых соеднены с peгyлиpye fidми времязадающим RC-цепочками, регулирующие входы которых связаны с выходом логического бло к а.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие его работу.

Устройство управления,.выполненное- по .схеме подчиненного регулировния, содержит регулятор скорости 1, на вход которого подаются сигналы задания Uy и текущего значения скорости двигателя, блок ограничени 2, включенный в цепь обратной связи регулятора скорости 1. Операционные усилители 3 и 4, в цепи обратной связи каждого из которых включены разделительные диоды 5 и 6, ключевые элементы 7 и 8, времязадающие цепи 9 и 10 , транзисторные . кл(очи 11 и 12, управляющие времязадающей цепью, выполненные на транзисторах, логический блок 13, управляющий транзисторными ключами 11 и 12, регулятор тока 14, на вход которого поступают сигналы с выхода усилителей 3 и 4, и текущее значение ток 1п8 двигателя,.опорные диоды 15 и 16 включённые последовательно с ключевыми элементами 7 и 8.

Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии транзисторные ключи 11 и 12 открыты сигналом

логического блока 13. При подаче, например, отрицательного сигнала задания на вход регулятора скорости 1 логический блок 13 формирует сигнал, запирающий ключ 12, ключ 11 при этом открыт. Сигнал с выхода регулятора, скорости 1 ||фиг. 2а) поступает на вход регуля,тора тока 14 через согласующий усилитель 4 . с отрицательным коэффициентом передачи. Этим напряжением определяется скорость вращения и ток двигателя. При снижении задания на входе регулятора скорости 1 (фиг. 2 а, момент времени Т до нуля или до величины, меньшей текущего значения скорости, напряжение и -изменяет свой знак на обратный (фиг. 2а, момент времени Тг.). Однако благодаря диоду 6 в цепи обратной связи усилителя 4 напряжение обратного знака ибхРг(фиг. ,26) не поступает на вход регулятора тока 14 через усилитель 4. На выходе усилителя 3 напряжения также равно нулю ввиду того, что логический блок 13 держит транзисторный ключ 11 открытым. Таким образом, цепи задания тока на время его спада и время бестоковой паузы, необходимой для восстановления тиристорами запирающих свойств, оказывается разомкнутой.

После токовой паузы при определенном пороге срабатывания (фиг, 2а, момент времени Тз )логический блок 13 формирует сигнал (фиг.2в), который отпирает ключ 11 и запирает ключ 12. Сигнал згщания с выхода регулятора скорости 1 через согласующий усилитель 3 с положительным коэффициентом передачи поступает на вход регулятора тока 14. Причем, поскольку выходное напряжение усилителя 3 растет по мере заряда конденсатора времязадающей цепи 9, то также плавно растет напряжение на входе регулятора тока 14, а следовательно, и ток двигателя. Блок ограничения 2 в цепи обратной связи регулятора скорости 1 ограничивает ток на заданном уровне. Величина порога срабатывания иплу выбирается такой, чтобы при перерегулированиях по скорости в режимах сброса и наброса нагрузки не происходило срабатывание логического блока 13.

В статическом режиме, особенно при малых управляющих напряжениях, включение диодов в цепь обратной связи согласующих усилителей уменьшает влияние нелинейности характеристик диодов, . 0 Включение времязадающей RC-цепи, управляющей ключами в цепи обратной связи усилителей, позволяет повысить устойчиво.сть работы электропривода в динамических режимах, 5 таких как торможение, реверс. ОтсУтствие бросков Динамического тока благоприятно сказывается на аппаратуре управления и на самом двигателе, что повышает срок их служб Включение разделительных диодов в цепь обратной связи согласующих ус лителей повышает точность регулиро вания, что улучшает качество ,техно логического процесса. Формула изобретения Устройство для управления вентильным электроприводом,, содержащее регулятор скорости с блоком ограничения в цепи его обратной связи, выход которого подключен к инвертирующему входу одного и неинвертирующему входу другого операционных усилителей, в цепь обратной связи каждого из которых включен ключевой элемент, а объединенные выходы операционных усилителей соединены со входом регулятора тока, и логический блок, отличающееся тем, что, с целью улучшения динамигеских характеристик электропрНЖУла, .1 него введены два диода и две регулируемые времязадающие КС-цепочки, при этом диоды включены порознь в цепь обратной связи каждого Ьперационного усилителя .встречно-параллельно упомянутым ключевым элементам., управляющие входы которых соединены с регулируемыми времязадающими НСцепочками, регулирующие входы которых связаны с выходом логического блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Данюшевская Е.Ю.Тирйсторные реверсивные электроприводы постоянного тока. М. Энергия, 1970, с. 64. 2.Курбасов А.с. Вопросы анализа вентильного двигателя. Труды ЦНИИМПС. Вып. 388, М., Транспорт , 1968. 3.Горин Н.Н. и др. Система управления Вентильным тяговым-двигателем. Труды ЦНИИМПС. Вып. 388, М., Транспорт, 1968.

W

1 -f

ZL

Sxpi

ъ

a

Вперед

Тормоз