Электропривод постоянного тока Советский патент 1982 года по МПК H02P5/06 

( ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электропроводу постоянного тока, и может быть использовано, например,при построении быстродействующих приводов для станков с программным управлением.

Известно устройство, содержащее электродвигатель постоянного тока с тахогенератором, реверсивный тиристорный преобразователь с совместным способом управления нереверсивными комплектами вентилей, между выходами которых включены два уравнительных дросселя, силовой -трансформатор ПИ - регуляторы частоты вращения и тока, многоканальная система импульсно-фазового управления, каждый из каналов которой содержит два источника синхронизирующего напряжения, четыре нуль-органа, по одному на каждый вентиль, и четире формирователя 1 .

Однако, в данном приводе не обес-j печивается возможность достижения

предельного для электропривода с управляемым выпрямителем по нулевой шестипульсной схеме быстродействия. Наиболее близким по технической сущности является электропривод постоянног.о тока, содержащий электродвигатель постоянного тока с тахогенератором, соединенный через два уравнительных дросселя с выходом реверсивного преобразователя, трех(О канальную систему импульсно-фазового управления реверсивным преобразователем, каждый канал которой соедержит источник синхронизирующего напряжения, генератор симметричных

15 прямоугольных импульсов, формирователь симметричного опорного напряжения, нуль-орган, два формирователя, причем вход генератора симметричных прямоугольных импульсов под20ключен к выходу источника синхронизирующего напряжения, выход генератора симметричных прямоугольных импульсов и выход формирователя симметричиого опорного напря :(ёния подключены соответственно к второму и третьему входу нуль-органа, входы двух формирователей подключены к выходу нуль-органа, а их выходы - к входу реверсивного преобразователя, усилитель, блок гибкой обратной связи, блок упреждающего токоограничения, источник сигнала токовой отсечки, причем выход блока гибкой обратной связи подключен к первому вхо ду усилителя, выход усилителя под- ключен к первому входу блока упреждающего токоограничения, выход которого подключен к первым входам нуль-органов,, выход тахогенрратора подключен к второму входу усилителя и к второму входу блока упреждающего токоограничения . Недостатком этого электропривода является то, что он не обеспечивает предельного быстродействия. Так как увеличение быстродействия сопровождается повышением скорости изменения сигнала управления на входе -системы импульсно-фазовогр управления, что приводит к аварийному режиму (оп рокидывание инвертора) при инвертиро вании и появлению динамического уравнительного тока и недопус(имых пульсаций якорного тока при работе на больших частотах вращения, где высок уровень оборотных, полюсных . и коллекторных пульсаций в напряжении тахогенератора. Опрокидывание инвертора объясняется следующим образом, В системе импульсно-фазового управления используется один нульорган и общее опорное напряжение на два противофазных вентиля. Спадающие |участки кривой опорного напряжения соответствуют диапазону рабочих yi- лов регулирования тиристоров анодной группы, возрастающие - катодной Поэтому формирователи импульсов упра ления обладают избирательностью на знак перепада выходного напряжения нуль-органа. (1ри скорости изменения сигнала управления, меньшей скорости изменения опорного напряжения, кривая сигнала управления может пересечь кривую опорного напряжения сниз вверх (импульс в анодную группу) тол .ко на интервале времени, где опорное напряжение уменьшается. И кривая сиг нала управления может пересечь кривую опорного напряжения сверху вниз (импульс в катодную группу) только на интервалах времени, где опорное напряжение возрастает. При скорости изменения сигнала управления, превышающей скорость изменения опорного напряжения, мокет произойти выработка ложного импульса управления, т.е. вне диапазона рабочих углов ре- гулирования данного вентиля. . Цель изобретения - повышение быстродействия электропривода. Поставленная цель достигается тем что в электропривод введены два делителя с регулируемыми .коэффициентами передачи, выпрямитель, по два диода на каждый канал системы импульсно-фазового управления, вход выпрямителя подключен к выходу тахогенератора, вход первого делителя подключен к выходу усилителя, а выход первого делителя - к входу блока гибкой обратной связи, вход второго делителя подключен к выходу источника сигнала токовой отсечки,ВЫХОД второго делителя - к третьему входу блока упреждающего токоограничения, а регулирующие входы делителей - к выходу выпрямителя, анод первого диода подключен к второму входу первого формирователя, катод второго диода - к второму входу второго формирователя, а катод первого диода и анод второго к выходу генератора симметричных прямоугольных импульсов предыдущей фазы системы импульсно-фазового управления, вход формирователя симметричного опорного напряжения подключен к выходу генератора симметричных прямоугольных импульсов. На чертеже приведена функциональная схема электропривода. Электропривод постоянного тока содержит усилитель 1, выход которого соединен с входом первого делителя 2, с регулируемым коэффициентом передачи, выход которого соединен с входом блока 3 гибкой обратной связи,выход которой соединен с первым входом усилителя 1, блок упреж дающего токоо)- раничения, первый вход которого подсоединен к выходу усилителя 1, третий вход блока 4 подключен к выходу второго делителя 5, с регулируемым коэффициентом передачи, вход которого подключен к выходу источника 6 сигнала токовой отсечки, а регулирующие входы указанных делителей 2 и 5 - к выходу выпрямителя 7, трехканальную систему импульсно-фазового управления, каждый канал 8, 9 и 10 которой содержит источник 11 синхро низирующего напряжения, выход которого соединен с входом генератора 12 симметричных прямоугольных импул сов, выход которого соединен с входом формирователя 13 симметричного опорного напряжения, выход которого подсоединен к третъему входу нульоргана 14, второй и первый входы ко торого соединены соответственно с в ходами генератора 12 и блока k, выход нуль-органа Т соединен с первы ми входами формирователей 15 и 16, вторые которых соединены соответственно с анодом и катодом диодов 17 и 18, а катод и анод указан ных -диодов соединены с выходом генератора симметричных прямоугольных импулЬ|Сов канала системы импульснофазового управления предыдущей фазы реверсивный преобразователь 19, вхо ды и управляющие электроды противофазных вентилей которого соединены с выходами формирователей 15 и 16, два уравнительных дросселя 20 и 21, соединенных последовательно между выходами реверсивного преобразователя 19 и электродвигателем 22 постоянного тока, подсоединенным с ну1лем вторичной обмотки трансформатора 23, вторичная обмотка которо соединена с реверсивным преобразова teлeм 19, тахогенератор 24 на.валу электродвигателя 22, выход тахогенератора соединен с вторыми входами усилителя 1 и блока 4 и входом выпрямителя 7. Устройство работает следующим образом. При малых величинах напряжения та хогенератора 24 мал коэффициент пере дачи регулируемого делителя 1, довательно, мала глубина обратной связи усилителя 1, осуществляемой блоком 3- Поэтому на малых частотах вращения быстродействие электропривода велико, С ростом частоты вращения электродвигателя 22 модуль- напряжения тахогенератора 24 воздействует на регулирующий вход делителя 2 и увеличивает его коэффициент передачи, т.е. увеличивается глубина обратной связи усилителя 1, а следоватлеьно, уменьшается быстродействие электропривода, чтсг уменьшает пульсации тока электродвигателя 22, 1вызванныё: пульсациями напряжени тахог енератора 24. Коэффициент переа,сле дачи делителя 5 при малых напряжениях тахогенератора 24 максимален, Поэтому на малых частотах вращения в электроприводе допускается максимальная форсировка по току. С ростом модуля напряжения тахогенератора 24 уменьи1ается коэффициент передачи делителя 5. Таким образом, уменьшается возможная в электроприводе форсировка по току на больших частях вращения, что способствует безаварийному инрер тированию. Поскох1ьку увеличение быстродействия электропривода на малых частотах вращения сопровсухдается ростом скорости изменения сигнала управления на входе нуль-органа 14, то для предотвращения появления ложных импульсов управления на каждый из Формирователей 15 и 1б через диоды 17 и 18 подается сигнал запрета с генератора канала системы импульснафазового управления предыдущей фазы запрещающий появление импульса управления .вне диапазона рабочих углов регулирования. В диапазоне рабочих уг.лов регулирования формирователя 15, реагирующего на положительный перепад входного напряжения, положительный сигнал запрета с выхода генератора 12 канала 10 через диод 18 запрещает выработку импульса-управления формирователем 16, реагирующим на отрицательный перепад входного напряжения. На вход формирователя 15 положительный сигнал с выхода генератора 12 канала 10 не пропускается диодом 17. В диапазоне рабочих углов регулирования формирователя 16 си|- ; нал на выходе генератора 12 канала 10 отрицательный и через Диод17он запрещает выработку импульса управления формирователем 15. Таким образом, в электроприводе увеличивается быстродействие.- ., Формула изобретения Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель постоянного тока с тахогенератором, соединенный через два уравнительнь1х дросселя с выходом реверсивного преобразователя, трехканальную систему импульсно-фазового управления реверсивным преобразователем, каждый канал которой содержит источник синхронизирующего напряжения, генератор симметричных прямоугольных импульсов, формирователь симметричного опорного напряжения, соединенные между собой последовательно, нульорган, два формирователя, выход генератора симметричных прямоугольных импульсов и выход формирователя симметричного опорного напряжения подключены соответственно к второму и третьему входу нуль-органа, входы двух формирователей к выходу нуль-орган, а их выходы к входу реверсивного преобразовател усилитель, блок гибкой обратной свя зи, блок упреждающего токоограничения, источник сигнала токовой отсеч ки, причем выход блока гибкой обратной связи подключен к первому вх ду усилителя, выход усилителя - к первому входу блока упреждающего токоограничения, выход которого под ключен к первым входам нуль-органов выход тахогенератора подключен к вт рому входу усилителя и к второму вх ду блока упреждающего токоограничения, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия электропривода, в него введены два делителя с регулируемыми коэ фициентами передачи, выпрямитель, по два диода на каждый канал систе + . 8 мы импульсно-фазового управления, вход выпрямителя подключен к выходу тахогенератора, вход первого делителя подключен к выходу усилителя, а выход первого делителя - к входу блока гибкой обратной связи, вход второго делителя подключен к выходу источника сигнала токовой отсечки, выход второго делителя - к третьему входу блока упреждающего токоограничения , а регулирующие входы делителей - к выходу выпрямителя, анод первого диода подключен к второму входу первого формирователя, катод второго диода - к второму входу второго формирователя, а катод первого диода и анод второго - к выходу генератора симметричных прямоугольных импульсов предыдущей фазы системы импульсно-фазового управления,вход формирователя симметричного опорного напряжения подключен к выходу генератора симметричных прямоугольных импульсов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Привод постоянного тока ЭТбИ. Техническое описание. 2,Привод постоянного тока ЭТЗР. Техническое описание.

«V4

«so

съ

«SI

n.n-i

«сь