Тиристорный электропривод Советский патент 1982 года по МПК H02P5/06 

( ТИРИСТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

1

Изобретение относится к электро- технике, а именно к автоматизированному электроприводу, и может быть использовано для предельного по быстродействию регулирования якорного тока тиристорного электропривода..

Известен 7иристорный электропривод, содержащий электродвигатель постоянного,тока, подключенный к тиристорному преобразователю, управляг ющий элемент, один из входов которого подключен к сети, а управляющий выход соединен с управляющим входом тиристорного преобразователя, датчик тока, блок сравнения и блок, вырабатывающий сигнал развертки, значение которой в любой момент времв ни соответствует максимальному току в следующем интервале проводимости преобразователя, если импульс управления подан в этот момент ft}.

Недостатком этого устройства является то, что при формировании сигнала развертки не учитывается величина ;

активного сопротивления якорной цепи и реальная форма силового напряжения, ЭДС электродвигателя учитывается косвенно, что приводит к значительной погрешности регулирования.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является тиристорный электропривод, содержащий электродвигатель постоянного тока, подклю10ченный к тиристорному преобразователю блок задания текущего значения .угла , управляющий элемент, причем управляющий выход управляющего элемента соединен с управляющим входом

15 тиристорного преобразователя, первый вход управляющего элемента и первый вход блока задания текущего угла соединены с источником питания, подключенного к тиристорному преобразова20телю, а информационный .выход управляющего элемента подключен к второму входу блока задания текущего угла, датчик тока якорной , датчик ЭДС 3966 электродвигателя, блок сравнения и цифро-аналоговый преобразователь Недостатком данного технического решения является то, что t электроприводе не обеспечивается точного регулирования тока по среднему значе нию. В случае, когда необходимо регу лировать ток по среднему значению, электропривод работает с погрешностью что снижает его производительность. Целью изобретения является повышение производительности электропривода . Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены пять суммирующих усилителей, четыре нелинейных элемента, блок среднего значения тока, блок умножения, инвертор и два источника сигнала смещения, причем входы первого суммирующего усилителя соединены соответственно с блоком задания среднего значения тока и датчиком ЭДС, а его выход подключен к первым входам второго и третьего суммиру ющих усилителей непосредственно, к вторым входам этих же усилителей через первый нелинейный элемент, а к первому входу четвертого сумкирующего усилителя - через второй нелиней ный элемент, выход второго усилителя и через третий нелинейный элемент выход четвертого суммирую1цего усилителя подключены к входам блока умножения, выход которого соединен с третьим входом третьего суммирующего усилителя, соединенного своим выходом с первым входом блока сравнения, выход которого подключен к второму входу управляющего элемента,два других входа четвертого суммирующего усилите ля связаны соответственно с источником сигнала смещения и через цифроаналоговый преобразователь с выходом блока задания текущего угла, который через тот же цифро-аналоговый преобразователь подключен вместе с вторым источником сигнала смещения к входам пятого суммирующего усилителя, а выход этого усилителя через четвертый нелинейный элемент соединен с четвертым входом третьего суммирую1чего усилителя, к еще одному входу которого через инвертор подключен блок задания среднего значения тока, выход датчика -тока соединен с вторым входом блока сравнения. На чертеже приведена схема тиристорного электропривода. Тиристорный электропривод содержит якорь электродвигателя 1 постоянного тока, подключенный к тиристорному преобразователю 2, блок 3 задания текущего значения, угла, управляюllJИЙ элемент k, управляю ций выход которого соединен с управляющим входом тиристорного преобразователя 2. Первый вход управляющего элемента k и первый вход блока 3 соединены с источником питанид, подключенным к тиристорному преобразователю 2, информационный выход управляющего элемента Ц подключен к второму входу блока 3. Схема содержит также датчик 5 тока якорной цепи, датчик 6 ЭДС электродвигателя 1, блок 7 сравнения, цифроаналоговый преобразователь 8, усилители 9-13, нелинейные элементы Н17, блок 18 задания среднего значения тока, блок 19 умножения, инвертор 20, источники 21, 22 сигнала смещения. Входы усилителя 3 соединены соответственно с блоком 18 и датчиком 6, а выход усилителя 9 подключен к первым входам усилителей 10 и 11 непосредственно, а к вторым входам через нелинейный элемент И, а к первому входу усилителя 12 - через нелинейный элемент 15, выход усилителя 10 и через нелинейный элемент 16 выход усилителя 12 подключены к входам блока 19, выход которого соединен с третьим входом усилителя 11, соединенного своим выходом С первым входом блока 7, выход которого подключен к второму входу управляющего элемента . Два других входа усилителя 12 соединены с источником 21 и через цифро-аналоговый преобразователь 8 с выходом блока 3, который через цифро-аналоговый преобразователь 8 подключен вместе с источником 22 к входам усилителя 13, выход которого через нелинейный элемент 17 соединен с четвертым входом усилителя 11, к еще одному входу кЬторого через инвертор 20 подключен блок 18, выход датчика 5 соединен с вторым входом блока 7. Устройство работает следующим образом. Блок 18 непрерывно вырабатывает сигнал задания 1 пропорциональный среднему значению заданного тока якорной цепи. Датчик 6 непрерывно выдает сигнал Е, пропорциональный значению ЭДС двигателя. Устройство 3 вырабатывает в цифровой форме ку5сигнал пропорцио сочно-непрерывный нальный значению текущего (tf отсчитываемого от момента естестве ного включения вентиля, готового к включению. В функции сигналов Ц, Е и a;t вырабатывается сигнал Up, который подается с выхода усилител на вход блока 7. Импульс управлени поступает на вход 2 в момент, когд сигнал Up превысит уровень сигнала с выхода датчика 5. Усилитель 9 вы рабатывает сигнал вила -- (Е) n)6ivt(jr/w) где m - пульсность преобразователя На входе элемента 14 имеется сигнал вида .2.c05 H5iH() НЭ1 :j,g-2it/wibt Tfl / rit(lVE)-|vnsiv,efi|m)J I (ujm;. где - электромагнитная постоянн времени якорной цепи; - угловая, частота сети, f arct ujTji.. На выходе элемента fs имеется с нал вида Ttrd-y-tE) ,-arcsiM -- Ы в1ИШи1) Усилитель 10 вырабатывает сигна . 29in(ri№)() , i г-g-2Jc/ nujt msin tti/w) V -PHI llL-lJos LynsiH(it|ni)J . Усилитель 12 вырабатывает сигна ) видаг Ч1тarcsiw+ m6in() (Б) На выходе элемента НЕ 3 имеетс сигнал вида U JA. fr иэгЧ /, vb; ТС() где oio-arccos - значени (1C}wj угла управления, соответствующего заданному току в установившемся ре жиме. Усилитель 13 вырабатывает сигна вида U,- -u;i-. Ст; 5 На выходе элемента 17 имеется сигнал вида JM94COSlfc05( Осуществляя суммирование пяти сигналов, усилитель 1 1 вырабатывает сигнал Up вида ирСо$ч со5(иЯ-|,-1)-2 sin (do-V) t ST pRiifrJ-E Форма сигнала Up совпадает с формой якорного тока на одном интервале дис кретности преобразователя (интервале между двумя очередными включениями вентилей) при среднем значении тока равном заданному. Поэтому, когда очередной вентиль -открывается в момент равенства сигнала Up и сигнала с датчика 5, заданное значение тока достигается за один интервал дискретности (3). Применение данного устройства позволит повысить производительность технологических агрегатов за счет улучшения точности и быстродействия регулирования. Формула изобретения Тиристорный электропривод, содержащий электродвигатель постоянного тока, подключенный к тиристорному преобразователю, блок задания текущего значения угла, управляющий элемент, управляю1чий выход которого соединен соуправляющим входом тиристорного преобразователя, при этом первый вход управлящего элемента и первый вход блока задания текущего угла соединены с;источником питания, подключенным к тиристорному преобразователю, информационный выход управляю1цего элемента подкючен к второму входу блока задания текущего угла, датчик тока якорной цепи, датчик ЭДС электродвигателя, блок сравнения и цифро-аналоговый преобразователь, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, в него введены пять суммирующих усилителей, четыре нелинейных элемента, блок задания среднего значения тока, блок умножения, инвертор и два источника сигнала смещения, причем входы первого суммирующего усилителя соединены соответственно с блоком задания среднего значения тока и датчиком ЭДС, а его выход подключен к первым входам второго и третьего суммирующих усилителей непосредственно, к вторым входам этих же усилителей - через первый нелинейный элемент, а к первому входу четвертого суммирующего усилителя - через второй нелинейный элемент, выход второго суммирукхцего усилителя и через третий нелинейный элемент выход четвертого суммируюш.его усилителя подключены к входам блока умножения, выход которого соединен с третьим входом третьего суммирующего усилителя, соединенного своим выходом с первым входом блока сравнения, выход которого подключен к второму входу управляющего элемента, два других входа четвертого суммирую1цего усилителя связаны соответственно с источником

сигнала смещения и через цифро-аналоговый преобразователь с выходом блока задания текущего угла, который через тот же цифро-аналоговый преобразователь подключен вместе с вторым источником сигнала смещения к входам пятого суммирующего усилителя, а выход этого усилителя через четвертый нелинейный элемент соединен с четвертым входом третьего суммирующего .усилителя, к eiue одному входу которого через инвертор подключен блок задания среднего значения тока, выход датчика тока соединен с вторым входом

блока сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 280980 4, кл. Н02 Р 5/06, 15.08.79.