Электропривод постоянного тока Советский патент 1983 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к алектротехнике и может быть использовано в автоматизированном тяговом электроприводе постоянного тока. Известен электропривод постоянного токаг содержащий электродвигатель соединеннЕлй ИАшульсиым преобразователем управлякжций вход которого че широтно-импульсный модулятор и блок ёравнения соединен с датчике тоКа электродвигателя Cl Однако известный электропривод ограниченной уставки тока якоря имеет недостаточно высокие динамические характеристики. Это препятствует его использованию в условиях длительной перегрузки по току, что имеет место при эксплуатации тяговык электродвигателей постоянного тока. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электропривод постоянного тока, содержа11|Ий электродвигатель, соединенный с импульснЕМ преобразователем, управляющий вход которого через широтно-импульсный модулятор и блок сравнения соединен с датчиком тока электродвигателя, второй вход блока сравнения соединен с источником опор ного напряжения, блок.Формирования команд. Известный электропривод позволяет осуществлять б есконт«1ктный плавный пуск л кт двигателя с широтно-импyльcны ft регулированием тока. Пуск осуществляется по сигналу временного задатчика уставки тока электродвигателя по определенной (З(и1аняой);корости, которая регулируется обратной связью по скорости электродвигателя, а обратная связь по току электродвигателя используется для ограничения величины теяса 121. Однако вре 4енной задатчик-уставки пускового тока электродвигателя обеспечивает необходимое ускорение в случае максимальной нагрузки, в то время как без нагрузки данная скорость нарастания коэффициента заполнения импульсного /)икла преобразователя может оказаться слишком большой, что приводит к действию обратной связи по тсжу электродвигателя и ограничению тока и. может явиться причиной возникновения дополнительных колебаний регулируемого тока, что снижает устойчивость пускового процесса. Кроме того, элементы импульсного преобразователя,- как правило, рассчитьшаются по условиям температурного режима на кратковременную нагрузку в режиме пуска, что обусло лено требованиями рационального использования мощности преобразователя, а также оптимальных массогабаритных показателей устройства. Дл тяговых электродвигателей привода аккумуляторного напольного транспор та характерен широкий диапазон изменения нагрузки.Например, при движении по трассе на участке подъема, при движении с перегрузкой и т.п. наблюдается многократное возрастани тока в цепи электродвигателя. При длительной работе элементов электро привода с пусковой уставкой ограничения тока элekтpoдвигaтeля происходит перегрев элементов преобразователя, что может привести к выхо ду их из строя. Все это отрицательно сказывается на надежности электропривода. Цель изобретения - повышение надежности электропривода постоянного тока. Поставленная цель достигается тем, что в него введен одновибратор выход которого соединен с управляющим входом источника опорного напряжения, а вход - с выходом, блока формирования команд. у На чертеже приведена схема элект ропривода постоянного тока. Электропривод постоянного тока содержит элект1 одвигатель 1, соединенный с импульсньм преобразователем 2, управляющий вход кдторого через широтно-импульсный модулятор 3 и блок 4 сравнения соединен с дат чиком 5 тока электродвигателя 1, второй вход блока 4 соединен с источником 6 опорного напряжения, бло ,7 формирования ксманд, одновибратор 8,выход которого соединен с управ. ляющим входе источника 6, а вход с выходом блока 7, Блок 7 на выходе содержит тригге 9,инверсный выход которого связан с управляющим входо ключа 10 в цеп источника 11 питания, последователь но соединенны с электродвигателем 1, шунтнрованньм диодом 12, Электропривод постоянного тока работает следующим образом. При формировании в блоке 7 ксялан ды Пуск на прямом выходе тригге ра 9 образуется низкий потенциал, поступающий иа вход одновибратора 8 а на инверсном выходе триггера 9 Образуется высокий потенциал, который осз;|цествляет включение ключа 10 Последний подает напряжение питания на импульсный преобразователь2, при этом одновибратор 8 формируем импуль высокого потенциала (длительность импульса выбирается из условий нагрева элементов импульсного преобразователя 2 и диода 12 с учетом yтительности пускового процесса электродвигателя 1 и практически не превышает 10-20 с), во время действия которого с выхода источника 6 опорного напряжения на вход блока 4 сравнения поступает повышенное опорное напряжение соответствующее уставке пускового тока электродвигателя 1. Сравнивая напряжение датчика 5 тока с опорньм напряжением VgnZ блок 4 сравнения формирует напряжение рассогласования, под действием которого осуществляется изменение скважности выходных импульсов широтно-импульсного модулятора 3 и им- пульсное регулирование среднего значения напряжения на электродвигателе 1 со стабилизацией тока электродвигателя 1 на уровне уставки пускового тока. После этого на выходе одновибратора В появляется низкий потенциал, .и с выхода источника б опорного напряжения на вход блока 4 сравнения подается опорное напряжение для осуществления рабочего режима, при возрастании тока электродвигателя 1 вьшае номинального значения система осуществляет его стабилизацию на уровне, длительно допустимом в установившемся режиме, Таким образом, система автоматически (Обеспечивает плавный пуск электродвигателя на максимально допустимом (кратковременно действующем) .уровне, а также ограничение тока электродвигателя-на длительно допустим уровне после разгона, чем обеспечивается защита от перегрузки селементов импульсного преобразователя, шунтирующих диодов, а также электродвигателя и источника пи|танйя. в то же время кратковременная (с установленной выдержкой времени) работа системы с повышенной установ|Кой тока электродвигателя при пуске ;обеспечивает работу силовых элементов cxeNffii без перегрузки, В то же. время повышенная пусковая уставка тока обеспечивает высокие динамические характеристики электропривода. Благодаря этому обеспечивает&я надежная работа системы управления как в пусковом, так и в рабочем (продолжительном) режимах при высоких динамических характеристиках электропривода , кроме того, в результате обеспечения гарантированно кратковременного режима работы системы с повышенной пусковой уставкой уменьшается нагрев элементов импульсного преобразователя и шунтирующих диодов, представляется возможность улучшения массогабаритных показателей электропривода,

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, соедннеиный с импульсным преобразователем, управлякшшй вход которого через широтно-импульсиый модулятор и блок сравнения соединен с датчиком тока электродвигателя, второй вход блока сравнения соединен с источником опорного напряжения, блок формирования команд, отличающийся

тем, что, о целью повышения надеж- ности, в него введен одновибратор, выход которого соединен с управляющим входом источника опорного напряжения, а вход - с выходом блока формирования команд.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 51S231, кл. Н 02 Р 5/06, 1976..

2.Патент Великобритании I 1448496,-кл.Н 2J, 1976.