Электропривод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано ,цля регулирования и стабилизации скорости электродвигателей постоянного тока с т тиристорными преобразователями. Цель изобретения - повышение надежности. Электропривод содержит эпектроднигатель (ЭД) 1, подключенный к выходу титиристорного преобразователя с раздельным управлением группами 2, 3 преобразователя. На входы распределителя 4 импульсов поступают сигналы: упранФ л 8.{i), X fx (2) PHf ,PHf I ановн. цепи) К fy t2) ,, (натевн. utnu) It u 13) PH, PHg iOHofn. ifffHi) M(j; fV,№g яато,.кепи) «4 /

СОВХОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕаЪЬЛИН

„„SU„„14119

1Я) 4 Н 02 P 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4161084/24-07 (22) 15. 12.86 (46) 23.07.88. Бюл. У 27 (71) Специальное проектно-конструк торское и технологическое бюро низковольтного аппаратостроения (72) Л.Б. Стамблер (53) 621.316.718.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1138913, кл. Н 02 Р 5/06, 1982.

Электропривод ЭТЗИ. Черт. ИГАЕ.

654512.002 ЭЗ. Московский завод низковольной аппаратуры, 1980. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и м.б. использовано для регулирования и стабилизации скорости электродвигателей постоянного тока с т тиристорными преобразователяж. Цель изобретения — повьппение надежности.

Электропривод содержит электродвигатель (ЭД) 1, подключенный к выходу титиристорного преобразователя с paspeльным управлением группами 2, 3 преобразователя. На входы распределителя

4 импульсов поступают сигналы: управ

141 1909 ления, информация о направлении вращения ЭД от датчика 12 через.регулятор 11 и усилители 13, 14 и о нали, чии и направлении тока в якоре ЭД от датчика 18 тока через усилители 16, : 17.. В каждую фазу включен КС-фильтр, выполненный на резисторе 31 (32, 33) ,и конденсаторе 34 (35, 36) . ИзобретеИзобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизированному электроприводу и может быть использовано для регулирования и стабилизации скорости электродвигателей по- S стоянного тока с тиристорными преобраз оват елями .

Цель изобретения — повьппение на дежности.

На фиг. 1 изображена схема электропривода; на фиг. 2 — временные диаграммы работы.

Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1 подключенный к выходу тиристорного преобразователя с раздельным управлением группами 2 и 3 преобразователя. Управляющие входы групп 2 и 3 соединены с выходами распределителя импульсов (РИ)(4, содержащего.в каждой фазе по две цепи, каждая из которых выполнена в виде последовательно соединенных элементов ЗИ-НЕ 5(6), элемента 2И-HR

7(8) и усилителя 9(10) мощности, выход которого является выходом РИ 4.

Регулятор 11 скорости входом соединен<с датчиком 12 скорости, а выходом через последовательно соединенные первый 13 и второй 14 усилители — с од-.

30 ним входом РИ 4, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя

13 и вторым входом ключа 15, а третий и четвертый входы последнего через третий 16 и четвертый 17 усилители соединены с выходом датчика 18 тока.

Выход ключа 15 через фазосдвигающий блок 19 и формирователь 20 импульсов соединен с третьим входом РИ 4. Второй выход регулятора 11 скорости соединен с вторым входом фазосдвигающего

40 блока 19. Кроме того, электропривод содержит трансформатор, первичные обмотки 21-23 которого: соединены звез-, ние позволяет исключить из схемы управления два электронных ключа, две системы импульсно-фазового управления, что значительно упрощает схему и повышает надежность. В устройстве не требуется регулировка максимального угла отпирания тиристора в каждой фазе. 2 ип.

2 дой и подключены к питающей сети, а одни выводы вторичных обмоток 24-26 фаз подключены к общей шине, и четыре резистора 27-30. В каждой фазе включено по RC- фильтру (резистор 31 (32, 33) и конденсатор 34(35, 36)) и по два встречно включенных диода 37 и 38 (39 и 40, 41 и 42). Второй вывод вторичных обмоток 24-26 трансформатора каждой фазы через КС-фильтр соединен с общей точкой встречно включенных диодов 37 и 38 (39 и 40, 41 и 42), вторые выводы диодов трех фаз, включенных в одном направлении, объединены и через первый 27 и второй

28 резисторы соединены с управляющими входами ключа 15, а через третий 29 и четвертый 30 резисторы соединены с об ще и т очко й.

Ключ 15 содержит на выходе два элемента И-НЕ 43 и 44. Фазосдвигающий блок содержит интегратор 45 с конденсатором 46 и транзистором 47 в обратной связи, а также с другим транзистором 48, на базу которого подается напряжение смещения через резисторы

49 и 50.

Электропривод работает следующим образом.

На входы каждой фазы РИ 4 поступают три сигнала: управляющий, поступающий на входы элементов 5 и 6 с выхода формирователя 20, разрешения

"1" и запрета "0", На другие входы элементов 5 и 6 поступает информация о знаке напряжения задания электродвигателя 1, т.е. о направлении вращения электродвигателя, с датчика

12 через регулятор 11 и усилители 13

1 и 14. Причем положительному значению соответствует "1" в анодной цепи

5, 7, 9 и "0" в катодной цепи 6, 8, 10. На третьи входы элементов 5 и 6 тественному углу коммутации напряжения сети U, что обеспечивается сдвигом по фазе на чгол М напряжения синхронизации U „относительно напряжения сети П (фиг. 23) за счет

RC-фильтров. Поцрегулировка производится с помощью положительной цепи смещения 49 и 50 транзистора 48. Это обеспечивает отсутствие люфта электродвигателя при отсутствии U .

При подаче U3 сигнал с выхода регулятора 11 поступает на базу транзистора 48 и смещает управляющий импульс влево относительно начального положения (угол <6,) пропорционально уровню U q (фиг. 2г,з). Знак U учиты" вается следующим образом. При положительном U "1" с выхода усилителя 13 поступает на 2-й вход элемента 6 катодной цепи РИ 4 и дает разрешение на включение катодной группы 3 тирисуо»

;ров, при этом на 2-й вход анодной це пи РИ 4 поступает "0" с усилителя 14

25 блокирует прохождение управляющего импульса на акодную группу 2 тиристо.ров. При смене полярности U меняется знак Uv на выходе регулятора 11, с выхода усилителя 13 на 2-й вход катодной цепи РИ 4 поступает "0" и блокирует прохождение управляющего импульса на катодную группу 3 тиристоров, а с выхода усилителя 14 на 2-й вход анодной цепи РИ 4 поступает "1" и дает разрешение на включение анодной группы 2, т.е. происходит смена работающих групп тиристоров и реверс электродвигателя 1, Предположим, что при положительном

U приходит команда на снижение частоты вращения электродвигателя до не" которого уровня. Сигнал Uz на выходе регулятора 11 меняет знак, на выходе усилителя 13 появляется "0", а

45 на выходе усилителя 14 - "1", которая поступает на вход элемента 44. При, этом на входе транзистора 47 положительные прямоугольные импульсы сдвига" ются на 180 . Управляющие импульсы попадают на катодную группу 3 в тот момент времени, когда напряжение на тиристорах отрицательное. Ток в якоре начинает уменьшаться, Когда ток якоря падает до нуля, информация по току не поступает, на 3-и входы элементов 5 и 6 РИ 4 поступает " 1" с усилителей 16 и 17 эа счет положительного напряжения +U, т.е. готовы квключению обе группы тиристоров. С .

3 1411909 с датчика 18 тока через усилители

16 и 17 поступает сигнал, несущий информацию о наличии (отсутствии) тока в якоре электродвигателя 1 и его направлении, причем " 1" свидетельствует об отсутствии тока в якоре и разрешает включать данную группу тирис-. торов. При отсутствии тока в якоре

"1" поступает на оба третьих входа с усилителей 16 и 17 за счет положительного напряжения + U è дает разрешение на включение любой из групп ти» ристоров.

Управляющий сигнал, поступающий на первые входы элементов 5 и 6, представляет собой управляемый по фазе положительный импульс, который формируется следующим образом. Синусоидальное напряжение синхронизации

U „„ преобразуется на выходе ключа

15 в серию положительных прямоугольных импульсов с частотой 150 Гц, ширина которых определяется напряжением смещения +Б (-U< ) на входе ключа 15 (фиг. 2а, б, е), причем импульсы, поступающие с элемента 43 (фиг.2б), сдвинуты относительно импульсов, поступающих с элемента 44 (фиг ° 2е), на

180 . Эти импульсы поступают на вход

0 фаэосдвигающего блока 19 через элемент 43(44), открытый поступившей на него " 1" с выхода усилителя 16(17) при подаче напряжения задания.

Транзистор 47 управляет процессом заряда — разряда конденсатора 46.

При закрытом транзисторе 47 фаэосдвигающий блок 19 работает в режиме интегратора до тех.пор, пока напряжение на конденсаторе 46 не достигнет порога срабатывания UÄ транзистора 48.

При достижении порогового значения вступает в действие положительная обратная связь интегратора и напряжение на конденсаторе 46 скачком достигает своего положительного максиму.. ма (фиг.2в, ж). При этом на выходе формирователя 20 появляется узкий положительный импульс управления (фиг. 2б, е) на вход транзистора 47, конденсатор 46 быстро разряжается через этот транзистор. Время интегрирования, а следовательно, и фазовый сдвиг импульса управления определяются величиной сигнала UÄz, поступающего с выхода регулятора 11, т.е. величинои U1 IIpH отсутствии сигнала начальная фаза импульса управления (фиг.2г, э) соответствует есь

f41i9Î9 усилителя 14 поступает "1" и дает разрешение на включение анодной rpynt

,пы 2 при этом происходит рекупера;тивное торможение электродвигателя до 5 тех пор,пока U не превысит сигнал с датчика f2. Когда это происходит, сигнал Б снова меняет свой знак вновь включается катодная группа уже на новом уровне U 19

Для того, чтобы на тиристоры не опадали импульсы с других фаз, т.е. я уменьшения мощности рассеяния па равляющих переходах тиристоров и меньшения потребляемой мощности уп» авления, на 2-е входы элементов 7 и

РИ 4 подается напряжение синхрониации с обмотки 24 (25,26) трансфоратора.

Таким образом, за счет исключения вух ключей, двух фазосдвигающих блаов и двух формирователей импульсов прощается схема электропривода и овышается его надежность.

25 ормула изобретения

Электропривод постоянного тока, одержащий электродвигатель, подюченный к выходу тиристорного пребразователя с раздельным управлеием группы преобразователя, управлящие входы групп соединены с выходараспределителя импульсов„ содерщего в каждой фазе по две цепи, аждая из которых выполнена в виде следовательно соединенных элеменв ЗИ-НЕ, элемента 2И-ИЕ и усилитемощности, выход которого является выходом распределителя импульсов, регулятор скорости, входом соединенный с датчиком скорости, а выходом через последовательно соединенные первый и второй усилители с одним входом распределителя импульс ов, второй вход которого соединен с выходом первого усилителя и вторым входом ключа, третий и четвертый входы которого через третин и четвертый усилители соедине" ны с выходом датчика тока, выход ключа через фазосдвигаюший блок и формирователь импульсов соединен с третьим входом распределителя импульсов, второй выход регулятора скорости соединен с вторым входом фазосдвигающего блока, трансформатор, первичные обмотки которого соединены звездой и подключены к питающей сети, а адни выводы вторичных обмоток подключены к общей шине, четыре резистора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с це лью повышения надежности, в него введены в каждой фазе по КС-фильтру и по два встечно включенных диода, при этом второй вывод вторичных обмоток фаз трансформатора каждой фазы через, КС-фильтр соединен с общей точкой встречно включенных диодов, вторые выводы диодов трех фаз„включенных в одном направлении, объединены и через первый и второй резисторы соединены с управляющими входами ключа, а через третий и четвертый резисторы— с общей точкой, вторые входы логических элементов 2И-НЕ в каждой фазе распределителя импульсов объединены и соединены с соответствующей фазой вторичных обмоток трансформатора.

1411909

t !

Ю

Составитель IO. Воробьев

Редактор В. Петраш Техред П.Олийнык Корректор В. Гирняк

Заказ 3669/53 Тираж 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгор д, у . р о л. II оектная 4