Реверсивный электропривод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электродвигателями. работающими в режиме частых пусков и торможений. Целью изобретения является повышение надежности электропривода . Электропривод содержит блок 30 логического управ;7ения, первые шесть входов которого соединены с выходами блока 15 определения знаков. Седьмой вход блока 30 соединен с первым выходом релейного элемента 23, второй выход 32 которого соединен с восьмым входом блока 30. Девятый вход блока 30 соединен с выходом блока 25 задержки , а выход - с вторым 26 и третьим 27 управляемыми ключами. В данном устройстве обеспечивается предотвращение аварийных ситуаций, вызываемых ( неисправностями в системе управления или реверсивном воз.будителе. 1 з,п, /Л ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОцИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (5ц 4 Н 02 P 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4 24 243 7/24-07 (22) 18.03.87 (46) 07,09.88. Бюл. М 33 (7i) Азербайджанский институт нефти и химии им. М.Рзизбекова (72) Б.И.Абрамов, В,А.Алиев, А.А,Барьюдин, Б.М.Парфенов и А.В.Чердаков (53) 62-83:621.314.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1064408, кл. Н 02 P 5/06, 1982.

Авторское свидетельство СССР

У 1206942, кл. Н 02 P 5/06, 1984. (54) РЕВЕРСИВНЬЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электродвигателями, „„SU„., 1422351 А1 работающими в режиме частых пусков и торможений. Целью изобретения является повышение надежности электропривода. Электропрнвод содержит блок 30 логического управления, первые шесть входов которого соединены с выходами блока 15 определения знаков. Седьмой вход блока 30 соединен с первым выходом релейного элемента 23, второй выход 32 которого соединен с восьмым входом блока 30. Девятый вход блока

30 соединен с выходом блока 25 задержки, а выход — с вторым 26 и третьим

27 управляемыми ключами. В данном устройстве обеспечивается предотвра" щение аварийных ситуаций, вызываемых неисправностями в системе управления или реверсивном возбудителе. 1 з,п. ф-лы, 4 ил.

1422351

Изобретение относится к электротехнике, а именно, к тиристорным электроприводам постоянного тока, ра" ботающим в режиме частых пусков и торможений, и может найти применение в электроприводах буровых лебедок современенных буровых установок различной грузоподъемности.

Цель изобретения — повышение надежности работы электропривода.

На фиг. 1 приведена функциональная схема электропривода; на фиг. 2 — то же, блока определения знаков и первОго блока логического управления; на фиг. 3 — то же, второго блока логического управления; на фиг. 4 — то же, индикатора нуля тока возбуждения.

Реверсивный электропривод содержит электродвигатель постоянного тока, якорная обмотка 1 которого подключена

:к нереверсивному тиристорному преобразователю 2, в цепь управления кото:рого последовательно включены задат чик 3 интенсивности, регулятор 4 ско- 25 рости с блоком ограничения, первый управляемый ключ S, звено 6 с перестраиваемой структурой, блок 7 выделения модуля и блок 8 регулирования тока якоря, а обмотка 9 возбуждения электродвигателя подключена к реверсивному тиристорному преобразователю 10, в цепь управления которого последовательно включены блок 11 регулирования ЭДС и регулятор 12 тока возбуждения, подключенные к входам соответствующих регуляторов датчики скорости 13 и тока возбуждения 14, блок 15 определения знаков, входы которого соединены с выходами регулятора 4 скорости, датчика 14 тока возбуждения и датчика 13 скорости, а шесть выходов 16 — 21 связаны с шестью входами первого блока 22 логического управления, при этом первый выхбд блока 22 логического управле45 ния связан с управляющим входом управляемого ключа 5, его второй выход с управляющим входом звена 6 с перестраиваемой структурой, а третий выход с входом управления темпом изменения выходного сигнала задатчика

3 интенсивности и входом управления блоком ограничения регулятора 4 скорости, Электропривод также содержит знакочувствительный релейный эле- 55 мент 23, индикатор 24 нуля тока возбуждения, блок 25 задержки, управляемые ключи 26 и 27, резисторы 28 и 29 и второй блок 30 логического управления с девятью входами, первые шесть входов которого соединены соответственно с шестью выходами 1.6 — 21 блока 15 определения знаков, седьмой вход соединен с первым выходом 31 знакочувствительного релейного элемента 23, второй выход 32 которого соединен с восьмым входом блока 30 логического управления, девятый вход которого соединен с выходом 33 блока 25 задержки, а выход блока 30 логического управления соединен с управляющими входами второго 26 и третьего 27 управляемых ключей. Блок

30 логического управления (фиг. 3) состоит из четырех логических элементов И 34 — 37, трех логических элементов ИЛИ 38 — 40 и блока 41 задержки на появление сигнала. При этом выходы логических элементов 34 и 35 соединены соответственно с первым и вторым входами логического элемента ИЛИ 38, выходы логических элементов 36 и 37 соединены соответственно с первым и вторым входами логического элемента ИЛИ 39, выход логического элемента ИЛИ 38 через блок 41 задержки и выход логического элемента ИЛИ 39 непосредственно подключены к первому и второму входам логического элемента ИЛИ 40, выход которого является выходом блока 30 логического управления.

Первый 16 и второй 17 выходы блока 15 определения знаков соединены соответственно с первым входом вто" рого 35 и первым входом первого 34 логических элементов И блока 30 логического управления, третий вход 18 блока 15 определения знаков соединен с первым входом индикатора 24 нуля тока возбуждения и вторым входом логического элемента И 34 блока 30 логического управления, четвертый выход 19 блока 15 определения знаков соединен с вторым входом индикатора 24 нуля тока возбуждения и вторым входом логического элемента И 35 блока 30 логического управления, пятый

20 и шестой 21 выходы блока 15 определения знаков соединены соответственно с вторым входом логического элемента И 36 и вторым входом логического элемента И 37 блока 30 логического управления. Выход звена 6 с перестраиваемой структурой соединен с входом знакочувствительного релей142235 гического управления (фиг. 3), на выходах всех логических элементов И 34

37 присутствуют сигналы логического нуля. Такой логический сигнал присутного элемента 23, выходы 31 и 32 которого связаны соответственно с третьим входом логического элемента

И 35 и с третьим входом логического 1

5 элемента И 34 блока 30 логического управления, выход индикатора 24 нуля тока возбуждения соединен с входом блока 25 задержки, выход которого подключен к третьим входам логических элементов И 36 и 37 блока 30 логического управления. Управляемый ключ 26 включен между выходом блока 7 выделения модуля и одним выводом резистора 28, а управляемый ключ 27 — между выходом блока 11 регулирования ЭДС и одним выводом резистора 29, второй вывод которого объединен с вторым выводом резистора 28.и с общей точкой, 20

Индикатор 24 нуля тока возбуждения (фиг. 4) содержит два логических элемента НЕ 42 и 43 и логический элемент И 44, входы которого соединены с выходами логических элементов НЕ 42 25 и 43, а выход является выходом индикатора 24.

Реверсивный электропривод постоянного тока работает следующим образом. 30

Если электропривод работает в первом квадранте механических характеристик в двигательном режиме в направлении подъема, то на выходах регулятора 4 скорости, датчика 14 тока возбуждения и датчика 13 скорости

35 присутствуют сигналы положительной полярности. При такой комбинации знаков сигналов на входах блока 15 опре деления знаков и на его выходах 16, 18 и 20 присутствуют сигналы логической единицы, а на выходах 17, 19 и 21 — сигналы логического нуля. При этом на первом выходе блока 22 логического управления (фиг. 2) присутствует сигнал логической единицы и управляемый ключ 5 замкнут. На втором и третьем выходах блока 22 логического управления (фиг. 2) присутствуют сигналы логического нуля. Благодаря тому, что первый управляемый

50 ключ 5 замкнут, на выходе звена 6 с перестраиваемой структурой также присутствует сигнал положительной полярности, что приводит к появлению сигнала логической единицы на первом

55 выходе 31 знакочувствительного релейного элемента 23 и сигнала логического нуля на втором его выходе 32.

4

Так как ток возбуждения отличен от нуля и положителен, на выходе индикатора 24 нуля тока возбуждения (фиг. 4), а следовательно, и на выходе 33 блока 25 задержки присутствуют сигналы логического нуля. При такой комбинации логических сигналов на входах блока 30 логического управления (фиг. 3), связанных с выходами 16 — 21 блока 15 определения знаков, выходами 31 и 32 знакочувств тельного релейного элемента 23 и выходом 33 блока 25 задержки, на выходах всех логических элементов И 34

37 присутствуют сигналы логического нуля. Такой логический сигнал присутствует и на выходе логического элемента ИЛИ 40. Благодаря этому управляемые ключи 26 и 27 разомкнуты.

При торможении в процессе снижения тока возбуждения до нуля на выходе регулятора 4 скорости присутствует сигнал отрицательной полярности, а на выходах датчиков тока возбуждения 14 и скорости 13 — сигналы положительной полярности. При такой комбинации знаков сигналов на входах блока 15 определения знаков на его выходах 17, 18 и 20 присутствуют сигналы логической единицы, а на выходах 16, 19 и 21 — сигналы логического нуля. В этом случае при нормальной работе элементов блока 22 логического управления на его первом выходе присутствует сигнал логического нуля, и при нормальной работе управля"мого ключа 5 последний разомкнут. На выходе звена 6 с перестраиваемой структурой, которое благодаря наличию единичного логического сигнала на втором выходе блока 22 логического управления переведено из пропорционального в апериодическое, сигнал равен нулю. Благодаря этому как на первом 31, так и на втором 32 выходах знакочувствительного релейного элемента 23 присутствуют сигналы логического нуля. Так как ток возбужде" ния не равен нулю, на выходе индикатора 24 нуля тока возбуждения и выходе 33 блока 25 задержки присутствуют сигналы логического нуля. При такой комбинации логических сигналов на входах 16 — 21, 31 — 33 блока 30 ло1422351

55 ствует и на выходе логического элемента ИЛИ 40. Благодаря этому управляемые ключи 26 и 27 разомкнуты.

Если из-за неисправности элемен::тов блока 22 логического управления

:или управляемого ключа 5 последний при торможении оказывается замкнутым, создается ситуация, когда при отрицательном сигнале на выходе регулятора 4 скорости, положительных сигналах на выходах датчиков тока возбуж, дения 14 и скорости 13, на выходе звена 6 с перестраиваемой структурой присутствует сигнал отрицательl ной полярности. При этом на первом

ыходе 31 знакочувствительного релейного элемента 23 присутствует сигнал логического нуля, а на втором 32 выходе — сигнал логической единицы. При такой комбинации логических сигналов на входах 16 — 21, . 31 — 33 блока 30 логического управления сигнал единицы появляется на выходе логического элемента И 34, а на выходах остальных логических элементов И 35 — 37 — сигналы логического нуля. Сигнал логической единицы появляется и на выходе 38 логи-ческого элемента ИЛИ 38 и с выдержкой времени, определяемой блоком 41 задержки, сигнал логической единицы появляется и на выходе логического элемента ИЛИ 40. Это приводит к замыканию управляемых ключей 26 и 27, запиранию нереверсивного преобразователя 2 и снижению тока возбуждения до нуля. Благодаря этому электропривод быстро останавливается. .В случае возникновения подобной ситуации при торможении электропривода, работающего в третьем квадранте, все процессы проходят аналогично, с той лишь разницей, что появление сигнала логической единицы на выходе логического элемента ИЛИ 40 определяется наличием сигнала логической единицы на выходе логического элемента И 35, так как только на входах 16, 19 и 31 этого логического элемента (фиг. 3) присутствуют сигналы логической единицы.

Если электропривод работает в третьем квадранте механической ха рактеристики в режиме силового .спуска, на выходах регулятора 4 скорости, датчиков 14 и 13 тока возбуждения и скорости присутствуют сигналы отрицательной полярности. При такой комбинации знаков сигналов на входах блока 15 определения знаков на его выходах 16, 18 и 20 присутствуют сигналы логического нуля, а на выходах 17, 19 и 21 - сигналы логической единицы. При этом на первом выходе блока 22 логического управления (фиг ° 2) присутствует сигнал логической единицы и управляемый ключ 5 замкнут. На втором и третьем выходах блока 22 логического управления (фиг. 2) присутствуют сигналы логического нуля. Благодаря тому, что управляемый ключ 5 замкнут, на выходе звена 6 с перестраиваемой структурой также присутствует сигнал отрицательной полярности, что приводит к появлению сигнала логического нуля на первом выходе 31 знакочувствительного релейного элемента 23 и сигнала логической единицы на .втором его выходе 32. Так как ток возбуждения отличен от нуля и отрицателен, на выходе индикатора 24 нуля тока возбуждения (фиг.4), а следовательно, и на выходе 33 блока 25 задержки присутствуют сигналы логического нуля. При. такой комбинации логических сигналов на входах блока 30 логического управления (фиг. 3), связанных с выходами 16 — 21 блока 15 определения знаков, с выходами 31 и 32 знакочувствительного релейного элемента 23 и с выходом 33 блока 25 задержки, на выходах всех логических элементов И

34 — 37 присутствуют сигналы логического нуля. Такой логический сигнал присутствует и на выходе логического элемента ИЛИ 40. Благодаря это.— му управляемые ключи 26 и 27 разомкнуты. За счет действия веса груза действительная скорость электродвигателя превышает заданную а на выхоЭ де регулятора 4 скорости появляется сигнал положительной полярности.

При этом управляемый ключ 5 размыкается, и на выходе звена 6 с перестраиваемой структурой сигнал равен нулю. Ток возбуждения снижается до нуля. По достижении током возбуждения нулевого значения на выходах 18 и 19 блока 15 определения знаков (фиг. 2) появляются сигналы логического нуля. При этом на выходах логических элементов НЕ 42, 43 и логического элемента И 44 появляется сиг-. нал логической единицы. Если из-sa неисправности реверсивного тиристор1422351 ного преобразователя 10 ток возбуждения заданной положительной поляр" ности не появляется, то с выдержкой времени, определяемой блоком 25 задержки, íà его выходе 33 появляется сигнал логической единицы. Таким об.разом, на входах блока 30 логического управления (фиг. 3) присутствуют следующие логические сигналы: на вхо- 10 дах 16, 21 и 33 единицы, на остальных входах 17 — 20, 31. и 32 нули.

При этом сигнал логической единицы появляется только на выходе логического элемента И 37, а следовательно, и на выходах логических элементов

ИЛИ 39 и 40. Это приводит к замы-: канию управляемых ключей 26 и 27, запиранию тиристорного преобразователя 2 и остановке электропривода.

В случае возникновения подобной ситуации при торможении электропривода, работающего в направлении подъема, все процессы проходят аналогично, с той лишь разницей, что появление сигнала логической единицы на выходе логического элемента ИЛИ 40 определяется наличием логической единицы на выходе логического элемента И

36, так как на всех входах только этого логического элемента присутствуют сигналы логической единицы.

Таким образом, в предлагаемом устройстве для управления реверсивным электроприводом повышается надежность за счет предотвращения аварийных ситуаций, вызываемых неисправностями в системе управления или реверсивном возбудителе.

Формула из обретения

1. Реверсивный электропривод постоянного тока, содержащий электро двигатель, якорная обмотка которого подключена к нереверсивному тиристорному преобразователю, в цепь управления которого включены последовательно соединенные задатчик интенсивности, регулятор скорости, управляемый ключ, звено с перестраиваемой структурой, блок выделения модуля и блок регулирования тока якоря, а обмотка возбуждения электродвигателя подключена к реверсивному тиристорному преобразователю, в цепь управ- 55 ления которого последовательно включены блок регулирования ЭДС, вход которого соединен с выходом регулятора скорости, и регулятор тока возбуждения, подключенные к входам соответствующих регуляторов датчики скорости и тока возбуждения, блок опре" деления знаков, входы которого соединены с выходами регулятора скорос ти, датчика тока возбуждения и датчика скорости, а шесть выходов — с шестью входами первого блока логического управления, при этом первый выход первого блока логического управления связан с управляк им входом управляемого ключа, его второй выход с управляющим входом звена с перестраиваемой структурой, а третий выход с входом управления темпом изменения выходного сигнала задатчика интенсивности и с управляющим входом блока органиэации в цепи обратной связи регулятора скорости, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы электропривода, в него дЬполнительно введены знакочувствительный релейный элемент, индикатор нуля тока возбуждения, блок задержки, второй и третий управляемые ключи, два резистора и второй блок логического управления с девятью входами, состоящий из четырех логических элементов И, трех логических элементов ИЛИ и блока задержки, при этом выходы первого и второго логических элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами первого логического элемента ИЛИ, выходы третьего и четвертого логических элементов И соединены соответственно с первым и вторым входа ми второго логического элемента ИЛИ, выход первого логического элемента

ИЛИ через блок задержки и выход второго логического элемента ИЛИ непосредственно подключен к первому и второму входам третьего логического элемента ИЛИ, выход которого является выходом второго блока логического управления, первый и второй вью:.оды блока определения знаков соединены соответственно с первым входом второго и первым входом первого логических элементов И второго блока логического управления, третий выход блока определения знаков соединен с первым входом индикатора нуля тока возбуждения и вторым входом первого логического элемента И второго блока логического управления, четвертый выход блока определения знаков соединен с

1422351

АОА б вторым входом индикатора нуля тока возбуждения и вторым входом второго логического элемента И второго блока логического управления пятый и шес-, У

5 той выходы блока определения знаков соединены соответственно с вторым входом третьего и вторым входом четвертого логических элементов И второго блока логического управления, вы-,10 ход звена с перестраиваемой структурой соединен с входом знакочувствительного релейного элемента, первый и второй выходы которого связаны соответственно с третьим входом второго и третьим входом первого логических элементов И второго блока логического управления, выход индикато- ра нуля тока возбуждения соединен с входом блока задержки, выход которого20 подключен к третьим входам третьего и четвертого логических элементов И второго блока логического управления, выход которого соединен с управляющими входами второго и третьего управляемых ключей, с управляющими входами второго и третьего управляе" мых ключей, первый из которых включен между выходом блока выделения модуля и одним выводом первого резистора, а второй — между выходом блока регулирования ЭДС и одним выводом второго резистора, второй вывод которого обьединен с вторым выводом первого резистора и общей точкой.

2. Электропривод по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что индикатор нуля тока возбуждения содержит два логических элемента НЕ и логический элемент И, входы которого соединены с выходами логических элементов НЕ, а выход является выходом индикатора нуля тока возбуждения.

1422351 зо 1

Уа®Ф

Составитель В.Кузнецова

Техред Ф.Кравчук Корректор М.Демчик

Редактор Л.Зайцева

Тирам 583 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4438/54

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Укгород, ул. Проектная, 4