Система электропитания и управления @ группами гистерезисных электродвигателей

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах технологических линий Целью изобретения является улучшение энергетических показателей В систему электропитания и управления п группами гистерезисных электродвигателей в каждый канал 3 управления введены регулятор 16 напряжения, блок 17 фазоимпульсного регулирования, блок 18 элементов ИЛИ блок 19 согласования, задатчик 20, датчик 21 напряжения на входе канала управления и блок 12 сравнения Требуемые энергетические показатели гистерезисных двигателей обеспечиваются за счет создания режима перевозбуждения при одновременной стабилизации посредством иведенных блоков напряжения питания гистерезисных двигателей 3 ил С/) С

COIO3 СОВЕТСКИX

СОЦИАЛИС1ИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (с;)s H 02 P 7/74, 1/54

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

6 (21) 4464756/07 (22) 22.06.88 (46) 15.02.91. Бюл. N 6 (71) Московский энергетический институт и

Всесоюзный электротехнический институт им. В,И,Ленина (72) В,Н.Тарасов, А.В,Титов, С.Ф.Позднухов, В.А.Чванов, В.В.Стуруа и В.И.Завьялов (53) 621.83: 621.316.717(088.8) (56) Заявка ФРГ N. 2726534, кл. Н 02 P 7/76, 1978.

Авторское свидетельство СССР

М 1241339, кл. Н 02 Р 7/74, 1984.

; 5U«1628176 А1 (54) СИСТЕМА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ и ГРУППАМИ ГИСТЕРЕЗИСНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах технологических линий, Целью изобретения является улучшение энергетических показателей. В систему электропитания и управления и группами гистерезисных электродвигателей в каждый канал 3 управления введены регулятор 16 напряжения, блок

17 фазоимпульсного регулирования, блок 18 элементов ИЛИ, блок 19 согласования, эадатчик 20, датчик 21 напряжения на входе канала управления и блок 12 сравнения.

Требуемые энергетические показатели гистерезисных двигателей обеспечиваются за счет создания режима перевозбуждения при одновременной стабилизации посредством введенных блоков напряжения питания гистерезисных двигателей. 3 ил.

1628176

10

50

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропитания и управления гистерезисными двигателями электропривода технологических линий.

Цель изобретения — улучшение энергетических показателей, На фиг.1 показана структурная схема системы электропитания и управления и группами гистереэисных электродвигателей; на фиг.2 — структурные схемы группы элементов ИЛИ и блока согласования; на фиг,3 — диаграммы, поясняющие работу устройства.

Система электропитания и управления и группами гистереэисных электродвигателей технологической линии содержит источник 1 питания с блоком 2 управления частотой и напряжением, выходом подключенным к управляющему входу источника 1 питания, и каналов 3.1-3п управления с фазными выходными выводами 4 для подключения и групп 5.1-5.п гистерезисных электродвигателей соответственно, и блоков

6.1-6.п компенсирующих конденсаторов, одними выводами подключенных к выходу источника 1 питания, а другими выводами — к фазным входным выводам 7 каналов 3 управления соответственно. Каждый канал 3 управления снабжен формирователем 8 намагничивающих импульсов, по первому входу и выходу включенным в цепь одного выходного вывода 4 канала 3 управления, вторым выходом формирователь 8 намагничивающих импульсов подключен к другому фазному выходному выводу 4 канала 3 управления блоком 9 управления, составленным иэ регулятора 10 фазы, RS — триггера 11 и блока 12 формирования длительности намагничивающих импульсов, выход которого образует выход данного блока 9 управления, подключенный к управляющему входу формирователя 8 намагничивающих импульсов, блоком 13 задания частоты намагничивающих импульсов, выходом соединеным с первым входом блока 9 управления формирователя 8 намагничивающих импульсов, образованным первым входом

RS-триггера 11, блоком 14 синхронизации с входами для подключения к соответствующим фаэным входным выводам 7 канала 3 управления, выход блока 14 синхронизации соединен с вторым входом блока 9 управления формирователем 8 намагничивающих импуllhcoo, вход блока 13 задания частоты намагничивающих импульсов первого канала

3 управления соединен с выходом блока 2 управления источника 1 питания, а вход блока 13 задания частоты намагничивающих импульсов каждого из (и-1) других каналов 3 управления через соответствующий блок 15 задержки связан с выходом блока

13 задания частоты намагничивающих импульсов первого канала 3 управления, Кроме того, каждый канал 3 управления снабжен регулятором 16 напряжения с двумя группами управляющих входов, который включен на входе канала 3 управления, блоком 17 фазоимпульсного регулирования с двумя выходами, блоком 18 элементов ИЛИ, блоком 19 согласования с тремя входами, задатчиком 20 и датчиком 21 напряжения, установленным на входе канала 3 управления,и блоком 22 сравнения. Блок 14 синхронизации каждого канала 3 управления снабжен двумя дополнительными выходами, Второй вход

RS-триггера 11 блока 9 управления формирователем 8 намагничивающих импульсов образует второй вход данного блока 9 управления, Выход RS-триггера 11 соединен с входом блока 12 формирования длительности намагничивающих импульсов через регулятор 10 фазы, а также с первым входом блока 19 согласования, второй и третий входы блока 19 согласования подключены к дополнительным выходам блока 14 синхронизации, а выход — к первому входу блока 18 элементов ИЛИ. Второй вход блока 18 элементов ИЛИ соединен с первым выходом блока17фазоимпульсногорегулирования. Блок17 фазоимпульсного регулирования информационными входами связан с выходами блока 14 синхронизации, управляющим входом с выходом блока 22 сравнения. Входы блока 22 сравнения соединены с выходами эадатчика 20 и датчика 21 напряжения. Второй выход блока

17 фазоимпульсного регулирования и выход блока 18 элементов ИЛИ подключены соответственно к группам управляющих входов регулятора 16 напряжения.

Каждый из блоков 19 согласования содержит входной формирователь 23 импуль- сов, два RS-триггера 24 и 25 и три выходных формирователя 26-28 импульсов. При этом вход входного формирователя 23 импульсов образует первый вход блока 19 согласования. Первые входы RS-триггеров 24 и 25 образуют второй и третий входы блока 19 согласования соответственно. Выход входного формирователя 23 импульсов соединен с входом выходного формирователя 26 импульсов и со вторыми входами RS-триггеров 24 и 25. Выходы RS-триггеров подключены к входам выходных формирователей

27 и 28 импульсов, Выходы выходных формирователей 26 — 28 импульсов образуют выход блока согласования.

Каждый блок 18 содержит три логических элемента ИЛИ 29 — 31. Первые входы логических элементов ИЛИ 29 — 31 образуют

1628176 первый вход блока 18 элементов ИЛИ, вторые входы логических элементов ИЛИ 2931 — второй вход блока 18 элементов ИЛИ а выходы указанных элементов образуют выходы блока 18 элементов ИЛИ, Требуемые энергетические показатели гистерезисных электродвигателей обеспечиBHþòñí за счет создания режима, перевозбуждения путем импульсного намагни:. вания при одновременной стабилизации напряжения питания электродвигателей.

Система электропитания и управления и группами гистерезисных электродвигателей работает следующим образом, Номинальное напряжение питания на зажимах соответствующих групп 5 гистер:-зисных электродвигателей поддерживается с помощью регуляторов 16 напряжения соответствующих каналов 3 управления, кол пенсирующих возможное изменение напряжения на выходе источника 1 питания и падение напряжения в силовых линиях между выходом источника 1 питания и точками подключения соответствующих блоков компенсирующих конденсаторов 6. Си нал с выхода датчика 21 напряжения сравнивается в блоке 22 сравнения с сигналом задания задатчика 20, соответствующим номинальному напряжению питания электродвигателей 5, Сигнал рассогласования с выхода блока 22 сравнения поступает на вход блока 17 фазоимпульсного регулирования, который формирует сигнал управления тиристорами регулятора 16, обеспечивая требуемый угол а их включения. Причем сигналы управления на одну группу управляющих входов регулятора 16 напряжения поступают с первого выхода блока 17 фазоимпульсного регулирования через блок 18 элементов ИЛИ, а на другую группу управляющих входов регулятора 16 напряжения— со второго выхода блока 18 фазоимпульсного регулирования непосредственно.

Для создания режима перевозбуждения электродвигателей 5 импульс намагничивающего тока в цепи их питания формируют следующим образом. Импульс

01з с выхода блока 13 задания частоты намагничивающих импульсов поступает нэ первый вход RS-триггера 11 и взводит его (фиг.3). На второй вход RS-триггера 11 с блока 14 синхронизации поступает последовательность импульсов U<<, соответствующих началу положительной полуволны питающего напряжения Од фазы А, Первый же импульс из этой последовательности, поступающий по времени после импульса О;з с выхода блока 13 задания частоты намагничивающих импульсов, возвращает RS-триггер 11 в исход ое состояние, Таким обра5

55 зом,;а выходе RS-триггера 11 формируется си нал с частотой cëåäoâàíèÿ намагничиваю.цих импульсов, причем задний фронт этого сигнала синхронизирован с началом положительной полуволны напряжения Од фазы A источника 1 питания. Сигнал с выхода RS-триггера 11 через регулятор 10 фазы, определяющий фазу формирования намагничивающих импульсов относительно начала положительной полуволны питающего напряжения, и блок 12 форл ирования длительности намагничивающих импульсов (диаграмма U>z, фиг.3) поступает на управляющий вход формировагеля 8 намагничивающих импульсов, обеспечивая его включение в заданный момент времени и на заданное время. Ерол1е того, для создания путей протекания импульсного тока необходимо :зменить аггоритм работы ключей регулятора 16 наг1ряжения, работающего в интервалах между импульсами в режиме сгабилизации напряжения. Для этого сигнал с выхода RS-триггера 11 подается на входной формирователь 23 импульсов блока 19 согласования, который вырабатывает сигнал

0:з по заднему фронту сигнала RS-триггера

11. Сигнал с выхода формирователя 23 импульсов поступает на первый выходной форл1ирователь 26 импульсов и на вторые входы первого и второго RS-триггеров 24 и 25 блока 19 согласования. На первые входы RSтриггеров 24 и 25 блока 19 согласования поступают сигналы 0>р с дополнительных выходов блока 14 синхронизации, представляющие собой последовательности импульсов, синхронизированные с началами полув лн напряжений Ос, ОБ фаз С и В источника 1 питания, Таким образом, RSтриггеры 24 и 25 блока 19 синхронизации взводятся в момент времени, соответствующий началу положительной полуеолны напряжения фазы А источника 1 питания,и сбра:ываются в исходное состояние в моменты времени, соответствующие началу положительной полуволны напряжения Ua фазы В и началу отрицательной полуволны напряжения Uc фазы С источника 1 питания (диаграммы Uzp, 025, фиг.3). По сигналу

Uzz входного формирователя 23 импульсов и по задним фронтам сигналов 024, Uzs RSтриггеров 24 и 25 соответствующие выходные формирователи 26 — 28 импульсов блока

19 согласования вырабатывают сигналы

026, 02,, 028, фиг.3) заданной длительности, которые через соответствующие логические элементы ИЛИ 29 — 31 группы элементов

ИЛИ 18 подаются на одну группу управляющих входов регулятора 16 напряжения. Длительность сигналов выходных формирсеателей 26-28 импульсов блока 19

1628176 согласования задается из условия надежного выкл1очения тиристоров регулятора 16 напряжения и зависит от сдвига фаз между кривыми тока 1д, Ig, Ic и напряжения ОА, 0д, 0с соответственно.

Таки л образом, на выходе группы 18 элементов ИЛИ в интервале между намагничивающими импульсами формируются си; на II I, обеспечивающие работу регулятора 16 в режиме стабилизации напряжения, а при:I ормировании намагничивающих импульсов к ним добавляются сигналы, обеспечивсчощие включенные или в зависимости от ,1 ":g.,I1га лаг11ичивающих импульсов подтвержда Jill " o вкл1оченное состояние соответствующих тирпсторов для создания контуров замы;:.ения и1лпульсных токов (диаграммы

Ugg, 1.1зз, Upi, фиг.3).

Таким же образом формируются намаг11и1ива ощие импульсы в цепи питания других (г:-1) групп гистерезисных электродвигателей.

Для уменьшения загрузки источника 1 питания импульсными токами действие намаг1ъ1чивающих импульсов разносят во време11.. Для этого сигнал с выхода блока 13 зада11и.1 частоты нлмагничива>ощих импульcoD первого канала управления поступает

1га входы (и-1) блоков 13 задания частоты нама -ни ииа1ощ11х и1лпульсов (n-1) каналов упр1в IQIч1я через и блоков 15 задержки.

Совместное использование в системе электропитания регулятора напряжения и формирователя намагни1ива1ощих импульсоВ позволяет обеспечить высокие энерге 1ические характеристики гистерезисных электроды гагелей и сохраiièTI их на задан11ом уровне в процессе функционирования оборудования, Формула изобретения

Система электропитания i. управления и группами гистерезисных электродвигателей, содержащая источник питания, блок управления частотой и напряжением, выходом подкл очен11ый к управляющему входу источII êà питания, и каналов управления с фазныlll1 выход11ыми выводами для подключения и групп гистерезисных электродвигателей соответств=нно, п блоков voìllållñèðóioùèx конде11саторов, од11ими выводр ли подключенные v выходу ис гочника питания, а другили вь1водами — к фазным входным выводам каналов управления соответственно, каждый ка,1ал управления с11абжен формирователе1л намаг11ичивающих импульсов, по

1opIIoI.Iу входу и выходу включенному а цепь одного фэзного выходного вывода канала управления, вторым входом формирователь намагничива ощих импульсов подключен к другому фазному выходному выводу канала управления, блоком управления, составлен5

55 ным из регулятора фазы, RS-триггера и блока формирования длительности намагничивающих импульсов, выход которого образует выход данного блока управления, подключенный к управляющему вхОду формирователя на лагничивающих импульсов, блоком задания частоты намагничивающих импульсов, выходом соединенным с первым входом блока управления формирователем намагничивающих импульсов, образованным первым . входом RS-триггера, блоком синхронизации с входами для подключения к соответствующим фаэным входным выводам канала управления, выход блока синхронизации соединен с вторым входом блока управления формирователем намагничивающих импульсов, и-1 блоков задержки, вход блока задания частоты намагничивающих импульсов первого канала упраьления соединен с выходом блока управления источника питания, а вход блока задания частоты намагничивающих импульсов каждого из и-1 других каналов управления через соответствующий блок задержки связан с выходом блока задания частоты намагничива1ощих импульсов первого канала управления, отличающаяся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, каждый канал управления снабжен регулятором напряжения с двумя группами управляющих входов, включенным на входе канала управления блоком фазоимпульсного регулирования с двумя выходами блока элементов ИЛИ, блоком согласования с тремя входами, задатчиком и датчиком напряжения, установленным на входе канала управления, блоком сравнения, блок синхронизации кадого канала управления снабжен двумя дополнительными выходами, второй вход RS-триггера блока управления формирователем намагничивающих импульсов образует второй вход данного блока управления, а выход RS-триггера подключен к входу регулятора фазы, выходом соединенного с входом блока формирования длительности намагничивающих и1лпульсов и первым входом блока согласования, второй и третий входы которого подключены к дополнительным выходам блока синхронизации, а выход — к первому входу блока элементов ИЛИ, второй вход которого соединен с первым выходом блока фазоимпульсного регулирования, информационными входами связанного с выходами блока синхронизации, управляющим входом — с выходом блока сравнения, входы которого соединены с выходами задатчика и датчика напряжения, а второй выход блока фазоимпульсного регулирования и выход блока элементов JIJlN подключены соответственно к группам управляющих входов регулятора напряжения.

16281 i6

Фиг 2 и, Ig с с

U1A

4з и/!

Уд а

Vzs и

Ур и и„

Огу

Ьг

Ь

Составитель А. Головчен ко

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Заказ 347 Тираж 353 Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101