Электропривод постоянного тока

 

Использование: применяется в электротехнике , а именно в автоматизированном электроприводе постоянного тока. Сущность изобретения: для повышения качества регулирования в электропривод постоянного тока введены компаратор, формирователь импульсов, семь элементов И, два элемента ИЛИ и параллельный регистр, в результате чего в электроприводе автоматически изменяется коэффициент обратной связи по ЭДС. Это позволяет сохранить ди намические показатели переходных процессов 1 ил.

1739467 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. (19) (3)) (я)5 Н 02 Р 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

t> j llс 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4...4 ("т ф () (21) 4839999/07 (22) 10.05,90 (46) 07.06,92. Бюл. К. 21 (71) Могилевский городской центр научнотехнического творчества молодежи "Импульс" (72) M.n.Ñëóêà M С.В Кольцов (53) 621.316.718.5(088.8). (56) Авторское свидетельство СССР

М 1277335, кл. Н 02 Р 5/06, 15,12.86.

Авторское свидетельство СССР

К. 1636976, кл. Н 02 Р 5/06, 29,09.89.

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в электроприводах, выполненных по системе вентильный преобразователь — двигатель с двухконтурной системой подчиненного регулирования, содержащей регуляторы напряжения и то-. ка.

Цель изобретения — повышение качества регулирования, Поставленная цель достигается тем, что в электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель. якорная обмотка которого с последовательно соединенным шунтом подключена к выходу преобразователя, трехфазный вход которого предназначен для подключения к сети переменного тока, а шесть управляющих входов преобразователя соединены с шестью входами элемента ИЛИ и шестью выходами системы импульсно-фазового упоавления, вход которой соединен с выходом регулятора тока, вход которого соединен с выходом регуля(54) ЗЛ Е КТРО ПРИ ВОД ПО СТОЯН НОГО Т0КА (57) Использование: применяется в электротехнике, а именно в автоматизированном электроприводе постоянного тока. Сущность изобретения: для повышения качест. ва регулирования в электропривод постоянного тока введены компаратор, формирователь импульсов, семь элементов И, два элемента ИЛИ и параллельный регистр, в результате чего в электроприводе автоматически изменяется коэффициент обратной связи по ЗДС. Это позволяет сохранить ди. намические показателй переходных процессов. 1 ил. тора напряжения, и через датчик тока соединен с шунтом, один выход регулятора напряжения предназначен для подключения к источнику задающего напряжения, а второй вход соединен с выходом блока выборки, шесть входов которого через шесть соответствующих ключей соединены с одними выводами шести соответствующих вторичных обмото к тра нсфо рматора синхронизации, вторые выводы которых соединены между собой, нечетные вторичные обмотки соедииены противофазно четным, первичная трехфазная обмотка трансформатора синхронизации соединена звездой и подключена к трехфазному моду преобразователя, введены компаратор, формирователь .импульсов, семь элементов И, два элемента

ИЛИ, параллельный. регистр, при этом шесть входов параллельного регистра соединены с шестью выходами системы импульсно-фазового управления, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом

1739467 записи параллельного регистра, шесть выходов которого через шесть элементов И соединены с управляющими входами шести соответствующих ключей и шестью входами второго элемента ИЛИ, выход которого со- 5 единен с управляющим входом блока выборки, вторые входы элементов И объединены и соединены с выходом третьего элемента ИЛИ, один вход которого через формирователь импульсов соединен с выхо- 10 дом компаратора, соединенным через седьмой элемент И с вторым входом третьего элемента ИЛИ, вход компаратора соединен с шунтом, а второй вход седьмого элемента

И соединен с выходом первого элемента 15

ИЛИ, Указанное построение системы управления позволяет обеспечить заданные динамические показатели процесса регулирования при работе электропривода в режи- 20 мах непрерывного и прерывистого тока, Как известно, при переходе из режима непрерывного тока в режим прерывистого тока в граничной точке коэффициент передачи вентильного преобразователя претерпева- 25 ет скачок и далее нелинейно изменяется (уменьшается). Вследствие этого быстродействие контура регулирования напряжения снижается, а колебательность растет.

Чтобы повысить качество регулирования и 30 обеспечить одинаковые динамические характеристики электропривода в режимах непрерывного и прерывистого тока необходимо поддерживать равенство ЭДС преобразователя заданному значению на каждом 35 такте выпрямления, В рассматриваемой системе электроп ривода нахождение среднего значения ЭДС преобразователя в режиме непрерывного тока осуществляется путем измерения мгновенного значения 40

ЭДС фазы источника питания, остающейся в работе при подаче импульсов управления на тиристоры. В режиме преривистого тока среднее значение ЭДС преобразователя необходимо измерять в момент прерывания 45 (прекращения) тока в цепи якоря.

Таким образом, коэффициент обратной связи по напряжению необходимо изменять и предлагаемое устройство выполняет это автоматически в соответствии с режи- 50 мом работы электродвигателя.

На чертеже представлена структурная схема электропривода постоянного тока, Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1, якорная обмот- 55 ка которого соединена последовательно с шунтом 2, вход которого подключен к датчику 3 тока, и подключена к выходу преобразователя 4, трехфазный вход которого предназначен для подключения к сети переменного тока, а шесть управляющих входов преобразователя 4 соединены с шестью выходами системы 5 импульсно-фазового управления, вход которой соединен с последовательно включенными регулятором 6 напряжения и регулятором 7 тока, второй вход которого соединен с выходом датчика 3 тока, один вход регулятора 6 напряжения предназначен для подключения к источнику задающего напряжения (не обозначен), второй вход регулятора 6 напряжения подключен к выходу блока 8 выборки, шесть входов которого через ключи 9 — 14 соединены с одними выводами вторичных обмоток 15 — 20 трансформатора 21 синхронизации, вторые выводы которых соединены между собой, причем обмотки 15, 17 и 19 и обмотки 16, 18 и 20 соединены противофазно, а первичная трехфазная обмотка трансформатора 21 соединена звездой и подключена к трехфазному входу преобразователя 4. Управляющие входы ключей 9—

14 соединены с выходами элементов И 22—

27, первые входы которых объединены и подключены к выходу элемента ИЛИ 28, а другие соединены с шестью выходами параллельного регистра 29, шесть входов которого соединены с шестью выходами системы 5 импульсно-фазового управления и входами элемента ИЛИ 30. Выходы компаратора 31 подключены к выходу шунта 2, а выход через формирователь 32 импульсов подключен к первому входу элемента ИЛИ

28, на второй вход которого через элемент

И 33 подключены входы компаратора 31 и элемента ИЛИ 30, причем выход элемента

30 подключен также к входу записи регистра 29, а выходы элементов 22 — 27 через элемент ИЛИ 34 подключены к управляющему входу блока 8 выборки, Злектропривод постоянного тока работает следующим образом.

Якорная обмотка электродвигателя 1 с последовательно соединенным шунтом 2 подключена к выходу преобразователя 4, выходное напряжение которого регулируется при помощи системы 5 импульснофазового управления. Формирование переходных процессов осуществляется двухконтурной системой подчиненного управления с последовательным включением регуляторов 6 и 7 напряжения и тока. Внутренний контур регулирования тока содержит датчик 3, преобразующий сигнал от шунта 2 и пропорционально-интегральный регулятор 7 тока. Внешний контур регулирования напряжения образован пропорциональным регулятором 6 напряжения, на выходы которого подаются сигнал задания от источника задающего напряжения (на

1739467 фиг. не обозначен) и сигнал обратной связи по ЭДС преобразователя 4 с блока 8 выборки.

Измерение ЭДС преобразователя 4 выполняется следующим образом. 5

В режиме непрерывного тока выходной сигнал компаратора 31 представляет логическую "1", которая, поступая на один из входов элемента И 33, разрешает прохождение импульсов управления тиристорами с 10 выхода элемента ИЛИ 30 на элемент ИЛИ

28 и далее на входы элементов И 22 — 27.

При этом импульсы управления тиристорами в виде логической "1" записываются в соответствующий разряд 15 параллельного регистра 29, таким образом запоминается информация о фазе источника питания, остающейся в работе. Для мостовой трехфазной схемы управляемого преобразователя среднее значение выпря- 20 мленного напряжения на каждом такте пройорционально мгновенному значению ЭДС фазы, остающейся в работе в момент поступления очередного импульса управления. В соответствии с этим импульс 25 управления тиристорами через один из элементов 22 — 27, а именно в том разряде регистра 29, где записана логическая "1", поступит на вход управления соответствующего аналогового ключа 9 — 14 и в этот 30 момент времени в блок 8 выборки поступит сигнал с соответствующей фазной обмотки

15 — 20 трансформатора 21. Этот сигнал хранится до поступления очередного импульса управления на вход преобразовате- 35 ля 4, по которому в блок 8 поступит новое значение ЭДС. Таким образом определение среднего значения ЭДС производится на каждом такте преобразователя 4.

П ри мал ых, на грузках на валу электро- 40 двигателя 1 ток в якорной цепи. прерывистый. В момент окончания импульса тока формирователь 32 формирует импульсный сигнал, который через элемент ИЛИ 28 и один из элементов И 22 — 27, на другом 45 входе которого имеется логическая ",1", поступает на управляющий вход соответствующего ключа 9 — 14 и через элемент ИЛИ 34 на управляющий вход блока 8 выборки. Соответственно в блок 8 поступает значение 50

ЭДС обратной связи, измеренное в момент запирания соответствующего тиристора.

Одновременно с этим логический "0" с выхода компаратора 31 запрещает прохождение импульсов с выхода элемента ИЛИ 30 55 на элементы И 22 — 27.

Таким образом, предлагаемый электропривод автоматически, в зависимости от режима работы, изменяет коэффициент обратной связи по ЭДС, что позволяет сохранить динамические показатели переходных процессов и обеспечить заданное качество регулирования.

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, якорная обмотка которого с последовательно соединенным шунтом подключена к выходу преобразователя, трехфазный вход которого предназначен для подключения к сети переменного тока, а шесть управляющих входов преобразователя соединены с шестью входами элемента ИЛИ и шестью выходами системы импульсно-фазового управления, вход которой соединен с выходом регулятора тока, вход которого соединен с выходом регулятора напряжения и через датчик тока с шунтом, один вход регулятора напряжения предназначен для подключения к источнику задающего напряжения, а второй вход соединен с выходом блока выборки, шесть входов которого через шесть соответствующих ключей соединены с одними выводами шести соответствующих вторичных обмоток трансформатора синхронизации, вторые выводы которых соединены между собой, нечетные вторичные обмотки соединены противофазно четным, первичная трехфазная обмотка трансформатора синхронизации соединена звездой и подключена .к трехфазному входу преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повышения качества регулирования, в него введены компаратор, формирователь импульсов, семь элементов И, два элемента

ИЛИ, параллельный регистр, при этом шесть входов параллельного регистра соединены с шестью выходами системы импульсно-фазового управления, выход первого элемента ИЛИ вЂ” с входом записи параллельного регистра, шесть выходов которого через шесть элементов И соединены с управляющими входами шести соответствующих ключей и шестью входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом выборки, вторые входы элементов И объединены и соединены с выходом второго элемента ИЛИ, один вход которого через формирователь импульсов соединен с выходом компаратора. соединенным через седьмой элемент И с вторым входом второго-элемента ИЛИ, вход компаратора соединен с шунтом, а второй вход седьмого элемента И вЂ” с выходом первого элемента ИЛИ.

1739467

Составитель

Редактор Н.Лазаренко Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко .Заказ 2008 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCCP

113035, Москва. Ж-ЗБ, Раушская наб., 4/б

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