Электропривод постоянного тока с реверсором

 

Использование: для электроприводов экскаваторов. Сущность данного устройства в результате сдвига по фазе питающего и управляющего напряжений; значение выпрямленного напряжения, приходящего на катушку, становится в три раза меньше форсировочного и достигает номинального значения. Форсировочное напряжение повышает быстродействие контактора, в результате чего контакты реверсора переключаются в меньший промежуток времени. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Н 02 Р 5/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4907960/07 (22) 04.02.91 (46) 07.07.93. Бюл. N 25 (71) Научно-производственное обьединение "Сибцветметавтоматика" и Всесоюзный научно-исследовательский и проектноконструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте (72) B.П.Кочетков, Н.Б.Лыков, В.В.Андриевский и В.Д.Бонилья (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1008874, кл. Н 02 Р 5/06, 1980.

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для различных производственных механизмов. в том числе экскаваторных.

Цель изобретения — повышение быстродействия электропривода при одновременном обеспечении экономичности и надежности.

На фиг. 1 изображена структурная схема электропривода постоянного тока с реверсором; на фиг. 2 — принципиальная схема системы управления и реверсора..

Изобретение содержит в соответствии со структурной схемой электрапривода задатчик интенсивности 1, соединенный с первым регулятором 2 частоты вращения, на второй вход которого подключен датчик

3 частоты вращения двигателя, Регулятор 2 подключен на первый вход регулятора 4 тока, на второй вход которого подключен датчик 5 тока якорной цепи. Выход регулятора

<л> ".Ыао 18261 17 А1. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА С РЕВЕРС0РОМ (57) Использование: для электроприводов экскаваторов, Сущность данного устройства в результате сдвига по фазе питающего и управляющего напряжений; значение выпрямленного напряжения, приходящего на катушку, становится в три раза меньше форсировочного и достигает номинального значения. Форсировочное напряжение повышает быстродействие контактора, в оезультате чего контакты реверсора переключаются в меньший промежуток времени, 2 ил.

4 через замыкающий элемент 6 подключен на вход системы 7 импульсно — фазового управления, которая своим выходом соединена с управляемым вентильным преобразователем 8, на выход которой через реверсор 9 подключена якорная обмотка электродвигателя 10. На вход командоаппарата 11, кроме задатчика интенсивности 1, подключены вход системы 12 управления, первый выход которой подключен к ключевому элементу 6, а второй выход соединен с реверсором 9. К двигателю 10 подключены датчики частоты вращения 3 и тока 5.

В соответствии с принципиальной схемой системы управления и реверсора (фиг.

2) в состав системы управления входит однофазный выпрямительный мост, состоящий из диодов 13, 14 и тиристоров 15, 16, на выход которого подключены параллельно диод 17, анод которого соединен с анодами диодов моста, а катод — с катодами тиристо1826117

3 ров моста, и катушка контактора 18 реверсора, а вход подключен к первой и второй фазам питающей сети. Контактор 18 конструктивно имеет размыкающие контакты 19 и замыкающие контакты 20, которые соединены по схеме контактного моста и функционально входят в состав реверсора,. к входу которого подключен выход управляемого вентильного преобразователя 8, а к выходу — якорь двигателя 10, размыкающий 21 и замыкаю- 10 щий 22 блок-контакты, которые соединены с одной стороны между собой и с первым концом первичной обмотки трансформатора 23, а с другой стороны размыкающий конртакт 21- со второй фазой, замыкающий 15 контакт 22 — с третьей фазой питающей сети. Второй конец первичной обмотки трансформатора 23 подключен к первой фазе . питающей сети. Управляющие электроды тиристоров 15, 16 соединены соответствен- 20 но через резистор 24; диод 25 и резистор 26, диод 27 с концами вторичной обмотки трансформатора 23, средняя точка которой через замыкающий ключевой элемент 28 соединена с катодами тиристоров 15, 16. К 25 выходу командоаппарата 11 подключен вход элемента времени 29, выходными элементами которого являются ключевые элементы 6 и 26.

Изобретение осуществляется следую- 30 щим образом, В исходном состоянии командоаппарат . 11 находится в нулевом положении. Управляющее напряжение на задатчик 1 интенсивности и систему 12 управления не 35 поступает. Замыкающий элемент 6 первого ключа элемента времени 29 отключил систему 7 импульсно-фазового управления ат регулятора 4 тока. Якорь двигателя 10 не получает питания через замкнутые контак- 40 ты 19 реверсора от управляемого вентильного преобразователя 8. т.к. на его вход не поступают управляющие импульсы от системы 7 импульсно-фазового управления.

Тиристоры 15 и 16 системы 12 управления 45 закрыты; т.к.. замыкающий элемент 28 второго ключа элемента времени 29 разомкнут.

Катушка контактора 18 обесточена, что обеспечивает. замкнутое состояние контактов 19 реверсора 9. Первичная обмотка 50 трансформатора 23 системы управления входом подключена к первой фазе, а выхо.дом через размыкающий блок-контакт 21 контактора 18 соединена с второй фазой.

Выпрямитель системы 12 управления также 55 подключен к первой и второй фазам.

Пусть командоаппарат 11 переводится в положение "Ход вперед". при этом управляющее напряжение поступает на задатчик

1 интенсивности и на элемент 29 времени, который сразу же включает первый ключ, замыкающий свой ключевой элемент 6, через который начинает поступать напряжение с задатчика. интенсивности через регулятор 2 частоты вращения и регулятора

4 тока на .систему 7 импульсно — фазового управления, которая начинает выдавать управляющие импульсы на управляемый вентильный преобразователь 8, которые открывают тиристоры преобразователя 8 на соответствующий угол. Управляемый вентильный преобразователь 8 начинает выдавать напряжение через контакты 19 реверсора 9 на якорь электродвигателя 10.

Двигатель начинает разгоняться под контролем контуров тока и скорости.

Для реверса электропривода командоаппарат 11 переводится в противоположное положение "Ход назад". При подходе командоаппарата 11 через нулевое положение, элемент 29 времени размыкает замыкающий элемент 6, на систему импульсно-фазового управления не поступает напряжение управления, в результате чего перестают поступать управляющие импульсы на управляемый вентильный преобразователь 8, который прекращает подачу напряжения на якорь электродвигателя 10.

Образуется бестоковая пауза. Срабатывает элемент 29 времени, включая замыкающий элемент. 26. Тиристоры 15 и 16 открываются полностью в результате совпадения по фазе питающего и управляющего напряжений, к катушке контактора 13 прикладывается форсировочное напряжение. Как только якорь контактора 18 притянется и его блокконтакт 21 разомкнется, а блок — контакт 22 замкнется, первичная обмотка трансформатора 23 своим концом подключается к третьей фазе. 8 результате сдвига по фазе питающего. и управляющего напряжений, значение выпрямленного напряжения, приходящего с выпрямительного моста на катушку контактора 18 становится в три раза меньше форсировочного и достигает номинального значения, Форсировочное напря- жение п.овышает быстродействие контактора, в результате чего контакты 20 реверсора 9 переключаются в меньший промежуток времени. После переключения контактов реверсора 9, элемент 29 времени, отработав выдержку времени, замыкающим элементом 6 замыкает. цепь управляющего напряжения на систему 7 импульсно-фазового управления, которое поступает с командоаппарата 11 через датчик интенсивности 1 и регуляторы 2 и 4. Система

7 импульсно;фазового управления начинает выдавать управляющие импульсы, меняющие угол управления тиристоров

1826117

10

20

35 ао управляемого вентильного преобразователя 8, Двигатель 10, подключенный к контактам 20 реверсора 9, переходит в режим рекуперативного торможения, отдавая энергию в сеть, т.к. наличие системы подчиненного регулирования обеспечивает выполнение первого необходимого условия рекуперативного торможения: автоматически изменяется угол регулирования системы импульсно-фазового управления до величины больше 90, необходимого для инверторного режима; второе необходимое условие рекуперативного торможения — изменение полярности управляемого вентиль ного преобразователя; осуществляется тиристорным реверсором. После полной остановки, двигатель начинает вращаться в другую сторону, произошел реверс.

Положительный эффект изобретения состоит в том, что с применением системы управления, во-первых, появилась возможность более быстрого переключения контак. тов реверсора, что улучшает быстродействие всего электропривода и как следствие производительность, которая может увеличиваться для некоторых приводов на 5-10%, во-вторых, появилась возможность рекуперативного торможения электродвигателя, что делает электропривод более экономичным, в-третьих, упростилась схема управления, что повышает надежность электропривода и облегчает его обслуживаwe.

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока с реверсором, содержащий электродвигатель и . последовательно соединенные регулятор частоты вращения, регулятор тока, систему импульсно-фазового управления, вентильный преобразователь, к выходу которого через замыкающие и размыкающие контакты реверсора подключена якорная обмотка электродвигателя, датчики частоты вращения и тока, выходы которых подключены к входам соответствующих регуляторов, систему управления реверсором, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия электропривода при одновременном обеспечении экономичности и надежности, в него введены последовательно соединенные командоаппарат и задатчик интенсивности, выход которого подключен к регулятору частоты вращения, реверсор выполнен с дополнительными замыкающими и размыкающими блок-контактами, а система управления реверсором содержит однофазный полуправляемый вы прямительный мост, вход по переменному току которого предназначен для подключения к первой и второй фазам сети, катушку реверсора, шунтированную диодом и подключенную к выходу указанного моста, элемент времени с двумя контактами, один из которых включен между регулятором тока и системой импульсно — фазового управления, две цепочки, каждая из которых содержит последовательно соединенные резистор и диод, трансформатор, при этом управляющие электроды тиристоров однофазного полууправляемого выпрямительного моста через укаэанные цепочки соединены с крайними выводами вторичной обмотки трансформатора, средний вывод которой через второй контакт элемента времени соединен с обьединенными катодами тиристоров, один вывод первичной обмотки трансформатора предназначен для подключения к первой фазе сети, а другой вывод — через размыкающий и замыкающий блок-контакты соответственно к второй и третьей фазам сети, выход командоаппарата соединен с входом системы управления реверсором.

1826117

Составитель В. Кочетков

Тех ред М.Моргентал

Корректор С. Лисина

Редактор Л. Павлова

Заказ 2321 Тираж Подписное

ВНИИПИ 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.!

1

I

l

8(l

8J

Pd

unncrpumu