Устройство динамического торможения

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советских

Социалистических

Республик (1> 597 058 г; 1 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.11.75 (21) 2192363/07 (5l) М. Кл.

Н 02 Р 3/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам нзооретений и открытий (43} Опубликовано 05.03.78. Бюллетень ¹ 9 (5>) УДК 62 1. 3 16. . 7 18. 5 (08 8. 8) (45) Дата опубликования описаниями,О3. f3 (72) Авторы изобретения

К, И. Задорожный, H. Г. Перепелица, Е, Г. Струтц, Ю, И, Малахов, А, Г. Егай и Г. К. Иванов

Алма-Атинский завод тяжелого машиностроения и Казахский политехнический институт (71) 3а явители (54) УСТРОЙСТВО ДИНАМИЧЕСКОГО

ТОРМОЖЕНИЯ с присоединением заявки № (23) Приоритет

Изобретение относится к регулируемым электроприводам волочильных станов для алюминиевой, медной и стальной проволоки, применяемых в метизной и кабельной промышленностях, и может быть также использова- 5 но в текстильной, бумагоделательной и других отраслях промышленности на оборудовании с электродвигателями постоянного тока, якорная цепь которых питается от управляемого тиристорного (вентильного) преобразователя.

IO

Известен нереверсивный электропривод для получения регулирования скорости в широком диапазоне, содержащий управляемый источник постоянного тока, к которому подключается якорь электродвигателя. Для обеспечения режима динамического торможения при отклюlS чении напряжения преобразователя или при снижении его напряжения до величины, меньшей ЭДС электродвигателя, параллельно якорной цепи подключается тиристорный триггер с емкостнои коммутацией и резистором динамического торможения (1J.

Для коммутации тормозного и вспомогательного тиристоров в известной схеме используется энергия реактивных элементов, запасаемая в переходном или установившемся режимах работы электропривода. 25

Для надежной работы тиристорного триггера в этом электроприводе необходимо, чтобы напряжение заряда коммутирующей емкости при переключении тиристоров изменяло полярность. В противном случае происходит сбой его работы. Если в динамическом режиме время переходного процесса (например, снижение напряжения источника питания до значения, меньшего ЭДС двигателя) оказывается меньше времени перезаряда коммутирующей емкости, то оба тиристора триггера оказываются включенными, что значительно увеличивает нагрузку источника питания за счет подключения резистора динамического торможения. Если электродвигатель постоянного тока имеет большую индуктивность, которая задерживает процесс перезаряда емкости, и его якорная цепь питается от тиристорного преобразователя, то сбой работы триггера происходит с большей вероятностью. В этом случае в режиме прерывистого тока. оба тиристора включены и при переходе в режим непрерывного тока остаются включенными, подключая таким образом и резистор динамического торможения.

Более надежно работает схема, содержащая якорь электродвигателя, подключенный на вход регулируемого выпрямителя, цепь динамическо597058

15 го торможения из резистора и тормс ного тиристора, вспомогательный тиристор, подключенный анодом к общей точке гасящего конденсатора и диода, соединенного последовательно с зарядным резистором, причем второй вывод конденсатора присоединен к зажиму постоянного тока выпрямителя, а другой конец зарядного сопротивления — к одной фазе сети переменного тока. Однако для обеспечения надежной работы схема управления тормозным и вспомогательным тиристорами должна быть выполнена таким образом, чтобы обеспечивался перезаряд емкости. Это усложняет схему и ограничивает ее возможность по быстродействию !2).

Цель изобретения заключается в упрощении уСтройства и в повышении его быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве динамического торможения, содержащем управляемый тиристорный преобразователь, к которому подключен двигатель постоянного тока, включенную параллельно якорю двигателя цепь динамического торможения из резистора и тормозного тиристора, вспомогательный тиристор, подключенный анодом (катодом) к перемычке между анодом (катодом) тормозного тиристора и резистора, логическую схему управления тормозным и вспомогательным тиристорами, катод (анод) вспомогательного тиристора подключен к одной из фаз сети переменного тока, присоединенной к силовому блоку тиристорного преобразователя, а выходные контакты логической схемы управления включены в цепи. соединяющие управляющие электроды вспомогательного тиристора и тиристора преобразователя, подключенного к той же фазе, что и вспомогательный тиристор.

На чертеже приведена схема устройства динамического торможения.

Устройство содержит управляемый тиристорный преооразователь 1 с силовым блоком на тиристорах 2 — 7, собранным по трехфазной полностью управляемой схеме, и систему 8 импульсно-фазового управления. Якорь электро;двигателя постоянного тока подключен к преобразователю 1. Для обеспечения режима динамического торможения параллельно якорю

9 подключен резистор 10 динамического торможения и тормозной тиристор 11. Для запирания тормозного тиристора подключен вспомогательный тиристор !2. Для обеспечения стабилизации скорости на валу электродвигателя 9 установлен тахогенератор 13, напряжение которого сравнивается с задающим напряжением, снимаемым с задатчика 14, и подается на вход системы 8 импульсно-фазового управления.

Логическая схема, обеспечивающая переключение управляющих сигналов тиристоров 7, ! 1, 12, содержит пороговый элемент 15, усилитель !6, реле 17, с контактами 18, 19, реле 20 с переключающимися контактами 21, 22, реле

23 минимального тока с контактом 24.

В установившемся режиме на входе порогового элемента !5 действует сигнал «1», определяемый тем, что разность между задающим напряжением блока 14 и напряжением с тахогенератора 13 больше порога срабатывания. На инверсном выходе элемента 15 сигнал соответЗО

49

55 бО ствует «С». Реле 17 отключено, поэтому контакт !

8 в цепи управляющего электрода тиристора

11 открыт, и тиристор 11 тока не проводит.

Контакт 19 реле 17 в цепи реле 20 замкнут. Но так как..через реле 23 минимального тока ток не протекает, его контакт 24 разомкнут, и реле

20 отключено. Поэтому через контакт 21 реле 20 на управляющий электрод тиристора

7 поступают отпирающие импульсы из системы

8 импульсно-фазового управления как обычно, а контакт 22 реле 20 в цепи управляющего электрода вспомогательного тиристора 12 разомкнут, и тиристор 12 заперт. Таким образом, в установившемся режиме ток через резистор

10 динамического торможения не протекает.

В переходных режимах или при торможении устройства, если разность между задающим напряжением блока 14 и тахогенератора 13 ста-. новится меньше порога срабатывания элемента

15 или изменяет знак, то на его инверсном выходе появляется сигнал «1», что приводит к включению реле 17 и замыканию его контакта

18 в цепи управляющего электрода тормозного тиристора 11, и он открывается, подключая резистор 10 к якорю 9. Если ЭДС якоря 9 превышает напряжение преобразователя, устройство переходит в режим динамического торможения. Реле 20 по-прежнему отключено, так как в его цепи контакт 19 реле 17 разомкнут, хотя контакт 24 замкнут, .так как через реле

23 протекает ток.

Через контакт 22 реле 20 импульсы с блока

8 поступают на тиристор 7.

Тиристор 12 заперт, так как в цепи его управляющего электрода разомкнут контакт

22 реле 20. После того, как в процессе торможения разность между напряжениями тахогенератора. 13 и блока 14 возрастет выше порога срабатывания элемента 15, на его выходе снова появится «О», реле 17 обесточится. Это приводит к замыканию контакта 19, и так как через реле 23 протекает ток и его контакт 24 замкнут, то происходит включение реле 20. Его контакт

2! размыкается, отключая управляющий электрод тиристора 7, контакт 22 замыкается, подключая к блоку 8 цепь управляющего электрода вспомогательного тиристора 12. Цель управляющего электрода тормозного тиристора

ll разрывается контактом 18 реле 17, подготавливая к запиранию тормозной тиристор 11.

Отпирающий импульс с системы импульснофазового управления по цепи управляющего электрода через замкнутый в этот момент контакт 22 открывает вспомогательный тиристор

12, Напряжение сети подключается через тиристор 2 или 4, в зависимости от момента срабатывания реле 20, а вспомогательный тиристор 12 — к резистору 10. Так как тиристор

7 заперт, то к этому же резистору IO встречно на:.ряжению сети подключена ЭДС якоря 9.

Если напряжение сети превышает ЭДС якоря 9, то тормозной тиристор !1 запирается. Реле 23 обесточивается, разрывая своим контактом 24 цепь реле 20, которое, в свою очередь, своим контактом 22 разрывает цепь управляющего электрода вспомогательного тиристора 12, подготавливая его к запиранию, и кон597058

Формула изобретения

Составитель В, Тарасов

Техред О. Луговая Корректор Д.Мельниненко

Тираж 89." Поди ное

Редактор И. Тимофеева

Заказ 1168/53

ЦИ11ИПИ Государственного oìèTåT; Совета Мин, ров . ССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскан наб. и., 3

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 1 тактом 21 подключает цепь управляющего электрода тиристора 7. Запирание вспомогательного тиристора 12 происходит в промежуток времени после разрыва цепи его управления, когда в преобразователе включаются попарно тиристоры 6 — 3 или 6 — 5, и напряжение на нем падает до нуля. Таким образом схема возвращается в исходное состояние, соответствующее установившемуся режиму. При отключении электропривода схема работает аналогично предыдущему описанию, но без включения вспомогательного тиристора 12. Запирание тормозного и вспомогательного тиристоров осуществляется без использования реактивных элементов.

Сигнал на вход порогового элемента 15 может быть подключен не только к суммирующе- 15 му узлу системы стабилизации скорости, но и с любой другой системы, где используется аналогичное устройство. Например, в системе со стабилизацией положения петли в электроприводе намоточного аппарата этот сигнал может быть разностью напряжений задающего узла и сельсина петли и т, п. Для увеличения быстродействия логическая схема может быть выполнена на стандартных полупроводниковых элементах (например, логике «Т»).

По сравнению с прототипом из силовой схе- д мы исключается емкость, которая в электроприводах мощностью 160 кВт может достигать 200 — 400 мкф из условия времени запирания тиристоров и представляет батарею из 8—

10 емкостей по 30 мкф 600 В, исключаются также диод и зарядное сопротивление. Это по6 вышает надежность работы схемы в быг гро протекающих переходных процессах, благодаря исключению сбоев в работе триггера из-за наличия емкости.

Устройство динамического торможения, содержащее управляемый тиристорный преобразователь, к которому подключен якорь электродвигателя постоянного тока, включенную параллельно якорную цепь динамического торможения из резистора и тормозного тиристора, вспомогательный тиристор. подключенный анодом (катодом) к перемычке между анодом (катодом) тормозного тиристора и резистора, логическую схему управления тормозным и вспомогательным тиристорами, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повышения его быстродействия, катод (анод) вспомогательного тирпстора подключен к одной из фаз сети переменного тока, присоединенной к силовому блоку тиристорного преобразователя, а выходные контакты логической схемы управления включены в цепи, соединяющие электроды вспомогательного тиристора и тиристора преобразователя, подключенного к той же фазе, что и вспомогательный тпрпстор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР Хе 36071 . кл. Н 02 P 3/08, 30.07.67.

2. Авторское свидетельство СССР Ко 259241, кл, Н 02 P 5/06, 19.07.68.