Вентильный электропривод постоянного тока

 

Союз Советскик

Социалистических

Республнк

ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ (и1 743147

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 150774 (21) 2046131/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет—

Опубликовано 250680. Бюллетень ¹ 23

Дать опубликования Описания 28Q68Q

{я)м. к,.

Н 02 P 5/06

Государственный комнтет

СССР по делам нзобретений н открытнй. {53) УДК 621 316 .719.3(088.8) (72) Авторы изобретения

О.А. Орел, M. Э. Зильберблат и В.A. Поливанов

Украинский государственный проектный институт Тяжпромэлектропроект (71) Заявитель (54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО

TOKA

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено для приводов механизмов прокатных станов.

Известны устройства для торможения электропринодов н системах с подчиненным регулированием параметров, содержащие вентильный преобразователь и регулятор тока, обеспечивающий ограничение тока главной цепи как при о разгоне,так и при торможении (11 (2).

В таких устройствах время торможения определяется величиной тормоэного тока: чем больше тормозной ток, тем меньше время торможения.

В то же время н прокатных станах распространены электроприводы, в которых максимально допустимый при инвертировании ток преобразователя меньше максимально допустимого тока двигателя.

Это связано со стремлением удешевить установку за счет уменьшения габаритов и мощности тормозной группы вентилей преобразователя.

Недостатком таких электроприводов янляется ограничение интенсивности торможения и неполное использование перегрузочной способности электродвигателя. Повышение же-интенсивности торможения бывает необходимым как по условиям технологии производстна,. так и по условиям техники безопасности.

Наиболее близким к изобретению по технической "ущности и дос=игаемому результату является вентильный электропривод, в котором ускоренное торможение обеспечивается за счет сочетания рекуперативного и динамического торможения одновременно. В таком электроприноде двигатель постоянного тока независимого возбуждения подключен к сети переменного тока через вентильный преобразователь, управляющий вход которого соединен с регулятором тока, а управляющий вход последнего через сумматор связан с датчиком тока, включенным в цепь вентильного преобразователя и двигателя (31.

Параллельно двигателю подключена цепь динамического торможения, состоящая из резистора и контактора.

Устройство работает следующим образом.

В желаемый момент начала торможения подключают к двигателю цепь динамического торможения и однонремен74З1

1О

4О но подают на вход регулятора тока через сумматор сигнал задания постоянной величины. Двигатель начинает работать в генераторном режиме, и его энергия расходуется по двум каналам: выделяется в виде тепла в контуре динамического торможения и рекуперируется в сеть через вентнльный преобразователь. Регулятор тока в соответствии с неизменным сигналом задания на его входе обеспечивает поддержание неизменной величины той составл йощей тока двигателя, которая через вентильный преобразователь отдается в сеть. Эта рекуперативная составляющая не превышает максимально допустимого для вентильного преобразователя значения за счет выбора величины сигнала задания.

Величина сопротивления тормозного резистора установлена здесь, исходя из того, чтобы сумма максимума тока динамического торможения и максимального допустимого тока вентильного преобразователя не превосходила значения, максимально допустимого для двигателя.

Недостатком этого устройства является то„ что результирующий тормозной ток (момент) начинает уменьшаться сразу же после начала торможения, в результате чего время и путь торможения больше, чем or-и могли бы быть, если бы по мере замедления двигателя результирующий ток не снижался, или снижался бы в меньшей мере.

Повышенное время торможения приводит к понижению маневренности механизма и павышению размеров технологических аварий.

Цель изобретения — уменьшение времени и пути торможения, а также повышение надежности (за счет уменьшения размеров технологических аварий, сокращения времени послеаварийных простоев) путем полного использования перегрузочных возможностей двигателя.

Это достигается тем, что в цепь динамического торможения двигателя введен дополнительный датчик тока,, выход которого соединен через также дополнительна введенные диод и источник опорного напряжения с сумматором, причем диод .,включается последовательно, а источник опорнага напряжения встречно с датчиком тока.

Взаимная полярность сигналов с датчиКа тока вентильного преобразователя М датчика тока динамического торможения при монтаже устройства выбирается такой, при которой при торможении двигателя эти сигналы на вхаде регулятора тока действовали согласно друг с другом и встречно с сигналом задания.

На фиг. 1 изображена функциональная схема электропривода; на фиг. 2а, б,в, показаны диаграммы токов при торможении двигателя; на фиг. ивЂ

2О

3О

s)$ iQ

47

4 ток динамического торможения,7<, на фиг. 2,б — ток рекуперативного торможения Q и, на фиг. 2в — результирующий тормозной ток 3, протекающий по якорной цепи двигателя при работе устройства, Я вЂ” угловая скорость двиГателя.

Двигатель 1 с обмоткой 2 независимого возбуждения получает питание от сети переменного тока через вентильный преобразователь 3, управляющий вход которого соединен с регулятором 4 тока, а управляющий вход последнего через сумматор 5 соединен с выходом датчика тока 6, включенным в цепь вентильнога преобразователя и двигателя. Параллельна двигателю подключена цепь динамического торможения, состоящая из контактора 7, резистора 8 и датчика 9 тока, выход которого через диод 10 и источник 11 опорного напряжения соединен с сумматорам.

Электрапривад работает следующим образом.

В желаемый момент начала торможения включают контактор 7 и однсзременно подают на вход регулятора 4 тока через сумматор 5 задающий сигнал постоянной величины. Двигатель l, вращаясь по инерции, переходит в генераторный режим, и в цепи динамического торможения начинает протекать так (точка A на фиг. 2а,в). При этом выходной сигнал датчика 9 тока, превосходя опорное напряжение источника 11, полностью уравновешивает сигнал задания, вследствие чего регулятор ток- обеспечивает отсутствие тока рекуперативнога торможения двигателя, т.е. обеспечивает отсутствие рекуперацин энергии в сеть (точка A на фиг. 2,б).

Па мере замедления двигателя уменьшается ега ЭДС, уменьшается также ток в цепи динамического торможения и уменьшается выходное напряжение датчика 9 тока. При этом равновесие сигналов на входе регулятора 4 тока нарушается, что приводит к появлению и последующему увеличению тока рекуператизнаго торможения 1 и, протекающего ца цепи вентильного преобразователя и двигателя (см, фиг. 2,б) .

Благодаря наг)ичию отрицательной обратной свяэй, осуществляемой с помощью датчика 6 тока, величина тока рекуперативного торможения поддерживается регулятором 4 тока пропорциональной разности между величиной сигнала задания и величиной сигнала, поступающего с выхода датчика 9 тока через источник 11. Поэтому уменьшение тока динамического торможения компенсируется увеличением тока рекуперативного торможения.

В момент времени, когда вследствие уменьшения тока динамического .

743147

Формула изобретения фон.!

ЦНИИПИ Заказ 3480/48 Тираж 7 83 Подп ис н ое

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 торможения выходное напряжение датчика тока 9 станет равным напряжению источника 11, влияние датчика тока 9 на регулятор тока 4 прекратится и при дальнейшем замедлении двйгателя ток рекуперативного торможения будет поддерживаться неизменным в соответствии только с сигналом задания на входе регулятора тока.

Диод 10 необходим для предотвращения попадания на вход регулятора 4 тока ложного сигнала от источника 11 опорного напряжения.

Величина тока динамического торможения в момент начала торможения определяется величиной сопротивления резистора 8, а максимальная величина тока рекуперативного торможения — величиной сигнала задания на входе регулятора 4 тока.

Вентильный электропривод постоянного тока, содержащий двигатель независимого возбуждения, подключенный к 25 сети переменного тока через вентильный преобразователь, управляющий вход которого соединен с регулятором тока, а управляющий вход последнего через сумматор связан с датчиком тока, включенным в цепь вентильного преобразователя и двигателя, параллельно которому подключена цепь динамического торможения, состоящая из резистора и контактора, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени и пути торможения за счет полного использования перегрузочных возможностей двигателя, в цепь динамического торможения введен дополнительный датчик тока, выход которого через также дополнительно введенные диод и источ-. ник опорного напряжения соединен с сумматором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Слежановский О.В. Реверсгвный электропривод постоянного тока. Металлургия. 1967.

2. Автоматизированный эл ктропривод в народном хозяйстве (труды Ч

Всесоюзной конференции по автоматизированному электроприводу, том III, под общей редакцией М.Г. Чиликина, И.И. Петрова, М.М. Соколова).

3. Проект УГПИ Тяжпромэлектропроект, 9 Х-02-949, том. 9 81, черт. Р 046091.