RU1802394C - Двухдвигательный электропривод посто нного тока и способ управлени им - Google Patents

Abstract

Использование: может быть использовано в т говом электроприводе посто нного тока. Сущность: благодар  управлению двух- двигательным приводом посто нного тока на базе программного широтно-импульсного модул тора, позвол ющего, кроме формировани  импульсов управлени  тиристорами в заданной последовательности, осуществл ть предпусковой контроль состо ни  тиристоров и готовность к работе коммутирующих узлов, контроль состо ни  тиристоров и коммутирующих напр жений в каждый период коммутации, реализовать различные законы управлени  преобразователем с любой конфигурацией схемы тиристорно- го преобразовател . 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Description

СП

с

| Изобретение относитс  к электротехники и может быть использовано в т говом электроприводе посто нного тока.

Цель изобретени  - повышение надеж- привода.

На фиг. 1 представлена схема двухдви- гательного привода; на фиг. 2 - упрощенна  функциональна  схема алгоритма работы.

Устройство, реализующее предложенный способ управлени  двухдвигательным пр иводом, содержит двухканальный тири- стэрный преобразователь 1, каждый из ка- нглов которого включает в себ : последовательно соединенные через коммутационные устройства 2 и 3 с т говыми эл эктродвигател ми 4 и 5, главные тиристо- рь 6 и 7 с коммутирующими узлами, состо щими из вспомогательных тиристоров 8 и 9 и индуктивно-емкостных контуров 10 и 11. подключенных через RD-цепочки 12 и 13 к шинам источника питани  противоположной пол рности, формирователи 14, 15 и 16, 17 импульсов управлени  соответственно первым и вторым главными и первым и вторым вспомогательными тиристорами, уст . ройство задани  18, широтно-импульсный модул тор 19, включающий в себ  генератор тактовых импульсов 20, процессор 21, регистр адреса 22 и пам ть программ 23, датчики 24 и 25 контрол  напр жени  коммутирующих конденсаторов и два логических элемента 2И-НЕ 26 и 27.

Дополнительно устройство снабжено логическим устройством 28, устройством выбора режима работы привода 29, двум  логическими элементами ЗИ-НЕ 30 и 31,

программируемым параллельным интерфейсом 32, устройством вывода информации (дисплеем) ЗЗ двум  усилител ми 34 и 35 и датчиками 36, 37, 38 и 39 контрол 

. состо ни  соответственно первых и вторых главных и вспомогательных тиристоров,

F

Р

ю со о

Јь

причем выходы старшей тетрады порта Р2 процессора 21 соединены соответственное первыми входами логических элементов 30, 31, 32 и 33, выходы которых соединены с входами 5-8 логического устройства 28 и через формирователи 14, 16, 15 и 17-соответственно с управл ющими электродами главных и вспомогательных тиристоров 6 и 8 первого и 7 и 9 второго каналов, выходы датчиков 36, 37, 38 и 39 контрол  состо ни  соответственно первых, и вторых главных и вспомогательных тиристоров соединены с 1-4 входами логического устройства 28 и входами младшей тетрады порта В программируемого параллельного интерфейса 32, первые выходы датчиков 24 и 25 контрол  напр жени  коммутирующих конденсаторов соединены с третьими входами логических устройств 30 и 31, а вторые выходы датчиков, первый и второй выходы устройства выбора режима работы привода 29 соединены соответственно с входами старшей тетрады порта В программируемого параллельного интерфейса 29, входы порта А которого соединены с информационным выходами логического устройства 28, выход запроса на прерывание логического устройства 28 соединен с входом INT приема запроса прерывани  процессора 21, первый тестируемый вход которого соединен с управл ющей ЭВМ, а входы порта Р1 - с устройством задани .

Младша  тетрада порта Р2 и разр ды порта РО ОЭВМ, через регистр адреса 22 образуют магистраль адреса МА, а разр ды порта РО образуют магистраль данных МД. С этими магистрал ми соединены непосредственно микросхемы пам ти программы 23, программируемого параллельного интерфейса 32 и дисплей 33. Выходы нулевого и первого разр да порта С программируемого параллельного интерфейса 32 через усилители 34 и 35 соединены соответственно с вторыми входами логических элементов 30 и 32 и входом управлени  коммутационного устройства 2 первого канала преобразовател  и вторыми входами логических элементов 31 и 33 и входом управлени  коммутационного устройства 3 второго канала, а выход второго разр да - с устройством снижени  уставки токоограничени  системы управлени  приводом.

Широтно-импульсный модул тор 19 предназначен дл  формировани  импульсов управлени  главными и вспомогательными тиристорами двухканального. тиристорного преобразовател  их сдвига во времени относительно друг друга в зависимости от величины командного сигнала, а также сдвиг импульсов управлени  тиристорами в каналах на половину периода коммутации программным образом, Кроме того, процессор 21 модул тора в зависимости от режима работы привода и величины командного сигнала осуществл ет анализ состо ни  датчиков 14-17, 24, 25 выходных сигналов логического устройства 28, формирует команды управлени  и осуществл ет вывод текущей информации о состо нии ти0 ристорного преобразовател  на дисплей 33. Логическое устройство 28 предназначено дл  контрол  правильности функционировани  тиристорного преобразовател  по реакции датчиков контрол  состо ни  ти5 ристоров 14-17 на импульсы управлени  с учетом возможных вариантов отказа тиристоров (короткое замыкание, обрыв цепи, потер  управл емости, произвольное открывание ).

0 При наличии какого-либо отказа логическое устройство 28 на выходе формирует слово состо ни , характеризующее состо ние тиристорного преобразовател  и сигнал запроса на прерывани .

5 Слово состо ни  через порт А программируемого параллельного интерфейса 32 по требованию логического устройства 28 или по команде может быть прочитано и проанализировано процессором 21, кото0 рый делает заключение об исправности преобразовател  или определ ет вид отказа, в соответствии с которым блокируетс  работа привода или одного из каналов и выводитс  информаци  на дисплей 33. Сигналы блоки5 ровки через усилители 34 и 35 блокируют прохождени  импульсов управлени  тиристорами через логические элементы 30, 32 и 33,31 и отключают коммутационные устройства 2 или 3 канала, в котором обнаружен

0 отказ.

На входах порта В программируемого

параллельного интерфейса 32 формируетс 

слово состо ни  контрол  тиристоров, на . пр жени  на коммутирующих конденсато5 pax и режима работы привода путем подключени  выходных сигналов датчиков контрол  состо ни  тиристоров 14-17, вторых выходов датчиков 24 и 25 напр жени  на коммутирующих конденсаторах.иустрой0 ства выбора режима работы привода 29.

После чтени  и анализа слоаа состо ни  о определенные моменты времени в соответствии с величиной командного сигнала (при нулевом и максимальном значении)

5 процессор 21 разрешает работу привода в двухдвигательном или однодвигательном режиме, делает заключение о состо нии тиристоров и наличи  необходимого уровн  напр жени  на коммутирующих конденсаторах . При наличии отклонени  от нормы

процессор накладывает запрет на работу каналов преобразовател  или одного них и выводит информацию об отказе на

из ди

плей 33.

При подаче напр жени  на схему осу- ще твл етс  инициализаци  (программиро- вэкие) программируемого (параллельного интерфейса 32 и диспле  33), а также тестирование микропроцессорной системы. Если имеетс  отказ в системе, информаци  об отк эзе выводитс  на дисплей 33 устройства. Если отказ отсутствует, процессор 21 производит чтение и анализ величины команд- ног з сигнала, поступающего в цифровом видэ на порт Р1 устройства задани  18.

При нулевом командном сигнале путем анализа словасосто ни  порта В программируемого параллельного интерфейса 32 анализируетс  режим работы привода:

- в двухдвигательном режиме работы осу цествл ют контроль напр жени  на коммутирующих конденсаторах, формируют i онтрольную пачку последовательностей имп/льсов управлени  вспомогательными тиристорами и контролируют состо ние главных и вспомогательных тиристоров, го- товк ость коммутирующих узлов к работе. Если в одном из каналов обнаружен отказ тир1/ сторов или отсутствует напр жение на коммутирующем конденсаторе или уровень его достаточен по условию коммутации, нак/адываетс  запрет на работу этого канала с запоминанием рабочего канала, а на дйсг лей 33 выводитс  информаци  об отказе . Если преобразователь исправен и готов к ра юте, разрешаетс  включение коммута- циок ных устройств, а цикл контрол  величины зэданной скорости повтор етс ;

- в однодвигательном режиме работы осуи ествл етс  контроль напр жени  на коммутирующем конденсаторе, формируетс  контрольна  пачка импульсов управлени  вспомогательным тиристор.ом и конт юлируетс  состо ние главного и вспо- мога-ельного тиристора канала, наход ще- гос  в работе (при необходимости режим рабо|ы привода может быть выбран при помощи устройства 29:11 - двухдвигательный 10 или 01 - однодвигательный режим работы п эивода, соответственно первый или вторе и каналы преобразовател ). Если об- нарухен отказ и ключ квитировани  на дисплее J3 (на схеме не приведен) не включен, выводитс  информаци  на дисплей, а процессе р будет продолжать работу по микро-

цикл

-защелке с контролем состо ни 

ключ,) квитировани , блокиру  работу

разовател . Процессор может быть ен из микроцикла-защелки путем квипрео выве, тиров эни  информации об отказе.

Если значение командного сигнала не равно нулю и работа привода не блокируетс  управл ющей ЭВМ, а также запрос на прерывание на входе NIT процессора 21 отсутствует, формируютс  две последовательности импульсов управлени  главными и вспомогательными тиристорами, сдвиг между которыми определ етс  величиной командного сигнала. Контроль состо ни  главных и вспомогательных тиристоров в каждый период коммутации осуществл етс  логическим устройством 28.

Прохождение импульсов управлени  главными тиристорами будет разрешено по третьему входу логических элементов 30 и 31 в том случае, если значени  напр жений на коммутирующих конденсаторах ИК1 и ИК2 в каждый период коммутации (перед моментом открывани  главных тиристоров) будет достаточным по условию коммутации. Если напр жени  не будут подготовлены дл  гашени  главных тиристоров (неисправность коммутирующего узла, снижение уровн  напр жени  силовой сети), импульсы управлени  их будут заблокированы, тем самым исключена возможность срыва коммутации . -

Если в процессе работы возникает какой-нибудь отказ, логическое устройство 28 вырабатывает сигнал запроса прерывани , поступающий на вход I NT процессора 21, по которому он в соответствии с алгоритмом переходит к анализу слова состо ни  порта А программируемого параллельного интерфейса 32, определ ет причину отказа преоб- раэовател , производит отключение привода или одного из каналов с запоминанием рабочего и выводит информацию об отказе на дисплей 33.

При максимальном командном сигнале анализируетс  режим работы привода по слову состо ни  порта В, программируемого параллельного интерфейса 26 с учетом отключений каналов, производимых процессором в процессе работы преобразовател  при UKC 0. При двухдвигательном режиме контролируетс  напр жение на коммутирующих конденсаторах UK1 и U«2 и формируютс  импульсы управлени  главными тиристорами, в однодвигательном - контролируетс  напр жение на коммутирующем конденсаторе и формируютс  импульсы управлени  главным тиристором, наход щегос .в работе канала преобразовател . Если напр жение снижаетс  до критического по условию коммутации уровн , выводитс  информаци  об отказе, прекращаетс  формирование импульсов управле ни  главными тиристорами и формируетс  последовательность импульсов управлени 

вспомогательными тиристорами с последующим контролем величины командного сигнала и напр жени  на коммутирующих конденсаторах.

Подачей нулевого сигнала на тестируемый входТ однокристальной ЭВМ 21 блокируетс  работа преобразовател , что необходимо дл  бестокового переключени  коммутационных устройств, а также при снижении до граничного значени  или исчезновени  напр жени  силовой сети. При этом формирование импульсов управлени  главными тиристорами прекращаетс  формируетс  последовательность импульсов управлени  вспомогательными тиристорами и выводитс  информаци  о причине отключени  преобразовател  на дисплей 33.

Таким образом, благодар  реализации предложенного способа управлени  двух- двйгательным приводом посто нного тока на базе программного широтно-импульс- ното модул тора, позвол ющего кроме формировани  импульсов управлени  тиристорами в заданной последовательности осуществл ть путем введени  программируемого параллельного интерфейса, диспле  двух логических элементов ЗИ-НЕ, логического устройства, устройства выбора режима работы привода, датчиков контрол  состо ни  тиристоров предпусковой контроль состо ни  тиристоров и готовность к работе коммутирующих узлов, контроль состо ни  тиристоров и коммутирующих напр жений в каждый период коммутации.

Программна  реализаци  широтно-им- пульсного модул тора позвол ет реализовать различные законы управлени  преобразователем с любой конфигурацией схемы тиристорного ключа (преобразовател ).

Кроме того, при работе в однодвига- тельном режиме или при выходе из стро  одного из каналов обеспечиваетс  отключение отказавшего канала, при этом осуществл етс  избирательный контроль состо ни  тиристоров и напр жени  на коммутирующем конденсаторе, а также формирование импульсов управлени  тиристорами только работающего канала преобразовател .

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Двухдвигательный электропривод посто нного тока, содержащий электродвигатели , двухканальный тиристорный преобразователь, каждый, из каналов которого включает в себ  главный тиристор, в , цепь которого через коммутационное устройство включен электродвигатель посто нного тока, узел коммутации, состо щий из

   вспомогательного тиристора, индуктивно- емкостного контура и RD-цепи подзар да коммутирующего конденсатора,-формирователи импульсов управлени  тиристорами,

   устройство задани , широтно-импульсный модул тор, состо щий из процессора, генератора тактовых импульсов, блока пам ти программ: , регистра адреса, а также два датчика напр жени  на коммутирующих

   0 конденсаторах и два логических элемента 2И-НЕ, отличающийс  тем, что, с Целью повышени  надежности, он дополнительно снабжен программируемым параллельным интерфейсом, дисплеем,

   5 логическим устройством, двум  логическими элементами ЗИ-НЕ, датчиками контрол  состо ни  главных и вспомогательных тиристоров , устройством выбора режима работы привода, двум  усилител ми, причем выхо0 ды старшей тетрады порта Р2 процессора соединены соответственно с первыми входами первых и вторых логических элементов ЗИ-НЕ и 2И-НЕ, выходы которых соединены с входами логического устройства и фор5 мирователе.й импульсов управлени  соответственно первыми главным и вспомогательным и вторыми главным и вспомогательным тиристорами, выходы датчиков контрол  состо ни  первого и второго глав0 ных и первого и второго вспомогательных тиристоров соединены с входами логического устройства и входами младшей тетрадь) порта: В программируемого параллельного интерфейса, первые выходы датчиков на5 пр жени  коммутирующих конденсаторов соединены с третьими входами первого и второго логических элементов ЗИ-НЕ, а вто- рые выходы и первый и второй выходы устройства выбора режима работы привода

   0 соединены соответственно с входами старшей тетрады порта В программируемого параллельного интерфейса, информационные выходы логического устройства соединены с входами порта А программируемого па5 раллельного интерфейса; а выход запроса на прерывание - с входом приема запроса прерывани  процессора, первый тестируемый вход которого предназначен дл  соединени  с управл ющей ЭВМ, входы

   0 порта Р1 - с устройством задани , младша  тетрада порта Р2 и разр ды порта РО через регистр адреса образуют магистраль адреса , разр ды порта РО образуют магистраль данных, с которыми соединены непосредст5 венно дисплей, блок пам ти программ. и программируемый параллельный интерфейс , выходы нулевого и первого разр дов порта С которого соединены через усилители соответственно с вторыми входами первых логических элементов ЗИ-НЕ и 2И-НЕ

   и входом управлени  коммутационного уст- ройс|тва первого канала и вторых логических элементов ЗИ-НЕ и 2И-НЕ и входом управ- лен1/  коммутационного устройства второго канала, а выход второго разр да предназначен дл  соединени  - с входом устройства снихени  уставки токоогрэничител  системы управлени  приводом, при этом алгоритм функционировани  процессора и логического устройства показан на фиг. 2 описани .
2. 2. Способ управлени  двухдвигатель- ным; электроприводом посто нного тока с двух анальным тиристорным преобразователе и с широтно-импульсиым регулированием напр жени , заключающийс  в том, что г ри нулевом командном сигнале контро- напр жение на коммутирующих кон;енсаторах, при подаче командного сигнала формируют две последовательности импульсов управлени  главными и вспомо- гате ьными тиристорами, при максимальном; командном сигнале формируют имп4льсы управлени  главными тиристорами и Контролируют напр жение на коммутирую дих конденсаторах1, отли чающий- с   ем, что, с целью повышени  надежности г ривода, при нулевом командном сигнале формируют контрольную пачку последовательностей импульсов управлени  вспомогательными тиристорами и контролируют состо ние главного и вспомогательного

   тиристоров первого и второго каналов преобразовател  и при достаточном по условию коммутации уровне напр жени  на коммутирующих конденсаторах и исправном состо нии тиристоров разрешают

   включение, при подаче командного сигнала контролируют состо ние главных и вспомогательных тиристоров и напр жение на коммутирующих конденсаторах в каждый период коммутации и при отсутствии

   или недостаточном уровне напр жени  на коммутирующих конденсаторах блокируют импульсы управлени  главными тиристорами , в случае обнаружени  отказа тиристоров отключают канал , в котором обнаружен

   отказ, причем в однодвигательном режиме работы или в случае обнаружени  отказа в одном из каналов преобразовател  снижают уставку .токоограничени и контролируют в зависимости от уровн  командного

   сигнала состо ние главного и вспомогательного тиристоров, напр жение на коммутирующем конденсаторе только рабочего канала.