RU2037262C1 - Electric drive - Google Patents

Electric drive Download PDF

Info

Publication number
RU2037262C1
RU2037262C1 RU92001496A RU92001496A RU2037262C1 RU 2037262 C1 RU2037262 C1 RU 2037262C1 RU 92001496 A RU92001496 A RU 92001496A RU 92001496 A RU92001496 A RU 92001496A RU 2037262 C1 RU2037262 C1 RU 2037262C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
group
optocouplers
outputs
diodes
Prior art date
Application number
RU92001496A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU92001496A (en
Inventor
Т.И. Алимов
В.С. Васильев
Р.В. Степанов
Original Assignee
Государственное предприятие "Научно-производственное объединение "Техномаш"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное предприятие "Научно-производственное объединение "Техномаш" filed Critical Государственное предприятие "Научно-производственное объединение "Техномаш"
Priority to RU92001496A priority Critical patent/RU2037262C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2037262C1 publication Critical patent/RU2037262C1/en
Publication of RU92001496A publication Critical patent/RU92001496A/en

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

FIELD: electric drives of machine-tools. SUBSTANCE: electric drive has current sensor built around two shunts and high-frequency electric-isolation unit; in addition, it has second amplifier-adder, comparator, two diodes, and switching unit inserted in its circuit. Such circuit arrangement makes it possible to simplify electric drive control system. EFFECT: improved speed of response, accuracy, facilitated manufacture and reliability. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах станков. The invention relates to electrical engineering and can be used in electric drives of machines.

Известен электропривод постоянного тока [1]
Недостатком данного электропривода является невозможность контроля за уравнительным током, малое быстродействие, наличие импульсных трансформаторов для управления тиристорами и малый диапазон регулирования.
Known electric drive DC [1]
The disadvantage of this electric drive is the inability to control the surge current, low speed, the presence of pulse transformers for controlling thyristors and a small regulation range.

Известен электропривод постоянного тока с совместным управлением, состоящий из силового согласующего трансформатора, двух силовых дросселей, электродвигателя с встроенным тахогенератором, силового преобразователя, состоящего из катодной и анодной групп, тиристоров, блока питания, блока управления (система импульсно-фазового управления СИФУ), пропорционально-интегральных (ПИ) регуляторов скорости и тока, датчик тока, построенного на магнитопроводах, усилителя-сумматора на выходе магнитопроводов, импульсных трансформаторов, по одному на каждый тиристор, фазирующего трансформатора. Блок управления состоит из шести каналов управления тиристорами. Каждый канал управляет одним тиристором в катодной и одним тиристором в анодной гpуппах силового преобразователя и состоит из фазного компаратора, дифференцирующей цепи, состоящей из конденсатора и сопротивления, трех транзисторов четырех диодов и конденсатора [2]
Недостатком данного электропривода является невозможность контроля за уравнительным током, малое быстродействие (полоса пропускания 18 Гц), наличие импульсных трансформаторов, большое количество транзисторов, диодов и конденсаторов в блоке управления, большой дрейф датчика тока (до 1 В при 20оС и 3-4 В при 60оС).
Known DC electric drive with joint control, consisting of a power matching transformer, two power chokes, an electric motor with a built-in tachogenerator, a power converter consisting of a cathode and anode groups, thyristors, a power supply, a control unit (SIFU pulse-phase control system), is proportional -integral (PI) speed and current regulators, a current sensor built on magnetic circuits, an adder-amplifier at the output of magnetic circuits, pulse transformers, one at a time for each thyristor, phasing transformer. The control unit consists of six thyristor control channels. Each channel controls one thyristor in the cathode and one thyristor in the anode groups of the power converter and consists of a phase comparator, a differentiating circuit consisting of a capacitor and resistance, three transistors of four diodes and a capacitor [2]
A disadvantage of this actuator is the inability to control the surge current, low speed (18 Hz bandwidth), the presence of pulse transformers, a large number of transistors, diodes and capacitors in a control unit, a large current sensor drift (to 1 V at 20 ° C and 3-4 at 60 ° C).

Изобретение позволяет следить за величиной уравнительного тока и выдавать сигнал о превышении максимальной величины, повысить быстродействие полоса пропускания 45 Гц, использовать оптопары вместо импульсных трансформаторов, используя один общий источник питания, исключить транзисторы, конденсаторы и часть диодов в выходной части блока управления, уменьшить дрейф датчика тока до 30 мВ при 60оС.The invention allows to monitor the value of the surge current and give a signal that the maximum value has been exceeded, increase the bandwidth of 45 Hz, use optocouplers instead of pulse transformers using one common power source, eliminate transistors, capacitors and some diodes in the output part of the control unit, reduce the drift of the sensor current to 30 mV at 60 ° C.

Предлагаемое техническое решение осуществится, если в электроприводе, состоящем из электродвигателя, силового преобразователя, двух силовых дросселей, блока управления, ПП регуляторов скорости и тока, датчика скорости и тока, датчик тока построить на двух шунтах и высокочастотном блоке гальванической развязки и ввести второй усилитель-сумматор, компаратор, два диода и блок коммутации, причем блок гальванической развязки состоит из высокочастотного генератора, двух высокочастотных трансформаторов, четырех ключей, шести сопротивлений, двух конденсаторов и выпрямителя, а блок коммутации состоит из четырех групп оптопар и четырех групп диодов, причем вторая группа оптопар и первая и вторая группа диодов состоят соответственно из одной оптопары и одного диода. В блоке управления, состоящем из фазных компараторов, дифференцирующих цепей и диодов, выходы компараторов, соответственно через дифференцирующие цепи и диоды надо подключить, к блоку коммутации, к одним выводам первичных цепей соответственно первой и третьей групп оптопар, включенных соответственно в прямом и обратном направлениях, другие выводы первичных цепей первой группы оптопар по схеме ИЛИ объединить и через первичную цепь, включенную в прямом направлении, оптопары второй группы подключить к нулевой шине, первичные цепи третьей и четвертой групп оптопар, соединенные последовательно в обратном направлении, по схеме ИЛИ объединить и подключить также к нулевой шине. Шунты включить в силовую цепь, а напряжение с них подать на блок гальванической развязки. Первый и второй выходы блока гальванической развязки подключить к первому и второму сумматорам, выход второго сумматора подключить к входу компаратора, напряжение третьего выхода блока гальванической развязки подать через вторичные цепи оптопар и диоды на управляющий электрод и катод каждого тиристора. The proposed technical solution will be implemented if, in an electric drive consisting of an electric motor, a power converter, two power chokes, a control unit, software for speed and current regulators, a speed and current sensor, the current sensor is built on two shunts and a high-frequency galvanic isolation unit and a second amplifier an adder, a comparator, two diodes and a switching unit, and the galvanic isolation unit consists of a high-frequency generator, two high-frequency transformers, four keys, six resistances, two capacitors and a rectifier, and the switching unit consists of four groups of optocouplers and four groups of diodes, with the second group of optocouplers and the first and second group of diodes consisting respectively of one optocouple and one diode. In the control unit, consisting of phase comparators, differentiating circuits and diodes, the outputs of the comparators, respectively, through the differentiating circuits and diodes must be connected, to the switching unit, to one of the conclusions of the primary circuits of the first and third groups of optocouplers, respectively, connected in the forward and reverse directions, respectively connect the other conclusions of the primary circuits of the first group of optocouplers according to the OR scheme and connect the optocouples of the second group to the zero bus through the primary circuit connected in the forward direction, the primary circuits of the third and the fourth group of optocouplers connected in series in the opposite direction, according to the OR scheme, combine and connect also to the zero bus. Include shunts in the power circuit, and apply voltage from them to the galvanic isolation unit. Connect the first and second outputs of the galvanic isolation block to the first and second adders, connect the output of the second adder to the comparator input, apply the voltage of the third output of the galvanic isolation block through the secondary circuits of the optocouplers and diodes to the control electrode and cathode of each thyristor.

На фиг. 1 и 2 приведены принципиальные электрические схемы предлагаемого электропривода. In FIG. 1 and 2 are circuit diagrams of the proposed electric drive.

Электропривод содержит электродвигатель 1, силовой преобразователь 2, два дросселя 3 и 4, два шунта 5 и 6, регуляторы 7 скорости и тока 8, блок 9 управления, блок 10 коммутации, высокочастотный блок 11 гальванической развязки, первый 12 и второй 13 усилители-сумматоры, компаратор 14, два диода 15 и 16, тахогенератор 17, причем блок управления состоит из фазных компараторов 18 (1.М), дифференцирующих цепей 19 (1.М), диодных групп 20 (1.М), блок коммутации состоит из групп 22-25 оптопар и групп 26-29 диодов, где группы 23 и 26, 27 состоят соответственно из одной оптопары и одного диода, высокочастотный блок гальванической развязки состоит из генератора 30 прямоугольных импульсов, первого высокочастотного трансформатора 31, который имеет пять вторичных обмоток, второго высокочастотного трансформатора 32, который имеет четыре вторичные обмотки, четырех ключей 33-36, шести резисторов 37-42, двух конденсаторов 43 и 44 и выпрямителя 45, который установлен на выходе пятой вторичной обмотки трансформатора 31. The electric drive contains an electric motor 1, a power converter 2, two chokes 3 and 4, two shunts 5 and 6, speed and current regulators 7, a control unit 9, a switching unit 10, a high-frequency galvanic isolation unit 11, the first 12 and second 13 adder amplifiers , comparator 14, two diodes 15 and 16, tachogenerator 17, and the control unit consists of phase comparators 18 (1.M), differentiating circuits 19 (1.M), diode groups 20 (1.M), the switching unit consists of groups 22-25 optocouplers and groups of 26-29 diodes, where groups 23 and 26, 27 consist respectively of one optocoupler and one o diode, the high-frequency galvanic isolation unit consists of a rectangular pulse generator 30, a first high-frequency transformer 31, which has five secondary windings, a second high-frequency transformer 32, which has four secondary windings, four switches 33-36, six resistors 37-42, two capacitors 43 and 44 and a rectifier 45, which is installed at the output of the fifth secondary winding of the transformer 31.

К одним силовым концам первого 5 и второго 6 шунтов соответственно подключены второй и третий выходы силового преобразователя 2, вторые силовые концы шунтов 5 и 6 подключены соответственно к дросселям 3 и 4. Вторые силовые концы дросселей 3 и 4 объединены и подключены к одному якорному концу электродвигателя 1. Второй якорный конец которого подключен к первому силовому выходу преобразователя 2. Силовой преобразователь 2 имеет три силовых питающих входа, на которые подается напряжение сети. На 2m управляющих входа преобразователя 2 подаются 2m управляющих выхода блока 10. На вход блока 10 подаются сигналы с выхода блока 9, а на вход блока 9 подается сигнал с выхода регулятора 8. На первый и второй инверсные входы регулятора 8 подаются соответственно выходной сигнал с регулятора 7 скорости и сигнал отрицательной обратной связи по току с усилителя 12. На первый и второй неинвертирующие входы регулятора 7 скорости поступают соответственно сигнал задания и сигнал отрицательной обратной связи по скорости с тахогенератора 17. Сигнальные провода первого 5 и второго 6 шунтов соединены соответственно с первым и вторым входами блока 11. Первый и второй выходы блока 11 соединены соответственно с первыми инверсными входами усилителей 12 и 13 и вторым инверсным входом усилителя 12 и неинверсным входом усилителя 13. Выход усилителя 12 соединен с анодом 15 и катодом 16. Катод 15 и анод 16 соответственно соединены с третьим инверсным и четвертым неинверсным входами усилителя 13. Сигналы на первом и втором выходах блока 11 разнополярны и постоянны по знаку. На первом выходе блока 11 отрицательный, на втором выходе положительный. Выход усилителя 13 соединен с входом компаратора 14 и является сигналом, пропорциональным уравнительному току, и может быть использован в электроприводе с совместным несогласованным управлением выпрямительной и инверторной группами тиристоров. Сигнал логической единицы на выходе компаратора 14 соответствует максимальному значению уравнительного тока. В выходные цепи блока 9 управления каждым тиристором включены первичные цепи оптопар. Выходы высокочастотного генератора 30 подключены к первичной обмотке трансформатора 31. Первая, вторая, третья и четвертая вторичные обмотки трансформатора 31 подключены к управляющим входам соответственно ключей 33, 34, 35 и 36, причем первая и третья обмотки включены в противофазе второй и четвертой обмоткам. Первый и второй входы блока 11 зашунтированы соответственно сопротивлениями 37 и 38. Одни концы первого и второго входов блока 11 подключены соответственно через ключи 33 и 34 к началам первой и второй обмоток трансформатора 32. Вторые концы первого и второго входов блока 11 подключены соответственно к концам первой, второй обмоток трансформатора 32. Третья и четвертая обмотки трансформатора 32 зашунтированы сопротивлениями 39 и 40. Начало третьей и четвертой обмоток соответственно через ключи 35 и 36 подключены к одним концам сопротивлений 41 и 42. Вторые концы сопротивлений 41 и 42 соответственно являются первым и вторым выходами блока 11. Концы третьей и четвертой обмоток объединены и подключены к нулевой шине. Между нулевой шиной и выходами блока 11 включены конденсаторы 43 и 44. Пятая вторичная обмотка трансформатора 31 подключена к выпрямителю 45. Два выходных конца этого выпрямителя являются соответственно плюсовой и отрицательной шинами третьего выхода блока 11. Выходное напряжение с регулятора 8 тока является управляющим напряжением для блока 9 управления. В блоке 9 на входе компаратора 18 происходит сравнение этого напряжения с фазирующим напряжением (вх1. вхm). Количество фазирующих компараторов равно количеству фаз силового напряжения, т. е. m. В силовом преобразователе существуют анодные и катодные группы тиристоров-вентилей. В данном случае рассматривается электропривод с совместным управлением, поэтому одна группа, допустим анодная, служит для управления двигателем вперед, а другая группа, катодная, для управления назад. Следовательно, электропривод реверсивный и анодная и катодная группы работают соответственно как выпрямительная и инверторная или как инверторная и выпрямительная. Тиристоры одной фазы в анодной и катодной группах работают в противофазе, а угол управления при напряжении задания, равном нулю, равен αвып αинв 90о. На входе каждого компаратора фаз синусоидальное напряжение соответствующей фазы и при Uзад 0 на выходе компараторов напряжение прямоугольной формы со скважностью 2 и амплиту- дой напряжения изменяющейся от +Uпит до -Uпит. Фронты прямоугольного напряжения дифференцируются цепями 19 (1.m) и с выходов этих элементов через диоды 20 и 21 подаются на первичные цепи оптопар, причем положительные импульсы подаются на вход группы 22 оптопар, а отрицательные на входы групп 24 оптопар, поэтому диоды из 20 включены в прямом, а диоды из 21 в обратном направлениях, и служат для защиты первичных цепей оптопар. Так как катоды у катодной группы тиристоров общие, то в группе 23 оптопар установлен один оптрон. Первичные цепи оптопары группы 22 соединены по схеме ИЛИ и подключены к одному выводу первичной цепи группы 23 оптопары. Другой конец группы 23 подключен к нулевой шине источника вспомогательного питания. Из схемы видно, что каждый оптрон из группы 22 включается один раз за период, а оптрон 23 в m раз чаще.The second and third outputs of power converter 2 are connected to one power ends of the first 5 and second 6 shunts, the second power ends of shunts 5 and 6 are connected respectively to chokes 3 and 4. The second power ends of chokes 3 and 4 are combined and connected to one anchor end of the electric motor 1. The second anchor end of which is connected to the first power output of the transducer 2. The power transducer 2 has three power supply inputs, to which the mains voltage is supplied. At the 2m control inputs of the converter 2, 2m control outputs of the block 10 are fed. The signals from the output of the block 9 are sent to the input of the block 10, and the signal from the output of the regulator 8 is sent to the input of the block 9. The output signal from the regulator 7 speed and a negative current feedback signal from amplifier 12. The first and second non-inverting inputs of the speed controller 7 receive a reference signal and a negative speed feedback signal from the tachogenerator 17 respectively. the water of the first 5 and second 6 shunts are connected respectively to the first and second inputs of block 11. The first and second outputs of block 11 are connected respectively to the first inverse inputs of amplifiers 12 and 13 and the second inverse input of amplifier 12 and non-inverse input of amplifier 13. The output of amplifier 12 is connected to the anode 15 and the cathode 16. The cathode 15 and the anode 16 are respectively connected to the third inverse and fourth non-inverse inputs of the amplifier 13. The signals at the first and second outputs of block 11 are opposite in polarity and are constant in sign. At the first output of block 11 is negative, at the second output is positive. The output of the amplifier 13 is connected to the input of the comparator 14 and is a signal proportional to the equalizing current, and can be used in an electric drive with joint uncoordinated control of the rectifier and inverter groups of thyristors. The signal of the logical unit at the output of the comparator 14 corresponds to the maximum value of the surge current. The primary circuit of the optocoupler is included in the output circuit of the control unit 9 for each thyristor. The outputs of the high-frequency generator 30 are connected to the primary winding of the transformer 31. The first, second, third and fourth secondary windings of the transformer 31 are connected to the control inputs of the keys 33, 34, 35 and 36, respectively, the first and third windings being included in antiphase to the second and fourth windings. The first and second inputs of block 11 are shunted by resistances 37 and 38, respectively. One ends of the first and second inputs of block 11 are connected via keys 33 and 34, respectively, to the beginnings of the first and second windings of transformer 32. The second ends of the first and second inputs of block 11 are connected respectively to the ends of the first , the second winding of the transformer 32. The third and fourth windings of the transformer 32 are shunted by resistances 39 and 40. The beginning of the third and fourth windings, respectively, through the keys 35 and 36 are connected to one end of the resistances 41 and 42. Second the ends of the resistances 41 and 42, respectively, are the first and second outputs of block 11. The ends of the third and fourth windings are combined and connected to the zero bus. Between the zero bus and the outputs of block 11, capacitors 43 and 44 are connected. The fifth secondary winding of the transformer 31 is connected to the rectifier 45. The two output ends of this rectifier are respectively the positive and negative buses of the third output of block 11. The output voltage from the current regulator 8 is the control voltage for the block 9 controls. In block 9 at the input of the comparator 18, this voltage is compared with the phasing voltage (Vx1. Bxm). The number of phasing comparators is equal to the number of phases of the power voltage, i.e. m. In the power converter there are anode and cathode groups of thyristor valves. In this case, an electric drive with joint control is considered, therefore, one group, say the anode one, serves to control the engine forward, and the other group, the cathode, to control back. Therefore, the reversible electric drive and the anode and cathode groups work respectively as rectifier and inverter or as inverter and rectifier. The thyristors of one phase in the anode and cathode groups are working in antiphase, and the control angle of the voltage reference is equal to zero, α is α inv No. 90. At the input of each phase comparator, the sinusoidal voltage of the corresponding phase and at U ass 0 at the output of the comparators is a rectangular voltage with a duty cycle of 2 and a voltage amplitude varying from + U pit to -U pit . Rectangular voltage fronts are differentiated by circuits 19 (1.m) and from the outputs of these elements through diodes 20 and 21 are fed to the primary optocoupler circuits, with positive pulses being fed to the input of group 22 optocouplers, and negative pulses to the inputs of group 24 optocouplers, so diodes of 20 are turned on forward, and diodes from 21 in the opposite directions, and serve to protect the primary circuits of optocouplers. Since the cathodes of the cathode group of thyristors are common, one optron is installed in group 23 optocouplers. The primary circuits of the optocouplers of group 22 are connected according to the OR circuit and connected to one terminal of the primary circuit of the group 23 optocouplers. The other end of group 23 is connected to the neutral bus of the auxiliary power supply. The diagram shows that each optocoupler from group 22 is turned on once per period, and the optocoupler 23 is m times more often.

Электропривод работает следующим образом. The electric drive operates as follows.

В исходном состоянии, когда на входе задания сигнал равен нулю, на выходе регуляторов скорости 7 и тока 8 напряжение равно нулю. На выходе блока 9 формируются импульсы, которые, проходя через первичные цепи оптопар, открывают вторичные цепи соответствующих оптопар и к соответствующим управляющим электродам тиристоров прикладывается положительное напряжение, открывая тиристоры. Напряжение выпрямительной и инверторной групп равны и противоположны, поэтому среднее значение напряжения на электродвигателе равно нулю и электродвигатель стоит, а от катодной к анодной группе тиристоров, через дроссели, протекает уравнительный ток. In the initial state, when the signal is equal to zero at the input of the reference, the voltage at the output of the speed controllers 7 and current 8 is zero. At the output of block 9, pulses are formed which, passing through the primary circuits of the optocouplers, open the secondary circuits of the corresponding optocouplers and a positive voltage is applied to the corresponding control electrodes of the thyristors, opening the thyristors. The voltage of the rectifier and inverter groups are equal and opposite, therefore, the average value of the voltage on the electric motor is zero and the electric motor is standing, and from the cathode to the anode group of the thyristors, a surge current flows through the chokes.

При подаче задающего напряжения одной полярности появляется напряжение соответствующей полярности на выходах регуляторов 7 и 8. При этом к электродвигателю прикладывается среднее напряжение, отличное от нуля, и электродвигатель разгоняется в соответствующую сторону. Напряжение с шунтов 5 и 6 подаются в блок 11. Напряжение с первого и второго выходов блока 11 подаются на вход усилителя 12. С выхода усилителя 12 напряжение, пропорциональное якорному току, подается на вход регулятора 8, тем самым образуется обратная связь по току. С тахогенератора 17 поступает сигнал на вход регулятора 7 это обратная связь по скорости. Так как по шунтам протекает ток Iш1 Iя + Iур и Iш2 Iур, то на усилителе 13 выделяется сигнал, пропорциональный уравнительному току. Этот сигнал подается в блок 9. При превышении допустимого уровня уравнительного тока срабатывает компаратор 14 и на его выходе появляется сигнал, соответствующий логической единице. Этот сигнал используется для защиты электропривода.When a reference voltage of one polarity is applied, a voltage of the corresponding polarity appears at the outputs of the regulators 7 and 8. In this case, an average voltage other than zero is applied to the electric motor, and the electric motor accelerates in the corresponding direction. The voltage from shunts 5 and 6 is supplied to block 11. The voltage from the first and second outputs of block 11 is supplied to the input of amplifier 12. From the output of amplifier 12, a voltage proportional to the armature current is supplied to the input of controller 8, thereby generating current feedback. From the tachogenerator 17 receives a signal at the input of the regulator 7 is a speed feedback. Since the current I w1 I I + I ur and I w2 I ur flows through the shunts, a signal proportional to the equalizing current is allocated to the amplifier 13. This signal is fed to block 9. When the permissible level of surge current is exceeded, the comparator 14 is activated and a signal corresponding to a logical unit appears at its output. This signal is used to protect the drive.

При задании напряжения другой полярности на выходах регуляторов и усилителей напряжение также другой полярности и электродвигатель вращается в противоположную сторону. When setting voltage of a different polarity at the outputs of regulators and amplifiers, the voltage is also of a different polarity and the motor rotates in the opposite direction.

При попытке в прототипе перейти к более высоким точкам настройки, т.е. к большей полосе пропускания путем установки новых RC-цепочек в регуляторах 7 и 8, номиналы которых рассчитаны по точке 2 для электроприводов подач на станках с ЧПУ (А 0,823, В 0,2, С 0,7) приводила к автоколебаниям в электроприводе. В данном электроприводе получена полоса замкнутого скоростного контура 45 Гц с рассчитанными ранее RC-цепочками в регуляторах 7 и 8. When trying to move to higher settings in the prototype, i.e. to a larger bandwidth by installing new RC chains in the controllers 7 and 8, the ratings of which are calculated at point 2 for feed drives on CNC machines (A 0.823, B 0.2, C 0.7) led to self-oscillations in the drive. In this drive, a closed-loop speed loop band of 45 Hz was obtained with previously calculated RC chains in controllers 7 and 8.

Кроме того, учитывая, что сигналы с первого и второго выходов блока 11 приходят на инверсные входы усилителя 12, а также использование двух сигналов с шунтов 5 и 6 и использование данного блока гальванической развязки, в предлагаемом электроприводе, дрейф нуля датчика тока на выходе усилителя 12 составил 30 мВ при 60оС. Дрейф датчика тока в заявленном электроприводе в 4-5 меньше, чем дрейф этого датчика тока.In addition, given that the signals from the first and second outputs of block 11 come to the inverse inputs of amplifier 12, as well as the use of two signals from shunts 5 and 6 and the use of this galvanic isolation unit, in the proposed drive, zero drift of the current sensor at the output of amplifier 12 It is 30 mV at 60 ° C drift current sensor in the drive to the claimed 4-5 is smaller than the drift of the current sensor.

Claims (1)

ЭЛЕКТРОПРИВОД постоянного тока с совместным управлением, содержащий электродвигатель, один вывод якорной обмотки которого подключен к одному выходу силового преобразователя, а другой к объединенным выводам двух дросселей, вторые выводы дросселей через токовые элементы датчика тока соединены с вторым и третьим выходами силового преобразователя, последовательно соединенные пропорционально-интегральные регуляторы скорости с блоком задания и тока, блок управления, один усилитель-сумматор, выход регулятора тока соединен с входом блока управления, выход усилителя-сумматора соединен с инвертирующим входом регулятора тока, тахогенератор соединен с вторым входом регулятора скорости, блок управления имеет фазирующие входы и состоит из фазных компараторов, дифференцирующих цепей и диодов, выходы фазных компараторов соединены с одними выводами соответствующих дифференцирующих цепей, отличающийся тем, что датчик тока построен на двух шунтах и высокочастотном блоке гальванической развязки и введены второй усилитель-сумматор, компаратор, блок коммутации, причем блок коммутации состоит из четырех групп оптопар и четырех групп диодов, вторая группа оптопар и первая и вторая группы диодов состоят соответственно из одной оптопары и одного диода, высокочастотный блок гальванической развязки состоит из высокочастотного генератора, первого трансформатора, который имеет пять вторичных обмоток, второго трансформатора, который имеет четыре обмотки, четырех ключей, шести резисторов, двух конденсаторов и выпрямителя, который установлен на выходе пятой вторичной обмотки первого трансформатора, и два диода, установленные на выходе первого усилителя-сумматора, вторые выводы дифференцирующих цепей через диоды подключены к одним выводам первичных цепей соответственно первой и третьей групп оптопар, включенные соответственно в прямом и обратном направлениях, другие выводы первичных цепей первой группы оптопар по схеме ИЛИ объединены и через первичную цепь, включенную в прямом направлении оптопары второй группы, подключены к нулевой шине, первичные цепи третьей и четвертой групп оптопар, соединенные соответственно последовательно в обратном направлении, по схеме ИЛИ объединены и вторые концы четвертой группы оптопар подключены также к нулевой шине, управляющие электроды катодной группы вентилей силового преобразователя через вторичные цепи соответствующих оптопар первой группы объединены и соединены с катодом диода первой группы, анод этого диода соединен с положительным выводом третьего выхода высокочастотного блока гальванической развязки, катоды катодной группы вентилей силового преобразователя через диод второй группы и вторичную цепь оптопары второй группы, включенных в прямом направлении, соединены с отрицательным выводом третьего выхода высокочастотного блока гальванической развязки, управляющие электроды и катоды каждого вентиля анодной группой силового преобразователя соответственно через диоды и оптопары третьей и четвертых групп, включенных соответственно в обратном и прямом направлениях, подключены соответственно к положительному и отрицательному выводам третьего выхода блока гальванической развязки, выходы высокочастотного генератора подключены к первичной обмотке первого трансформатора, первая, вторая, третья и четвертая вторичные обмотки которого подключены к управляющим входам соответствующих ключей, первая и третья обмотки указанного трансформатора включены в противофазе второй и четвертой обмоткам, первый и второй входы высокочастотного блока гальванической развязки зашунтированы соответственно первым и вторым резисторами, одни выводы входов указанного блока подключены соответственно через первый и второй ключи к началам, а вторые выводы к концам первой и второй обмоток второго трансформатора, третья и четвертая обмотки которого зашунтированы соответственно третьим и четвертым резисторами, начало третьей и четвертой обмоток через третий и четвертый ключи подключены к одним выводам пятого и шестого резисторов, вторые выводы которых соответственно являются выходами высокочастотного блока гальванической развязки, другие выводы третьей и четвертой обмоток объединены и подключены к нулевой шине, между нулевой шиной и выходами включены конденсаторы, пятая вторичная обмотка первого трансформатора подключена к выпрямителю, два выходных вывода этого выпрямителя являются соответственно положительным и отрицательным выводами третьего выхода высокочастотного блока гальванической развязки, сигнальные выводы шунтов соединены с входами высокочастотного блока гальванической развязки, первый отрицательный и второй положительный выходы которого соединены соответственно с инвертирующими входами и инвертирующим и неинвертирующим входами первого и второго усилителей-сумматоров, выход первого усилителя-сумматора соединен с анодом первого и катодом второго диодов, катод первого и анод второго диодов соединены соответственно с третьим инвертирующим и четвертым неинвертирующим входами второго усилителя-сумматора, выход которого соединен с блоком управления и входом компаратора, выход компаратора предназначен для подключения к схеме защиты. A jointly controlled direct current electric drive comprising an electric motor, one output of the armature winding of which is connected to one output of the power converter and the other to the combined terminals of two inductors, the second conclusions of the inductors through the current elements of the current sensor are connected to the second and third outputs of the power converter, connected in series with each other -integral speed controllers with a reference and current unit, control unit, one amplifier-adder, the output of the current controller is connected to the input of the unit board, the output of the amplifier-adder is connected to the inverting input of the current controller, the tachogenerator is connected to the second input of the speed controller, the control unit has phasing inputs and consists of phase comparators, differentiating circuits and diodes, the outputs of the phase comparators are connected to one terminal of the corresponding differentiating circuits, characterized in that the current sensor is built on two shunts and a high-frequency galvanic isolation unit and a second amplifier-adder, a comparator, a switching unit, and a switching unit are introduced The station consists of four groups of optocouplers and four groups of diodes, the second group of optocouplers and the first and second groups of diodes consist respectively of one optocoupler and one diode, the high-frequency galvanic isolation unit consists of a high-frequency generator, a first transformer that has five secondary windings, a second transformer which has four windings, four keys, six resistors, two capacitors and a rectifier, which is installed at the output of the fifth secondary winding of the first transformer, and two diodes, installed the second outputs of the differentiating circuits at the output of the first amplifier-adder, through the diodes are connected to one of the terminals of the primary circuits of the first and third groups of optocouplers, respectively, connected in the forward and reverse directions, the other conclusions of the primary circuits of the first group of optocouplers are combined through the primary circuit through the primary circuit connected in the forward direction of the optocouplers of the second group are connected to the zero bus, the primary circuits of the third and fourth groups of optocouplers connected respectively in series in the opposite direction In this case, according to the OR scheme, the second ends of the fourth group of optocouplers are combined and are also connected to the zero bus, the control electrodes of the cathode group of valves of the power converter through the secondary circuits of the corresponding optocouplers of the first group are combined and connected to the cathode of the diode of the first group, the anode of this diode is connected to the positive terminal of the third output high-frequency galvanic isolation unit, cathodes of the cathode group of valves of the power converter through the diode of the second group and the secondary circuit of the optocoupler of the second group, included forward direction, connected to the negative terminal of the third output of the high-frequency galvanic isolation unit, the control electrodes and cathodes of each valve by the anode group of the power converter, respectively, through the diodes and optocouplers of the third and fourth groups, connected respectively in the reverse and forward directions, are connected respectively to the positive and negative terminals of the third the output of the galvanic isolation unit, the outputs of the high-frequency generator are connected to the primary winding of the first transform ora, the first, second, third and fourth secondary windings of which are connected to the control inputs of the corresponding keys, the first and third windings of the specified transformer are included in antiphase of the second and fourth windings, the first and second inputs of the high-frequency galvanic isolation unit are shunted respectively by the first and second resistors, one terminal the inputs of the indicated block are connected respectively through the first and second keys to the beginnings, and the second leads to the ends of the first and second windings of the second transformer, the third and even the fifth winding of which is shunted by the third and fourth resistors, respectively, the beginning of the third and fourth windings through the third and fourth switches are connected to one terminal of the fifth and sixth resistors, the second terminals of which respectively are the outputs of the high-frequency galvanic isolation unit, the other terminals of the third and fourth windings are combined and connected to to the zero bus, capacitors are connected between the zero bus and the outputs, the fifth secondary winding of the first transformer is connected to the rectifier, two output terminals The odes of this rectifier are respectively the positive and negative outputs of the third output of the high-frequency galvanic isolation unit, the signal outputs of the shunts are connected to the inputs of the high-frequency galvanic isolation unit, the first negative and second positive outputs of which are connected respectively to the inverting inputs and the inverting and non-inverting inputs of the first and second amplifying amplifiers , the output of the first amplifier-adder is connected to the anode of the first and the cathode of the second diodes, the cathode of the first of the second and the anode of the second diode are connected respectively to the third inverting and fourth non-inverting inputs of the second amplifier-adder, the output of which is connected to the control unit and the input of the comparator, the output of the comparator is designed to connect to the protection circuit.
RU92001496A 1992-10-19 1992-10-19 Electric drive RU2037262C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92001496A RU2037262C1 (en) 1992-10-19 1992-10-19 Electric drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU92001496A RU2037262C1 (en) 1992-10-19 1992-10-19 Electric drive

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2037262C1 true RU2037262C1 (en) 1995-06-09
RU92001496A RU92001496A (en) 1995-08-27

Family

ID=20130733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU92001496A RU2037262C1 (en) 1992-10-19 1992-10-19 Electric drive

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2037262C1 (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Электропривод постоянного тока ЭТЗ ТУ 16-530.229-78, 1978. *
2. Электропривод постоянного тока ЭТ 6 ТУ 16-530.223-85, 1985. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4879639A (en) Power converter for driving an AC motor at a variable speed
US6310787B2 (en) Multiway power converter
US4146827A (en) Four-quadrant current-regulated energization of d.c. motor using pulse-width modulation
JPH0568192B2 (en)
GB1343319A (en) Self-regulated dc to dc converter
JPS62285665A (en) Changeover type electric source unit
US4019116A (en) Commutation circuit for a converter
US4908563A (en) Method and device for braking a squirrel-cage motor
RU2037262C1 (en) Electric drive
US3793578A (en) Regenerative chopper circuitry
US3559031A (en) Buck-boost voltage regulation circuit
US4247887A (en) AC--AC Converter device
SU928326A1 (en) Stabilizing dc voltage converter
JPS62242413A (en) Base driving circuit for transistor
RU1798880C (en) D c electric motor drive with joint control
RU2020717C1 (en) Electric drive
RU2308142C2 (en) Method and device for controlling thyristors of reverse transformer for powering anchor circuit of constant current electric motor (variants)
Patil et al. Three phase ac drive using single phase supply
SU1577047A1 (en) Dc electric drive
RU2003115064A (en) SYMMETRIC THREE-PHASE VOLTAGE STABILIZER
SU1241391A1 (en) Device for braking variable-frequency synchronous electric motor
US3784880A (en) Apparatus for effecting pulse-wise control over a direct current motor
RU2025883C1 (en) Device for control over electric motor
KR830002573Y1 (en) Control Regenerative DC Power
Saranya et al. Artificial neural network intelligent control for isolated DC-DC converter fed high speed PMDC motor