RU2076449C1

RU2076449C1 - Direct current electric drive

Info

Publication number: RU2076449C1
Application number: RU93043958A
Authority: RU
Inventors: Г.К. Ломакин; Е.Г. Копейкин; П.Н. Сухарев
Original assignee: Товарищество с ограниченной ответственностью - Научно-производственная фирма "Лифтмонтаж"
Priority date: 1993-09-06
Filing date: 1993-09-06
Publication date: 1997-03-27

Abstract

FIELD: electric drives of lifts. SUBSTANCE: circuit which controls movement modes outputs signal which sets speed of lift cabin depending on input signals from detectors. Protection and locking circuit provides synchronization of movement and braking modes. Later mode is provided by electromagnetic brake. EFFECT: increased functional capabilities. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах лифтов. The invention relates to electrical engineering and can be used in electric elevators.

Известен электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, реверсивный выпрямитель, систему управления режимами движения и релейную систему защит и блокировок [1]
Известный электропривод имеет невысокую надежность, и не обеспечивает необходимой точности поддержания параметров режимов движения, так как система управления электроприводом лебедки и система управления электромагнитным тормозом не связаны единым алгоритмом управления. В известном электроприводе отсутствуют технические средства, обеспечивающие необходимую синхронизацию управления электродвигателем и электромагнитным тормозом. Кроме того, система защит и блокировок известного электропривода не имеет необходимых связей с системами управления режимами движения кабины лифта.Known electric DC drive containing an electric motor, a reversing rectifier, a control system of the driving regimes and a relay system of protections and interlocks [1]
The known electric drive has low reliability, and does not provide the necessary accuracy of maintaining the parameters of the driving modes, since the winch electric drive control system and the electromagnetic brake control system are not connected by a single control algorithm. In the known electric drive there are no technical means providing the necessary synchronization of control of the electric motor and electromagnetic brake. In addition, the protection and blocking system of the known electric drive does not have the necessary connections with the control systems of the modes of movement of the elevator car.

Известен электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, реверсивный управляемый выпрямитель, выводы переменного тока которого через силовой трансформатор подключены к выводам сети переменного тока, а выводы постоянного тока через соответствующие уравнительные дроссели и датчики токов тиристорных групп выпрямителя соединены с выводами электродвигателя, последовательно соединенные датчик скорости, регулятор скорости и регулятор тока, входы обратных связей которого соединены с выходами датчиков тока тиристорных групп. Кроме того электропривод содержит регуляторы тока каждой тиристорной группы выпрямителя [2]
Указанное техническое решение является наиболее близким описываемому изобретению по технической сущности.A known direct current electric drive containing an electric motor, a reversible controlled rectifier, the alternating current leads of which are connected through the power transformer to the terminals of the alternating current network, and the direct current leads through the corresponding equalizing inductors and current sensors of the thyristor groups of the rectifier are connected to the terminals of the electric motor, connected in series to the speed sensor, speed controller and current controller, the feedback inputs of which are connected to the outputs of the current sensors of the thyristor groups . In addition, the electric drive contains current regulators for each thyristor group of the rectifier [2]
The specified technical solution is the closest to the described invention in technical essence.

Известный электропривод имеет низкую надежность, так как не содержит технические средства, обеспечивающие необходимую точность поддержания режимов торможения. The known electric drive has low reliability, since it does not contain technical means providing the necessary accuracy of maintaining the braking modes.

Изобретение направлено на достижение технического результата повышение надежности за счет обеспечения точности поддержания режимов движения, торможения и фиксации неподвижного положения. The invention is aimed at achieving a technical result, increasing reliability by ensuring the accuracy of maintaining driving modes, braking and fixing a stationary position.

Указанный технический результат достигается тем, что электропривод постоянного тока содержит реверсивный управляемый выпрямитель, выводы переменного тока которого через силовой трансформатор подключены к выводам сети переменного тока, а выводы постоянного тока каждой тиристорной группы выпрямитиеля через соответствующие уравнительные дроссели и датчики токов соединены с выводами электродвигателя, регуляторы токов тиристорных групп выпрямителя, выходы которых соединены со входами систем импульсно-фазового управления соответствующих тиристорных групп, задающие входы подключены к выходу основного регулятора тока, а входы обратных связей подключены к выходам датчиков тока противоположных тиристорных групп, входы обратных связей основного регулятора тока соединены с выходами датчиков тока тиристорных групп, задающий вход с выходом регулятора скорости, первый вход которого соединен с датчиком скорости, цепь динамического торможения, подключенную к выводам электродвигателя и содержащую последовательно соединенные резистор и контактор динамического торможения, систему управления режимами движения, подключенную через контактную группу к задающему вход регулятору скорости, релейную схему защит и блокировок, включающую формирователь сигнала остановки, электромагнитный тормоз, катушка возбуждения которого подключена к выводам источника постоянного тока через контакторы электромагнитного тормоза, два блока задержки, причем входы блоков задержки и управляющий вход контактной группы соединены с выходом формирователя сигнала остановки, выход первого блока задержки соединен с управляющим входом контактора динамического торможения, а выход второго блока задержки соединен с управляющим входом контактора электромагнитного тормоза, причем формирователь сигнала остановки включает в себя формирователь сигнала аварийной остановки и нуль-орган, выходы которых соединены со входами логической схемы "ИЛИ", выход которой является выходом формирователя сигнала остановки, а вход нуль-органа его входом. Кроме того, источник постоянного тока катушки возбуждения электромагнитного тормоза выполнен в виде мостового трехфазного выпрямителя, один вывод переменного тока которого соединен с одним выводом вторичной обмотки однофазного трансформатора непосредственно, а другие выводы переменного тока подключены к другим выводам вторичной обмотки трансформатора через соответственно нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты контактора форсировки электромагнитного тормоза. The specified technical result is achieved by the fact that the DC drive contains a reversible controlled rectifier, the AC terminals of which are connected through the power transformer to the terminals of the AC network, and the DC terminals of each thyristor group of the rectifier are connected to the terminals of the electric motor via corresponding equalizing chokes and current sensors, regulators the currents of the thyristor groups of the rectifier, the outputs of which are connected to the inputs of the pulse-phase control systems thyristor groups, the driving inputs are connected to the output of the main current controller, and the feedback inputs are connected to the outputs of the current sensors of opposite thyristor groups, the feedback inputs of the main current controller are connected to the outputs of the thyristor group current sensors, which defines the input with the output of the speed controller, the first input of which connected to the speed sensor, a dynamic braking circuit connected to the terminals of the electric motor and containing a resistor and a dynamic braking contactor connected in series, a motion control system connected through a contact group to a speed controller setting an input, a relay circuit for protection and interlocks, including a stop signal generator, an electromagnetic brake, the excitation coil of which is connected to the terminals of a direct current source via electromagnetic brake contactors, two delay units, and the input units the delay and the control input of the contact group are connected to the output of the stop signal driver, the output of the first delay unit is connected to the control input dynamic braking contactor, and the output of the second delay unit is connected to the control input of the electromagnetic brake contactor, and the stop signal conditioner includes an emergency stop signal conditioner and a zero-organ, the outputs of which are connected to the inputs of the OR circuit, the output of which is the output of the signal conditioner stop, and the input of the null-organ is its input. In addition, the direct current source of the electromagnetic brake excitation coil is made in the form of a bridge three-phase rectifier, one AC terminal of which is connected directly to one terminal of the secondary winding of a single-phase transformer, and other AC terminals are connected to other terminals of the secondary winding of the transformer through respectively normally closed and normally open contacts of the contactor forcing the electromagnetic brake.

Новизна технического решения обусловлена предложенной схемотехникой взаимосвязи системы электропривода, а именно электродвигателя преобразователя, электромагнитного тормоза, систем управления режимами движения и релейной системой защит и блокировок. Техническая и практическая реализуемость предлагаемого решения обеспечивает использование известных блоков в cочетании с новыми связями. The novelty of the technical solution is due to the proposed circuitry for the interconnection of the electric drive system, namely the converter motor, electromagnetic brake, control systems for driving modes and a relay protection and blocking system. The technical and practical feasibility of the proposed solution provides the use of well-known blocks in combination with new connections.

На фиг.1 приведена схема электропривода. Figure 1 shows a diagram of an electric drive.

Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1, реверсивный управляемый выпрямитель, включающий тиристорную группу 2 и тиристорную группу 3; выводы переменного тока выпрямителя через силовой трансформатор 4 подключены к выводам сети 5 переменного тока, а выводы постоянного тока выпрямителя через соответствующие уравнительные дроссели 6 и 7 и датчики 8, 9 токов тиристорных групп 2 и 3 соединены с выводами электродвигателя 1 и выводами цепи динамического торможения, включающий последовательно соединенные резистор 10 и контактор 11 динамического торможения, последовательно соединенные датчик 12 скорости и основной регулятор 14 тока, входы обратных связей которого соединены с выходами датчиков 9 и 8 тока тиристорных групп 2 и 3, известную систему 15 управления режимами движения, релейную схему 16 защиты, предохранительных блокировок, включающую формирователь 17 сигнала остановки, электромагнитный тормоз привода лебедки, катушка 18 возбуждения которого подключена к выводам источника 19 постоянного тока через контакты контактора 20 электромагнитного тормоза. The DC drive contains an electric motor 1, a reversible controlled rectifier, including a thyristor group 2 and a thyristor group 3; the rectifier’s alternating current leads through a power transformer 4 are connected to the alternating current mains 5, and the rectifier’s direct current leads through the corresponding surge chokes 6 and 7 and the sensors 8, 9 of the thyristor groups 2 and 3 are connected to the terminals of the electric motor 1 and the terminals of the dynamic braking circuit, including a resistor 10 and a dynamic braking contactor 11 connected in series, a speed sensor 12 and a main current controller 14 connected in series, the feedback inputs of which are connected to the outputs sensors 9 and 8 of the current of thyristor groups 2 and 3, the known system 15 for controlling the driving modes, relay circuit 16 for protection, safety interlocks, including a stop signal driver 17, an electromagnetic winch drive brake, the excitation coil 18 of which is connected to the terminals of the DC source 19 through contacts contactor 20 of the electromagnetic brake.

Электропривод также содержит регуляторы 21 и 22 токов тиристорных групп 2 и 3, выходы которых соединены со входами системы импульсно-фазового управления соответствующих групп 2 и 3, задающие входы подключены к выходу основного регулятора 14 тока, а входы обратных связей соединены с выходами датчиков токов противоположных тиристорных групп 2 и 3. Релейная схема 16 защит и блокировок снабжена первым блоком 23 задержки и контактной группой 24, включенной между выходом системы 15 управления режимами движения и задающим входом регулятора 13 скорости, вход первого блока 23 задержки и управляющий вход контактной группы 24 соединены с выходом формирователя 17 сигнала остановки, а выход первого блока 23 задержки соединен с управляющим входом контактора 11 динамического торможения. The electric drive also contains regulators 21 and 22 of the currents of the thyristor groups 2 and 3, the outputs of which are connected to the inputs of the pulse-phase control system of the corresponding groups 2 and 3, the driving inputs are connected to the output of the main current regulator 14, and the feedback inputs are connected to the outputs of the opposite current sensors thyristor groups 2 and 3. The relay circuit 16 of the protections and interlocks is equipped with a first delay unit 23 and a contact group 24 connected between the output of the driving mode control system 15 and the reference input of the speed controller 13, input One of the first delay unit 23 and the control input of the contact group 24 are connected to the output of the stop signal generator 17, and the output of the first delay unit 23 is connected to the control input of the dynamic braking contactor 11.

Релейная схема 16 защит и блокировок снабжена вторым блоком 25 задержки включения между выходом формирователя 17 сигнала установки и управляющим входом контактора 20 электромагнитного тормоза. The relay circuit 16 protections and interlocks is equipped with a second block 25 delay delay between the output of the driver 17 of the installation signal and the control input of the contactor 20 of the electromagnetic brake.

Источник 19 постоянного тока содержит трехфазный мостовой выпрямитель 26, выводы переменного тока которого соединены с отпайками вторичной обмотки однофазного трансформатора 27 непосредственно через соответственно нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакт контактора 28 форсировки. Блок 17 формирования сигнала остановки содержит блок 29 формирования сигнала аварийной остановки, нуль-орган 30 и логическую схему 31 ИЛИ, входы которой соединены с входами блока 29 формирования сигнала аварийной остановки и нуль-органа 30, вход которого соединен с выходом системы 15 управления режимами движения. The DC source 19 contains a three-phase bridge rectifier 26, the AC terminals of which are connected to the taps of the secondary winding of the single-phase transformer 27 directly through a respectively normally closed and normally open contact of the boost contactor 28. The stop signal generating unit 17 comprises an emergency stop signal generating unit 29, a null-body 30 and an OR logic circuit 31, the inputs of which are connected to the inputs of the emergency stop signal-generating unit 29 and a null-body 30, the input of which is connected to the output of the driving mode control system 15 .

Выход блока 25 задержки через одновибратор 32 соединен с управляющим входом контактора 27 форсировки электромагнитного тормоза. The output of the delay unit 25 through a single vibrator 32 is connected to the control input of the contactor 27 forcing the electromagnetic brake.

Электропривод постоянного тока работает следующим образом. The DC drive operates as follows.

Электродвигатель 1 приводит во вращение лебедку лифта. На входы системы импульсно-фазового управления тиристорных групп 2 и 3 выпрямителя поступает сигнал с выхода регулятора тока 21 и 22 соответствующих групп. Задающим сигналом для регуляторов 21 и 22 тока является сигнал основного регулятора тока 14. Система 15 управления режимами движения на своем выходе формирует сигнал задания (абсолютный уровень и направление) скорости движения кабины лифта в зависимости от состояния входных сигналов, поступающих с датчиков. The electric motor 1 drives the elevator winch. The inputs of the pulse-phase control system of the thyristor groups 2 and 3 of the rectifier receives a signal from the output of the current regulator 21 and 22 of the corresponding groups. The driving signal for the current regulators 21 and 22 is the signal of the main current regulator 14. The driving mode control system 15 at its output generates a reference signal (absolute level and direction) of the elevator car speed depending on the state of the input signals coming from the sensors.

Сигнал задания скорости движения поступает на вход регулятора скорости движения через контактную группу 24 релейной схемы 16 защит и блокировок, которая также содержит блок 17 формирования сигнала остановки, выходной сигнал блока 17 зависит от состояния нуль-органа 30, определяющего значение задания скорости движения. Выходной сигнал блока 17 зависит также от наличия или отсутствия аварийной ситуации, при которой необходима немедленная остановка кабины лифта. Сигнализирует о наличии аварийной ситуации блок 29 формирования сигнала аварийной остановки. The signal for setting the speed of movement is fed to the input of the speed controller through the contact group 24 of the relay circuit 16 for protection and interlocks, which also contains the block 17 for generating a stop signal, the output signal of the block 17 depends on the state of the null-body 30, which determines the value of the set speed. The output signal of block 17 also depends on the presence or absence of an emergency situation, in which an immediate stop of the elevator car is necessary. Signals the presence of an emergency unit 29 generating an emergency stop signal.

В том случае, когда на задающем входе сформирован сигнал, соответствующий нулевой скорости движения, система управления выпрямителем переводит соответствующую тиристорную группу 2 и 3 в инверторный режим, обеспечивая таким образом рекуперативное торможение электродвигателя (N 1). Кроме этого, в определенные промежутки времени включаются контакторы 11 и 20 обеспечивающие подключение цепи динамического торможения и включение электромагнита (катушка 18) привода механического тормоза. Одновременно с включением контактора 20 включается контактор 28, который своим нормально разомкнутым контактом на короткий промежуток времени подключает на вход выпрямителя 26 отпайку секции повышенного напряжения вторичной обмотки трансформатора 27, обеспечивая таким образом форсирование тока в катушке 18 электромагнита и соответствующее сокращение времени срабатывания электромагнитного тормоза. После срабатывания тормоза контактор 28 отключается и катушка 18 электромагнита привода тормоза запитывается номинальным напряжением. In the case when a signal corresponding to zero speed is generated at the driving input, the rectifier control system puts the corresponding thyristor group 2 and 3 into inverter mode, thus providing regenerative braking of the electric motor (N 1). In addition, at certain intervals, contactors 11 and 20 are connected, which enable the connection of a dynamic braking circuit and the inclusion of an electromagnet (coil 18) of a mechanical brake drive. Simultaneously with the switching on of the contactor 20, the contactor 28 is turned on, which for a short period of time connects the soldering section of the increased voltage section of the secondary winding of the transformer 27 to the input of the rectifier 26, thus ensuring the acceleration of the current in the magnet coil 18 and a corresponding reduction in the response time of the electromagnetic brake. After the brake is applied, the contactor 28 is disconnected and the coil 18 of the electromagnet of the brake actuator is supplied with a rated voltage.

В том случае, если на входе регулятора 13 скорости сформирован сигнал задания скорости отличный от нуля, контакторы 11 и 20 разомкнуты, тиристорные группы 2 и 3 переводятся в режим совместной работы, при этом обеспечивается сначала вывешивание кабины лифта, а затем движение кабины лифта со скоростью, знак и абсолютные значение которой определяется задающим сигналом, сформированным системой 15 управления режимами движения. In the event that a speed reference signal other than zero is generated at the input of the speed controller 13, the contactors 11 and 20 are open, the thyristor groups 2 and 3 are switched to the joint operation mode, this ensures that the elevator car is first hung out and then the elevator car moves at a speed , the sign and the absolute value of which is determined by the master signal generated by the system 15 control of driving modes.

При аварийной ситуации электропривод постоянного тока работает по алгоритму, соответствующему нулевому заданию скорости движения вне зависимости от сигнала на выходе системы 15 управления режимами движения. Таким образом, предложенная совокупность блоков и систем электропривода обеспечивает повышение надежности работы электропривода и, в конечном счете, повышение безопасности эксплуатации скоростных лифтов. In an emergency, the DC drive operates according to the algorithm corresponding to the zero reference speed, regardless of the signal at the output of the system 15 control the driving modes. Thus, the proposed combination of blocks and electric drive systems provides increased reliability of the electric drive and, ultimately, increased safety of operation of high-speed elevators.

Claims

1. A DC drive containing a reversible controlled rectifier, the AC terminals of which are connected through the power transformer to the terminals of the AC network, and the DC terminals of each thyristor group of the rectifier are connected to the motor terminals through current equalizing inductors and current sensors, and current regulators of the rectifier thyristor groups the outputs of which are connected to the inputs of the pulse-phase control systems of the corresponding thyristor groups of the rectifier, specifying the inputs are connected to the output of the main current controller, and the feedback inputs to the outputs of the current sensors of the opposite thyristor groups of the rectifier, the feedback inputs of the main controller are connected to the outputs of the current sensors of the thyristor groups of the rectifier, and the master input with the output of the speed controller, the first input of which is connected to the speed sensor, characterized in that a dynamic braking circuit is inserted into it, connected to the motor outputs and containing a resistor and a dynamic brake contactor connected in series a motion control system connected via a contact group to a speed controller input, a protection and blocking relay circuit including a stop signal generator, an electromagnetic brake, the excitation coil of which is connected to the DC source terminals through electromagnetic brake contactors, and two delay units, moreover, the inputs of the delay units and the control input of the contact group are connected to the outputs of the stop signal driver, the input of which is connected to the output of the control system According to the driving conditions, the output of the first delay unit is connected to the control input of the dynamic brake contactor, and the output of the second delay unit is connected to the control input of the electromagnetic brake contactor, and the stop signal conditioner includes an emergency stop signal conditioner and a zero-organ, the outputs of which are connected to the logic inputs OR circuit, the output of which is the output of the shaper of the stop signal, and the input of the zero-organ is its input.

2. The electric drive according to claim 1, characterized in that the DC source is made in the form of a bridge three-phase rectifier, one AC output of which is connected to the first terminal of the secondary winding of a single-phase transformer, and its other terminals through normally closed and normally open contacts of the electromagnetic forcing contactor the brakes are connected to the second and third terminals of the secondary winding of a single-phase transformer, the primary winding of which is connected to an alternating current main, and the relay protection circuit and unit rovok provided monostable input coupled to an output of the second delay unit and output to a control input of the contactor forcing electromagnetic brake.