SU1003287A1 - Устройство дл пуска вентильной машины посто нного тока - Google Patents

Description

(S) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА ВЕНТИЛЬНОЙ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в вентильном электроприводе.

Известно устройство дл  пуска Betriтильных машин посто нного тока, содержащее мостовой тиристорный инвертор тока, управл емый от формировател  импульсов, узел сдвига сигналов датчика положени  ротора, узел идентификации зоны перекрыти , узел разрешени  сдвига сигналов датчика положени  ротора, блок логического умножени , датчик положени  ротора J .

При питании вентильной машины, содержащей инвертор тока с естественной коммутацией тока в вентил х от управл емого выпр мител , при наличии на ее валу посто нного момента пуск и выход на установившийс  режим будет невозможен. Это обусловлено тем, что противо-ЭДС вентильной машины, пропорциональна 

2

скорости вращени , измен етс  от минимального значени  до номинального (при установившемс  рабочем режиме ) , а также особенностью работы инвертора тока и управл емого выпр  мител , характеризующейс  режимом прерывистого тока. В результате этого после запуска вентильный двигатель останавливаетс , так как величина вращающего момента Иьр меньше момента , а также нарушаетс  условие устойчивой работы инвертора тока с естественной коммутацией. Таким образом, недостатком известного устройства  вл етс  низка  надеж15 ность пуска вентильного двига гел  при наличии на его валу посто нного противодействующего момзнта.

Наиболее близким к предлагаемому

20  вл етс  устройство дл  пуска вентильной машины посто нного тока, содержащее мостовой тиристорный инвертор тока, управл емый от форми ВЭтел  импульсов, датчик положени  ротора и узла идентификации зоны перекрыти , выход которого соединен с запирающим входом блока разрешени  сдвига и первым входом блока логического умножени , выход которого подключен к узлу сдвига СИ1 налов, соединенному с другими входами формировател  импульсов, датчик противо-ЭДС вентильного двигател  подключен к первому входу узла сравнени , второй вход которого соединен с задатчиком опорного напр жени , а выход - с первым входом логического элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к выходу блока разрешени , а выходом - к второму входу блока логического умножени . Входы инвертора тока через .сглаживающий дроссель подключены к выходам управл емого выпр мител , подключенного к трехфазной сети, а выходы инвертора тока включены на фазы вентильного двигател . В пусковом режиме вентильного двигател  при посто нном моменте на его валу (), дл  повышени  надежности работы моменты включени  тиристоров инвертора смещаютс  на угол 60 эл. град от точки естественного отпирани . При наступлении установившегос  режима этот угол, дискретно изменившись, уменьшитс  2)

Недостатком этого устройства  вл етс  низкий коэффициент мощности вентильного двигател . Это обусловливаетс  тем, что в течение всего пускового режима угол опережени  сохран ет посто нное значение, равное 60 эл. град. В результате этого коэффициент мощности вентильного двигател , а следовательно, и его удельные энергетические показатели будут низкими.

Цель изобретени  - повышение удельных энергетических показателей машины .

Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство дл  пуска вентильной машины посто нного тока, содержащее мостовой тиристорный инвертор тока, управл ющими входами подключенный к выходу формировател  импульсов одна группа входов которого соединена с соответствующими выходами датчика положени  ротора и информационными входами узла сдвига сигналов датчика положени  ротора и узлз индентификации зоны перекрыти , а друга  группа вхопов св зана с первой и второи группами выходов узла сдвига сигналов датчика положени  ротора, датчик противо-ЭДС, соединенный с первмм входом узла сравнени , узел разрешени  сдвига сигналов, запрещающий вход которого подключен к выходу узла идентификации зоны перекрыти  и первому входу блока логического умножени , блок логического сложени  и источник опорного напр жени , дополнительно введены генератор пилообразного напр жени , два триггера, два трехэлементных узла логического умножени , а узел идентификации зоны перекрыти  снабжен двум  дополнительными выходами, подключенными соответственно к первым входам триггеров, вторые входы которого соединены с выходом узла сравнени , вторым входом подключенного к выходу генератора пилообразного напр жени , один из входов которого соединен с источником опорного напр жени , а другой - с основным выходом узла идентификации зоны перекрыти  и с одним из входов блока логического сложени , выходом подключенЬ ного к управл ющему входу узла сдвига сигналов датчика положени  ротора а другим входом - к выходу блока логического умножени , второй вход которого соединен с выходом узла разрешени  сдвига сигналов, причем перва  и втора  группы выходов узла сдвига сигналов датчика положени  ротора св заны с второй группой входов формировател  импульсов через соответствующий трехэлементный узел логического умножени , управл ющий вход каждого из которых подключен к выходу соответствующего триггера.

На чертеже представлена структурна  схема устройства дл  пуска вентильной машины посто нного тока.

На валу вентильной машины (синхронного двигател  1 установлен датчик 2 положени  ротора, одна группа выходов которого соединена с формирователем 3 импульсов, подключенным к мостовому инвертору k тока. Выходы инвертора k тока через сглаживающий дроссель 5 подключены к выходам управл емого выпр мител  6, подключенного к трехфазной сети, а выходы инвертора тока t включены на фазы синхронного двигател . Втора  группа выходов датчика 2 положени  ротора соединена с информационными входами узла 7 сдвига сигналов датчика полажени  ротора и узла 8 идентификации зоны перекрытий. Одни выходы узла 8 идентификации зоны перекрыти  св заны с входами триггеров 9 и 10, другой выход узла 8 идентификации зоны перекрыти  соединен с одним из входов узла 11 разрешени  сдвига сигналов датчика положени  ротора, а также с одним из входов блока 12 логического умножение, другой вход которого соединен с выходом узла 11 разрешени  сдвига сигналов и с одним из входов блока 13 логического сложени , другой вход которого св зан с выходом блока 12 логического умножени . Выход узла 8 идентификации зоны перекрыти  также соединен с одним из входов генератора пилообразного напр жени , другой вход которого св зан с источником опорного напр жени , а выход генератора It пилообразного напр жени  соединен с одним из входов узла 15 сравнени . Выход датчика 16 противо-ЭДС соединен с другими соответствующими входами триггеров 9 и 10. Выходы триггеров 9 и 10 св заны с одними из входов трехэлементных узлов 17 и 18 логического умножени , другие входы которых соединены с выходами узла 7 сдвига сигналов датчика положени  ротора , а выходы - с другими входами формировател  3 импульсов.

Старт инвертора тока и трогание синхронного двигател  1 осуществл етс  после подачи напр жени  на инвертор тока при условии, если открыты два тиристора инвертора k тег ка - один в анодной, другой в катодной группе. Таким образом, если положение , неподвижного ротора двигател  характеризуетс  наличием сигналов на выходе двух чувствительных элементов датчика 2 положени  ротора , например 2Ь и 2с, старт инвертора тока и трогание синхронного двигател  1 происходит следующим образом.

Сигналы датчика 2 положени  ротора с выходов чувствительных элементов 2Ь и 2с поступают на входы каналов ЗЬ и 3с формировател  3 импульсов . С других входов этих же чувствительных элементов 2Ь и 2с датчика 2 положени  ротора также поступают сигналы на входы узла 8 идентификации зоны перекрыти , который формирует сигнал нулевого уровн , поступающий на блока 12 логического умножени  и ззпрсиСаю1Чий вход блока 11 разрешени  сдвига сигналов датчика положении оотора и

один из входов генератора k пилообразного напр жени . С других входов узла 8 идентификации зоны перекрыти  поступают сигналы на один из входов триггеров 9 и 10, не измен юи|ие их

состо ни . В результате сигналы с выходов узла 7 сдвига сигналов не поступают на формирователь 3 импульсов . Сформированные сигналы управлени  с выходов каналов ЗЬ и 3с формировател  3 импульсов поступают на соответствующие тиристоры инвертора тока, один из которых находитс  в анодной, другой - в катодной группах инвертора. В результате по фазам

синхронного двигател  1 протекает . ток, создающий магнитное поле, обусловливающее вращающий момент на валу двигател  в начальный момент работы .

Возможны случаи, когда положение неподвижного ротора синхронного двигател  1 характеризуетс  налич м сигнала на выходе одного из шести , чувствительных элементов датчика положени  ротора, например 2с. В этом случае открываетс  только один тиристор инвертора тока из анодной или катодной группы, чего недостаточно дл  осуществлени  старта инвертора i тока и трогани  синхронного двигател  1. В этих случа х узел В идентификации зоны перекрыти  формирует сигнал единичного уровн , который поступает на запрещающий вход узла

11 разрешени  сдвига сигналов датчика положени  ротора, не измен   его состо ни , в которое он был предварительно приведен подачей сигнала Х, а также на один из входов блока 12 логического умножени , блока 13 логического сложени  и генератора пилообразного напр  1ени . Блок 12 логического умножени  при наличии сигналов единичного уровн  на входах формирует на своем выходе сигнал единичного уровн , который поступает на другой вход блока 13 логического сложени , формирующего при этом сигнал, разрешающий операцию сдвига сигналов датчика положени  ротора, С этого же

Claims (1)

1. выхода узла 8 идентификации зоны перекрыти  сигнал единичного уровн  поступает на один из входов генератора 1 пилообразного напр жени . При 7 этом генератор пйлообразногч-) напр . НИИ начинает формировать сигнал пилообразной формы, максимальна  ампл тудл которого равна величине опорн го напр жени . Кроме этого, с други двух выходов узла 8 идентификации з ны перекрыти  : на один из входов триггера 9 поступает сигнал, подготавливающий его к изменению состо  ни , а на один из входов триггера 10 - сигнал, запрещающий изменение его состо ни . В процессе пуска вен тильной машины и выхода ее на установившийс  режим напр жение на выхо де датчика 16 противо-ЭДС, пропорциональное величине противо-ЭДС, будет измен тьс , возраста  от нул  до установившегос  значени . Это на пр жение поступает в узел 15 сравнени  и сравниваетс  с измен ющимс  значением напр жени  пилообразной формы, поступающим на другой вход узла 15 сравнени  с выхода генератора 1 пилообразного напр жени В момент равенства значений напр же ни  пилообразной формы и напр жени  датчика 16 противо-ЭДС узел 15 срав нени  формирует сигнал единичного уровн , который поступает на другие входы триггеров 9 и 10. Триггер 10 на изменит своего состо ни , а на выходе триггера Э ввиду изменени  его состо ни  сформируетс  сигнал единичного уровн  который поступает на. входов трехэлементного узла 17 логическогсэ умножени . В ре зультату этого.на одном из его выходов будет сформирован сигнал, поступающий на вход 3d формировател  3 импульсов управлени , временной сдвиг которого будет пропорционален времени до наступлени  момента, когда будут равны напр жение на выходе датчика 16 противо-ЭДС и определенного значени  напр жени  пилообразной формы. В момент времени, когда информаци  о положении ротора снимаетс  с двух чувствительных эле ментов , работа указанных узлов прекращаетс . В дальнейшем они работаю при наличии сигнала на выходе одного чувствительного элемента, при этом происходит плавное изменение моментов включени  тиристоров инвертсЯэа 4 тока. При этом угол опере жени  включени  тиристоров инвертора тока плавно измен етс  от 60 эл. град, до установленного значени , при котором обеспечиваетс  878 коммутационна  устойчивость и высока  эффективность работы инвертора 4 тока вентильного двигател  в установившемс  режиме. Таким образом, угол опережени  включени  тиристоров и длительности импульса управлени  в процессе пуска вентильного двигател  будет измен тьс , одновременно обеспечива  коммутационную устойчивость и максимально возможный дл  этого режима работы оэффициент мощности инвертора 4 тока. В момент выхода вентильного двигател  на установившийс  режим работы произойдет отключение источника опорного напр жени  от схемы . После остановки двигател  весь процесс пуска и выхода на установившийс  рабочий режим происходит аналогично описанному. Использование предлагаемого устройства повышает коэффициент мощности вентильного двигател  в режиме пуска, при этом уменьшаютс  потери мощности, за счет чего повышаетс  КПД двигател , т.е. повышаютс  удельные энергетические показатели вентильной машины. Формула изобретени  Устройство дл  пуска вентильной машины посто нного тока, содержащее мостовой тиристоржый инвертор тока, управл ющими входами подключенный к выходу формировател  импульсов, одна rpyrvna входов которого соединена с соответств ющими выходами узла сдвига сигналов датчика положени  ротора и узла идентификации зоны перекрыти , а друга  группа входов св зана с первой и второй группами выходов узла сдвига сигналов датчика положени  ротора, датчик. противо-ЭДС , соединенный с первым входом узла сравнени , узел разрешени  сдвига сигналов, запрещающий вход которого подключен к выходу узла идентификации зоны перекрыти  и первому входу блока логич еского умножени , блок логического сложени , источник опорного напр жени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  удельных энергетических показателей машины, в него введены генератор пилообразного напр жени , два триггера, два трехэлементных узил

   логического умножени , а узел,идентификации зоны перекрыти  снабжен двум  дополнительными выходами, подключенными соответственно к первым входам триггеров, вторые входы которого соединеныС выходом узла сравнени , вторым входом подключенного к выходу генератора пилообразного напр жени , один из входов которого соединен с источнико опорного напр жени , а другой - с основным выходом узла идентификации Зоны перекрыти  и с одним из входов блока логического сложени , выходом подключенного к управл ющему входу узла сдвига сигналов датчика положени  ротора, а другим входом - к выходу блока логического умножени , второй

   вход которого соединен с выходом узла разрешени  сдвига сигнаЛОБ,«при чем перва  и втора  группы выходов узла сдвига сигналов датчика положени  ротора св заны с второй группой входов формировател  импульсов через соответствующий трехэлементный узел логического умножени , управл ющий вход каждого из которых подключен к

   выходу соответствующего триггера.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1,Авторское свидетельство СССР № 612355, кл. Н 02 К 29/02, 1975.

   2,Авторское свидетельство СССР по за вке Н 3005551/2 4-07,

   кл. Н 02 К 29/02, 1980.