SU1157637A1 - Reversible electric drive - Google Patents

Reversible electric drive Download PDF

Info

Publication number
SU1157637A1
SU1157637A1 SU833592613A SU3592613A SU1157637A1 SU 1157637 A1 SU1157637 A1 SU 1157637A1 SU 833592613 A SU833592613 A SU 833592613A SU 3592613 A SU3592613 A SU 3592613A SU 1157637 A1 SU1157637 A1 SU 1157637A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
model
current
electric drive
Prior art date
Application number
SU833592613A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Михайлович Водовозов
Игорь Валентинович Родиманов
Original Assignee
Вологодский Политехнический Институт
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 Вологодский Политехнический Институт filed Critical Вологодский Политехнический Институт
Priority to SU833592613A priority Critical patent/SU1157637A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1157637A1 publication Critical patent/SU1157637A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Motor And Converter Starters (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

Изобретение огнос.и.тс  к электротехнике и может быть использовано при построении вентильных эпектроприводов с широким диапазоном регул ооааничскорости, например, электро приводов след щих систем. Известен реверсивный электро-, привод, содержап1ий пропорционально интегральные регул торы частоты вр ни  и тока, устройство импульснофазового управлени , тиристорный преобразователь с совместным управ лением группами вентилей, двигател датчики частоты вращени  и тока  корной цепи Недостатками электропривода  вл ютс  большие потери электроэнергии и низкий КОД из-за необходимости ограничивать уравнительные токи преобразовател , а также боль ша  веро тность опрокидывани  инвертора вследствие посто нной рабо одной вентильной -группы преобразовател  в инверторном режиме. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  реверсивный электропривод, содержащий электродвигатель, подключенный к реверсивному тиристорному преобразователю, в цепь управлени  которого включены последовательно, соединенные пропорционально-интегральный регул тор частоты вращени  пропорционально-интеграгтьной регул тор тока и устройство импульсно фазового управлени , датчики частоты вращени  и тока, подключенные к входам соответствующих регул торов , и логическое переключающее устройство, первый вход которого .соединен с выходом регул тора частоты вращени , вто.рой вход - с выходом датчика тока  кор , а выход - с входом блокировки устрой ства импульсно-фазового управлени  12J. Однако из-за зоны нечувствительности логического переключающего устройства привод нейстойчиво работает на малых скорост х. Это вызвано тем, что до момента вклгоче и1  логического переключающего устройства система  вл етс , разомкнутой, при этом пропорп.ионально-интеграль- ный регул тор скорости интегрирует сигнал здцани , нарастает Н 1пр женик на выходе регуп тора тока. К моменту включени  логического переключающего устройства .регул тор тока уже, как правило, находитс  в насьпцении. При включении логического переключающего устройства происходит бросок тока в  корной цепи диигател , двигатель начинает вращатьс , но за счет обратных св зей ток уменьшаетс , и логическое переключающее устройство отключаетс . Далее процесс повтор етс . Из-за дрейфа пропорционально-интегральных регул торов такой процесс наблюдаетс  даже при нулевом сигнале задани . При большом задании отключени  логического включени  переключающего устройства не происходит, однако преждевременное насыщение регул торов по прежнему приводит к перегрузкам электродвигател , что снижает надежность устройства. Кроме того, при реверсе электропривода , в период бестоковой паузы тиристорного преобразовател  система также  вл етс  разомкнутой. Это приводит к резкому изменению напр жени  на выходе регул тора тока, и при включении в работу новой группы тиристоров преобразовател  возникает бросок тока в  корной цепи, что также снижает надежность электропривода. Цель изобретени  - повышение надежности путем исключени  зоны неустойчивости работы электропривода на малых скорост х и уменьшение бросков тока при пуске и реверсе. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в реверсивный электропривод , содержаачий электродвигатель, подключенный к реверсивному тиристорному преобразователю, в цепь управлени  KOTopoio включены последовательно соединенн.1е пропорциональноинтегральный регул тор частоты вращени  , пропорционально-гинтеграль- ный регул тор тока и устройство импульсно-фазового управлени , датчики частоты вращени  и тока, подключенные к входам соответсвующих регул торов, и логическое переключающее устройст. Первый вход которого соединен с выходом регул тора частоты вращени , второй вход - с выходом датчика тока  кор , а выход - с входом блокировки устройства импульсно-фазового управлени , введены коммутирукцдий элсмонт и модель силовой части электропривода. 3 включающа  последовательно соединен ные модели тиристорного преобразовател ,  корной цепи и механическо части элекгродвигател , при этом вход модели силовой части электропривода соединен с выходом регул то ра тока через коммутирую1ций элемент управл кщий вход которого подключен к выходу логического переключающего устройства, выход модели  корной цепи электродвигател  подключен к входу регул тора тока, а выход моде ли механической части электродвигател  к входу регул тора частоты вращени . Включение коммутирующего элемента и модели силовой .части в состав электропривода позвол ет посто нно поддерживать систему в замкнутом состо нии. Благодар  этому не. проис дит накоплени  ошибок в регул торах в моменты времени, когда под действием логического переключающего устройства блокируетс  поступление .управл ющих импульсов на тирис- торный преобраэователь. На чертеже приведена структурна схема электропривода. Электропривод содержит электродвигатель 1, подключенный к реверсивному тиристорному преобраэовате лю 2, в цепь управлени  которого включены последовательно соединенные пропорционально-интегральный регул тор 3 частоты врап1ени , пропорционально-интегральный регул то 4 тока и устройство 5 импульснофазового управлени , датчики 6 и 7 частоты вращени  и тока, подключенные к входам соответствующих регул торов, и логическое переключающее устройство 8, первый вход к торого соединен с выходом регул то 3 частоты вращени , второй вход с выходом датчика 7 тока  кор , а выход с входом блокировки устройства 5 импульсно-фазовотО управлен Электропривод содержит также коммутирующий элемент 9 и модель 10 силовой части электропривода. Модел сшювой части электропривода вклюгчает V себ  последовательно соединенные модель 11 тиристориого преобразовател  с устройством и fflyльcно-фазоного управлени , модель 12  корной и моллль 13 механической части элсктродиигател . При этом вход модели 10 силовой части 7 электропривода соединен с выходом регул тора 4 тока через коммутирующий элемент 9, управл кв(ий вход которого подключен к выходу логическогопереключающего устройства 8, выход модели I2  корной цепи электродвигател  подключен к входу регул тора 4 тока , а выход модели 13 механической час-ти электродвигател  - к входу регул тора 3 частоты вращени . Конкретна  схема модели зависит от параметров и характеристик устройства импульсно-фазового управлени  тиристорным преобразователем. Модель tl тиристорного преобразовател , изображенна  на чертеже, соответствует безьмерционной системе импул сно-фазовЪго управлени  с арккосинусоидальной статической характеристикой . Электропривод работает следующим образом. Сигнал задани  t), поступает на вход регул тора 3 частоты вращени . В исходном положении логическое переключающее устройство 8 блокирует выход устройства 5 импульсно-фазового управлени  и одновременно за- мыкает коммутирующий элемент 9. Сигнал UpT с выхода регул тора 4 тока проходит на вход модели 10. С выхода модели 12  корной цепи; сигнал и поступает на вход регул тора 4 тока с выхода модели I3 механической части электродвиг-ател  сигнал и поступает на вход регул тора 3 частоты вращени . Передаточна  функци  -модели 10 соответствует передаточной функции системы, состо щей из устройства 5 импульсно-фазового управлени , тиристорного преобразовател  2, двигател  1, Сигнал Uj , поступающий на вход регул тора 3 частоты вращени , измен ет напр жени  на выходах регул торов и на выходах модели. Если выходное напр жение регул тора 3 частоты вращени  не достигает порога срабатывани  логического переключающего устройства 8, то напр жение на двигатель не подаетс .. В результате при малых и нулевом сигналах задани  электродвигатель находитс  в покое и,тем самым, исключаетс  область неустойчивой работы привода на Ioh3y4HX СКО1Н)СТЯХ. При вотр.чстаиии сигнала задани  апр жени  Up иа выходе регул то- pa 3 частоты вращени  превышает по-; рог срабатывани  логического переклкп чающего устройства 8, и последнее подключает выход устройства 5 импуль сно-фазового управлени  к тиристорно му преобразователю 2, и, одновременно размыка  коммутирующий элемент 9, устанавливает нулевое значение сигнала на входе модели 10. Сигналы 1) и и на выходах модели начинают уменьшатьс . На электродвигатель 1 поступает питающее напр жение с выхода тиристорного преобразовател  2. Пусковой ток электродвигател  определ етс  напр жением на выходе регул тора А тока в момент включени  логического переключак це- го устройства 8. По скольку регул тор тока до момента включени  работа в замкнутой системе,то напр жение на выходе его В момент включени  незначительно , и пусковой ток электродвигател  мал. Следовательно, включение модели в схему электропривода ограничивает броски пускового тока вызванные дрейфом пропорциональноинтегральных регул торов. При. реверсе электродвигател  уменьшаетс  напр жение задани , сигнала U-u на выизмен етс  знак 3 частоты вращени , ходе регул тора уменьшаетс  U , на выходе регул тора 4 тока, уменьшаетс  выходное напр жение тиристорного преобразовател  2, электродвигатель переходит в режим торможени , ток  корной цепи падает. В момент достижени  нулевого значени  тока логическое перекл чамщее устройство 8 по сигналу с дат чика 7 тока снимает импульсы управлени  с работакщей группы вентилей тиристорного преобразовател  на период бестоковой паузы.0дновременно , через коммутирую1дий элемент 9 сигнал с выхода регул тора тока поступает на вход модели 12  корной цепи электродвигател , на вход регул тора 4 тока, и преп тствует возрастанию отрицательного напр жени  на выходе регул тора тока. Сигнал (J4 с выхода модели f 3 механической части электродвигател  поступает на регул тор. 3 частоты вращени , Он имеет пол рность, противоположную пол рности сигнала Цдц датчика 6 частоты вращени . Поэтому включение модели на период бесток вой паузы приводит к уменьшению по абсолютной величине напр жение Урц на выходе регул тора 3 частоты вращени , что в свою очередь ведет к уменьшению (по абсолютной величине) .сигнала Ujy на выходе устройства импульсно-фазового управлени . 05 щим результатом действи  модели в период паузы  вл етс  уменьшение напр жени  на выходе включающейс  в работу группы вентилей тиристор- ного преобразовател . Это приводитк уменьшению бросков тока при реверсе . Таким образом, введение в схему реверсивного электропривода коммутирующего элемента и модели силовой части электропривода позвол ет исключить зону неустойчивой работы привода с малыми сигналами задани , уменьшить броски тока, в  корной цепи в периоды пуска и реверса.The invention of fire resistance to electrical engineering and can be used in the construction of valve actuators with a wide range of regulating speed, for example, electric drives of the following systems. A reverse electric, drive, proportional integral voltage and current frequency regulators, a pulsed-phase control device, a thyristor converter with joint control of valve groups, a motor, rotation frequency and a crust circuit current sensor are known. The disadvantages of the electric drive are large power losses and low CODE from - due to the need to limit the converter surge currents, as well as the high probability of the inverter tipping over due to the constant operation of one gate - load ppi converter in inverter mode. The closest to the invention to the technical essence is a reversible electric drive containing an electric motor connected to a reversible thyristor converter, the control circuit of which is connected in series, connected proportional-integral speed regulator, proportional-integrative current regulator and pulse-phase control device, frequency sensors rotation and current, connected to the inputs of the corresponding regulators, and a logical switching device, the first input of which This is connected to the output of the rotational speed regulator, the second input is connected to the output of the current sensor core, and the output is connected to the blocking input of the pulse-phase control device 12J. However, due to the dead zone of a logical switching device, the drive is unstable at low speeds. This is caused by the fact that until the switching-on switching device is turned on, the system is open-circuited, with the proportional-integrated speed controller integrating the signal, and the gain at the output of the current regulator is increasing. By the time the logical switching device is turned on, the current regulator is, as a rule, already in place. When a logical switching device is turned on, a current is thrown into the digigator's main circuit, the motor begins to rotate, but due to feedbacks, the current decreases, and the logical switching device is turned off. The process then repeats. Due to the drift of proportional-integral controllers, such a process is observed even with a zero reference signal. With a large setting, switching off the logical switching on of the switching device does not occur; however, premature saturation of the regulators still leads to motor overloads, which reduces the reliability of the device. In addition, when the drive is reversed, during the dead-time of the thyristor converter, the system is also open-circuited. This leads to an abrupt change in voltage at the output of the current regulator, and when a new thyristor group of the converter is put into operation, a current surge occurs in the core circuit, which also reduces the reliability of the electric drive. The purpose of the invention is to increase reliability by eliminating the instability zone of the operation of the electric drive at low speeds and reducing the inrush current during start-up and reverse. The goal is achieved by the fact that in a reversible electric drive containing a motor connected to a reversible thyristor converter, the KOTopoio control circuit is connected in series with the proportional-integral frequency rotation regulator, the proportional-hygral current regulator and the device for pulse-phase control, and rotational and current frequencies connected to the inputs of the corresponding controllers, and a logical switching device. The first input of which is connected to the output of the rotational speed regulator, the second input to the output of the current sensor cor, and the output to the input of the blocking device of the pulse-phase control, a commutation switch and a model of the electric part of the electric drive are introduced. 3 including series-connected models of a thyristor converter, a crown circuit, and a mechanical part of an electric motor; the input of the model of the power section of the electric drive is connected to the output of the regulator through a commutation element whose control input is connected to the output of the logic switching device; to the input of the current regulator, and the output of the mechanical part of the electric motor to the input of the frequency regulator. The inclusion of the switching element and the model of the power part in the electric drive allows the system to be constantly maintained in a closed state. Thanks to that not. there is an accumulation of errors in the regulators at the instants of time when the input of control pulses to the thyristor converter is blocked by the action of a logical switching device. The drawing shows a structural diagram of the drive. The electric drive contains an electric motor 1 connected to a reversible thyristor converter 2, the control circuit of which includes serially connected proportional-integral regulator 3 ramp frequency, proportional-integral regulator 4 currents and device 5 of pulsed-phase control, sensors 6 and 7 of rotation frequency and current connected to the inputs of the respective regulators, and a logical switching device 8, the first input to which is connected to the output of the regulating speed 3, the second input from the output m sensor 7 current cor, and the output with the input blocking device 5 pulse-phase control The drive also contains a switching element 9 and model 10 of the power section of the drive. The model of the elongated part of the electric drive includes a V severically connected model 11 of the thyristor converter with a device and a flys-phase control, a model 12 of the core and a moll 13 of the mechanical part of the electric drive. In this case, the model 10 input of the power unit 7 of the electric drive is connected to the output of current regulator 4 via switching element 9, the control unit (the input of which is connected to the output of the logic switching device 8, the output of model I2 of the electric motor's main circuit 4, and the output models 13 of the mechanical part of the electric motor - to the input of the speed regulator 3. The specific model circuit depends on the parameters and characteristics of the device for the pulse-phase control of the thyristor converter. converter, shown in the drawing corresponds bezmertsionnoy system clearly momentum-control fazovgo with arkkosinusoidalnoy static characteristic. actuator operates as follows. The reference signal t), is input to a controller 3, the rotation frequency. In the initial position, the logical switching device 8 blocks the output of the device 5 by pulse-phase control and simultaneously closes the switching element 9. The UpT signal from the output of current regulator 4 passes to the input of model 10. From the output of model 12 of the main circuit; signal and is fed to the input of current regulator 4 from the output of model I3 of the mechanical part of the electric motor signal and is fed to the input of controller 3 of rotation frequency. The transfer function of the model 10 corresponds to the transfer function of the system, consisting of a pulse-phase control device 5, a thyristor converter 2, a motor 1. The signal Uj fed to the input of the rotation speed controller 3 changes the voltage on the controller outputs and on the outputs models. If the output voltage of the speed regulator 3 does not reach the threshold of the logic switching device 8, the voltage is not applied to the motor. As a result, at low and zero reference signals, the motor is at rest and, thus, the area of unstable operation of the drive is eliminated Ioh3y4HX СКО1Н) STYKH. When the signal is set, the signal for setting apr Up and the output of the controller 3 frequency of rotation is greater than; The triggering horn of the logic switching device 8, and the latter connects the output of the device 5 by a pulse-phase control to the thyristor converter 2, and simultaneously opening the switching element 9, sets the zero value of the signal at the model 10 input. Signals 1) and at the model outputs begin to decrease. Electric motor 1 is supplied with voltage from the output of the thyristor converter 2. The starting current of the electric motor is determined by the voltage at the output of regulator A of the current at the moment of switching on the logic switch of the device 8. As the current regulator until the moment of switching on, work in a closed system, then the voltage at its output at the moment of switching on is insignificant, and the starting current of the electric motor is small. Consequently, the inclusion of the model in the electric drive circuit limits inrush currents caused by drift in proportion to the integral regulators. At. The reverse of the electric motor decreases the voltage of the reference, the signal U – u changes the sign of the rotation frequency 3, the regulator decreases the voltage U, the output of the current regulator 4 decreases the output voltage of the thyristor converter 2, the motor switches to the braking mode, the current of the corona circuit drops. When the current reaches zero, the logic switch 8 by the signal from the current sensor 7 removes control pulses from the working group of the thyristor converter for the current-free pause period. At the same time, via switching element 9, the signal from the output of the current regulator enters the input of the model 12 motor circuit, to the input of current regulator 4, and prevents the increase in negative voltage at the output of current regulator. The signal (J4 from the output of the model f 3 of the mechanical part of the electric motor is supplied to the regulator. 3 rotational speeds. It has the polarity opposite to the polarity of the Cdc signal of the rotational speed sensor 6. Therefore, switching on the model for a best pause period reduces The output of the frequency control center at the output of the speed regulator 3, which in turn leads to a decrease (in absolute value). The signal Ujy at the output of the pulse-phase control device. 05 the result of the model during the pause period is reduced voltage at the output of the thyristor converter group included in the operation of the valve. This leads to a decrease in inrush current when reversed. Thus, the introduction of the switching element and the model of the power section of the electric drive into the reversible electric drive circuit eliminates the zone of unstable operation reduce inrush current in the crown chain during start-up and reverse periods.

Claims (1)

(57 ) РЕВЕРСИВНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий электродвигатель, подключенный к реверсивному тиристорному преобразователю, в цепь управления которого включены последовательно соединенные пропорционально-интегральный регулятор частоты вращения, пропорционально—интегральный регулятор тока и устройство импульснофазового управления, датчики частоты вращения и Тока, подключения к . входам соответлествующих регуляторов и логическое переключающее устройст во, первый вход которого соединен с выходом регулятора частоты вращения , второй вход - с выходом датчика тока якоря, а выход - с входом блокировки устройства импульснофазового управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения зоны неустойчивой ' работы электропривода на малых скоростях и уменьшения бросков тока при пуске и реверсе, в него введены коммутирующий элемент и модель силовой части электропривода, включающая последовательно соединенные модели тиристорного преобразователя, якорной цепи и механической части электро-:* двигателя, при этом вход модели силовой части электропривода соединен с выходом регулятора тока через коммутирующий элемент, управляющий вход которого подключен к выходу логического переключающего устройства, выход модели якорной цепи электродвигателя подключен к входу регулятора тока, а выход модели механической части электродвигателяк входу регулятора частоты вращения.(57) REVERSE ELECTRIC DRIVE, containing an electric motor connected to a reversing thyristor converter, the control circuit of which is connected in series with a proportional-integral speed controller, proportionally an integral current controller and a pulse-phase control device, speed and current sensors, and connections to. the inputs of the respective controllers and a logical switching device, the first input of which is connected to the output of the speed controller, the second input to the output of the armature current sensor, and the output to the blocking input of the pulse-phase control device, characterized in that, in order to increase reliability by eliminating the zone unstable 'operation of the electric drive at low speeds and reduce inrush currents during start-up and reverse, a switching element and a model of the power part of the electric drive are introduced into it, including sequentially connected models of the thyristor converter, the anchor circuit and the mechanical part of the electric -: * motor, while the input of the model of the power part of the electric drive is connected to the output of the current regulator through a switching element, the control input of which is connected to the output of the logical switching device, the output of the model of the anchor circuit of the electric motor is connected to the input current regulator, and the output of the model of the mechanical part of the electric motor to the input of the speed controller.
SU833592613A 1983-04-04 1983-04-04 Reversible electric drive SU1157637A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833592613A SU1157637A1 (en) 1983-04-04 1983-04-04 Reversible electric drive

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833592613A SU1157637A1 (en) 1983-04-04 1983-04-04 Reversible electric drive

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1157637A1 true SU1157637A1 (en) 1985-05-23

Family

ID=21063920

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833592613A SU1157637A1 (en) 1983-04-04 1983-04-04 Reversible electric drive

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1157637A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
.Зимин Е.Н., Кацевич В.Л., Козырев С.К. Электроприводы посто нного тока с вентильными преобразовател ми М., Энергоиздат, 1981, с. 56. 2. Солодухо Я.Ю. и др. Тиристор- ныё электроприводы с реверсорами. М., Энерги , 1977, с. 41. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3555389A (en) Direct current motor control system
SU1157637A1 (en) Reversible electric drive
US3976926A (en) Digital DC motor speed control circuit
JPS6460721A (en) Engine-stop preventing device for motor driving system using engine generator
GB2133229A (en) Power control for separately excited electric motor
EP0127896A2 (en) Digitally controlled rectifying system for driving a motor
US3419778A (en) Pulse controlled circuit for a battery load
US4406979A (en) Fail-safe system for pulse-controlled three-terminal d.c. motor
SU1410266A1 (en) Device for controlling stepping motor
SU1735994A1 (en) Electric motor drive
US3274474A (en) Controlled rectifier supply for motor speed system
SU1347141A2 (en) Device for controlling d.c. electric motor
SU932583A2 (en) Dc electric drive
SU1104631A1 (en) Electric drive for crane travel mechanism
SU957402A1 (en) Dc electric drive
SU1591170A1 (en) Electric drive control device
SU1241396A1 (en) D.c.electric drive
SU1150716A1 (en) Device for shared control of reversible rectifier converter
SU1008874A1 (en) Dc drive with reverse
SU796979A1 (en) Device for protecting thyristorized inverter
SU743149A1 (en) Dc motor rotational speed regulator
SU1246312A2 (en) Device for determining compliance of speed of electric drive with the given one
SU1492438A1 (en) Thyratron dc drive
SU1624652A2 (en) Method of frequency-of-rotation control of induction motor of cutting tool drive
SU1265961A1 (en) Crane a.c.electric drive