SU1460765A1 - Способ управлени т говым электроприводом в тормозном режиме - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  управлени  т говыми электродвигател ми . Целью изобретени   вл етс  улучшение энергетических показателей. По данному способу при скорост х торможени  от максимальной скорости до скорости, где ток возбуждени  срав- . ниваетс  с тормозным током  кор , осуществл етс  традиционна  рекупераци  . После момента сравнени  токов включаетс  тиристорно-импульсный преобразователь и реализуетс  импульсна  рекупераци . Переход тиристорно-им- пульсного преобразовател  из режима фазоимпульсного; в режим широтно-им- пульсного управлени  происходит при достижении заданного значени  выходным напр жением регул тора канала управлени  фазоимпульсньм тиристором. 2 ил. (С € (Л С

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  управлени  т говых электродвига- ; телей.

Целью изобретени   вл етс  улучшение энергетических показателей.

На фиг. 1 представлена структурна  схема электропривода; нА фиг.2 - схемы управлени  тиристорно-импульс- ным преобразовате.пем и возбудителем.

Электропривод содержит тиристорно- импульсный преобразователь 1, подклю-, ченный к цепи, состо щей из последовательно соединенных сглаживающего реактора 2, контактора 3,  кор  т го-; вого электродвигател  4, датчика 5 тока  кор  электродвигател  4, кон- :

тактора 6, обмотки 7 возбуждени  т гового электродвигател , реверсора 8, датчика 9 тока возбуждени , контактора 10 защиты, датчика 11 тока , резистора 12. Тиристорно-импульс- иый преобразователь 1 подключен через быстродействующий выключатель (контактор) 13 и контактор 14 к шине 15 источника питани . Параллельно преобразователю 1 подключены контактор 16 и цепь, включающа  в себ  тиристор 17 и резистор 18. Между резистором 18 и контактором 10 включен диод 19. А между точкой соединени  контакторов 13 и 14 и отрицательным полюсом источника питани  подключен датчик 20 напр жени  с дополнитель 4

а

ч

о

ел

10

ным резистором 21. Преобразователь 1 и  корь т гового электродвигател  А шунтированы контактором 22, К управл ющим входам преобразовател  1 и тиристора 17 подключена их система 23 управлени . Параллельно обмотке 7 возбуждени  подключены возбудитель 24 с системой 25 управлени  и тиристор 26 защиты, к управл ющему электроду которого подключена цепь, состо ща  из устройства 27 сравнени  и формировател  28 импульсов. Преобразователь. 1 (фиг. 2) состоит из главного тиристора 29, перезар дного 30, фазо- 15 импульсного 31, диодов 32 и 33 и коммутирующего конденсатора- 34 и дроссел  35.

Система 23 управлени  состоит из

каждый, блоков 69-74 импульсного пре образовател .

Выходы блоков 60-62 соединены с входами преобразователей 69-74, входы которых подключены к формировател м 75-80 импульсов. Выходы формирователей импульсов подключены к управл ющим электродам тиристоров . Выходы блоков 63-68 подключены к входам преобразователей 69-74. Входы блоков 63-68 подключены к вых ду блока 51 задани  и через замыкаю щий и размыкающий контакты 81 и 82, реле 83 соединены с датчиками 5 и 9 тока. Реле 83 через пороговый элемент 84 соединен с датчиком 9 тока возбуждени . Вьтод задающего генера тора 40 через размыкающий контакт 8

VHC I fciMci t.J у iliJCll5JlCrll-i l , -- -формирователей 36-39 импульсов, выхо-20 соединен с входом формировател  Jb.

.(л.. «..«n.vw4,i i 4i xrT«4 4Aj nnn rTi rre TTXTV fTTlTM

ды которых соединены с управл ющими электродами тиристоров 30,29,31 и 17. К входу формировател  36 импульсов подключен задающий генератор 40. Выходы блоков 41 и 42 обратной св зи, каждый из которых включает элемент сравнени  заданного и текущего значений тока электродвигател  4 и про- порционально-интегральньй регул тор,, соединены с блоками 43 и 44, осуществл ющими импульсную модул цию и. усиление управл ющего сигнала с бло- .ков 41 и 42. Вторые входы блоков 43 и 44 соединены с выходом формировател  36. Выход блока 42 через фильтр 45 нижних частот соединен с входом порогового элемента 46, выход которого подключен к входам элементов 47 и 4В запрета.

Выходы элементов 47 и 48 запрета подключены к входам блоков 43 и 44. Вход формировател  39 импульсов подключен к пороговому элементу 49. Выход блока 41 через пороговый элемент 50 подключен к входу возбудител  24. Входы блоков 41 и 42 объединены и подключены к блоку 51 задани , вход которого соединен с командоаппара- том 52.

Возбудитель 24 представл ет собой полностью управл емьй трехфазный ти- ; ристорный мост, состо щий из тиристо-- ров 53 - 58, вход которого подключен к трансформатору 59. Система 25 уп- -равлени  возбудителем 24 состоит из синхронизирующих блоков. 60-62, блоков 63-68 обратной св зи, состо щих из элемента сравнени  и пропорционально-интегрального регул тора

25

30

35

Электропривод работает следующим образом.

Разгон электродвигател  4 реализ етс  при последовательном возбуждении . Пуск т гового электродвигател  начинаетс  с режима фазоимпульсной модул ции, при котором работают тиристоры 30 и 31. На работу тиристора 29 при этом наложен запрет подачей с выхода элементов 47 запрета запрещающего сигнала в блок 43. Пре варительно зар женный коммутирующий конденсатор 34 при включении тирист ра 30 перезар жаетс  через дрос--. сель 35. В момент полного перезар д конденсатора открываютс  диоды 32 и 33 и происходит обратный перезар  конденсатора 34 по цепи этих диодов При этом величина напр жени , до ко торой перезар жаетс  конденсатор, определ етс  коэффициентом затухани контура коммутации. При поступлейии импульса управлени  от формировате 38 импульсов на тиристор 31 происхо дит дозар д конденсатора 34 до напр жени  источника питани  по цепи нагрузки . Напр жение на т говых двига л х 4 в том режиме регулируетс  см щением момента отпирани  тиристора по отношению к тиристору 30. Величи этого промежутка времени определ е коэффициент заполнени  и зависит о вычисл емой в блоке 42 обратной св разности сигналов с выхода задатчи 51 и датчика тока 5 и выбранного з на регулировани .

Выходное напр жение блока 42 об ратной св зи через фильтр 45 нижни частот подаетс  на пороговый злеме

40

50

55

10

15

каждый, блоков 69-74 импульсного преобразовател .

Выходы блоков 60-62 соединены с входами преобразователей 69-74, входы которых подключены к формировател м 75-80 импульсов. Выходы формирователей импульсов подключены к управл ющим электродам тиристоров . Выходы блоков 63-68 подключены к входам преобразователей 69-74. Входы блоков 63-68 подключены к выходу блока 51 задани  и через замыкающий и размыкающий контакты 81 и 82, реле 83 соединены с датчиками 5 и 9 тока. Реле 83 через пороговый элемент 84 соединен с датчиком 9 тока возбуждени . Вьтод задающего генератора 40 через размыкающий контакт 85

- -соединен с входом формировател  Jb.

(л.. «..«n.vw4,i i 4i xrT«4 4Aj nnn rTi rre TTXTV fTTlTM

5

0

5

Электропривод работает следующим образом.

Разгон электродвигател  4 реализуетс  при последовательном возбуждении . Пуск т гового электродвигател  4 начинаетс  с режима фазоимпульсной модул ции, при котором работают тиристоры 30 и 31. На работу тиристора 29 при этом наложен запрет подачей с выхода элементов 47 запрета запрещающего сигнала в блок 43. Предварительно зар женный коммутирующий конденсатор 34 при включении тиристора 30 перезар жаетс  через дрос--. сель 35. В момент полного перезар да конденсатора открываютс  диоды 32 и 33 и происходит обратный перезар д конденсатора 34 по цепи этих диодов. При этом величина напр жени , до которой перезар жаетс  конденсатор, определ етс  коэффициентом затухани  контура коммутации. При поступлейии импульса управлени  от формировател  38 импульсов на тиристор 31 происходит дозар д конденсатора 34 до напр жени  источника питани  по цепи нагрузки . Напр жение на т говых двигател х 4 в том режиме регулируетс  сме- щением момента отпирани  тиристора 31 по отношению к тиристору 30. Величина этого промежутка времени определ ет коэффициент заполнени  и зависит от вычисл емой в блоке 42 обратной св зи разности сигналов с выхода задатчика 51 и датчика тока 5 и выбранного зако- на регулировани .

Выходное напр жение блока 42 обратной св зи через фильтр 45 нижних частот подаетс  на пороговый злемейт

0

50

55

46, который переключаетс  из одного устойчивого состо ни  в другое при вьпсодном напр жении, соответствующем коэффициенту заполнени  При этом элементы запрета вырабатывают сигналы управлени  дл  работы в режиме широтно-импульсной модул ции. Фильтр 45 нижних частот усредн ет выходной сигнал блока обратной св зи поданный на .вход порогового элемента Поэтому при резких и больших изменени х возмущающих воздействий, когда коэффициент заполнени  кратковременно может П в1нимать значение , не происходит переход в режим широтной модул ции, т.е. пороговым элементом фиксируетс  не мгновенна , а средн   величина коэффициента заполнени  . При работе в режиме широт- ной модул ции элемент 48 запрета запрещает работу блока 44., а блок 47 аапрета разрешает работу блока 43 При этом блок 43 вьфабатывает mf- пульсы управлени  тиристорами 29 и 31, которые в этом режиме открываютс  одновременно.

Максимальное значение коэффициента заполнени  широтного режима определ етс  блоком 50 по величине вы-. хоДного сигнала блока 41. При этом блок 50 формирует сигналы на запрет работы преобразовател  1, шунтировку его контактором 16 и разрешение работы возбудител  24.

Дальнейшее увеличение скорости вращени  электродвигател  дос,тигает- с  за счет уменьшени  тока возбуждени , которое осуществл етс  с помощью возбудител  24. В этом режиме также контролируетс  ток электродвигател  1д датчиком 5 и поддерживаетс  его заданное значение, уменьшением тока возбуждени  I по мере уве

личени  скорости вращени .

Процесс регулировани  выходного напр жени  возбудител  24 в т говом режиме протекает следующим образом. С помощью командоаппарата 52 и блока 51 задана величина тока  кор , .включен контакт 86. После достижени  коэффициентом запо тнени  импульсного преобразовател  своего, максимального значени  и измерени  его с помощью блока 50 формируетс  сигнал на разре- шение работы возбудител  24, который заключаетс  в сн тии запрета.на работу синхронизирующих блоков 60-62. Блоки 60-62 запускают блоки 69-74

g 0 5 0 5

0

0

5

5

0

g

где производитс  импульсна  модул ци  и первичное усиление управл ющего сигнала, поступающего с блоков 63-68. В блоках 63-68 вычисл етс  ошибка регулировани , котора  поступает в пропорционально-интегральный регул тор , на выходе которого получаетс  управл ющий сигнал. Управл ющие импульсы усиливаютс  формировател ми 75-80 импульсов, В процессе управлени  осуществл етс  фазг)вое регулирование выходного напр жени  возбудител .

Режимы рекуперативного и реостатного торможени  осуществл ютс  при независимом возбуждении т гового электродвигател .

В зоне высоких скоростей при ЭДС вращени , большей напр жени  источника питани , осуществл етс  традиционна  рекупераци . Поддержание заданного значени  тока  кор .осуществл етс  по мере снижени  скорости вращени  электродвигател  увеличением тока возбуждени . Контакт 83 в этом режиме разомкнут. При достижении током возбуждени  равенства с током  кор  срабатывает пороговый элемент 84, который через реле 83 переключает управленце возбудител  с датчика 5 на датчик 9 и разрешает рабо ту тиристорно-импульсного преобразовател  1, режим работы которого не отличаетс  от т гового режима. Поддержание заданного значени  тока  кор  осуществл етс  увеличением коэффициента заполнени  преобразовател  1, в то врем  как возбудитель 24 поддерживает заданным ток возбуждени  ,. При отсутствии возможности потреблени  рекуперируемой электроэнергии начинает повышатьс  напр г жение в питающей сети, которое контролируетс  датчиком 20 напр жени . При достижении критического уровн  этого напр жени  блок 49 формирует через блок 39 сигнал на тиристор 17 и происходит замещение рекуперативного торможени  на реостатное.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ управлени  т говым электроприводом в тормозном режиме, при котором контролируют, токи  кор  и возбуждени , при их равенстве формируют напр жение управлени , разрешающее

   передачу управлени  током возбуждени  с датчика тока  кор  на датчик тока возбуждени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  энергети- ческих показателей, при равенстве токов йкор  и возбуждени  дополнительно формируют напр жение управлени  на включение тиристорно-импульсного преобразовател , при этом управл ющие сигналы подаютс  на фаэоимпульсный тиристор и перезар дный тиристор.

   измер ют выходное напр жение пропорционально-интегрального регул тора канала управлени  фазоимпульсным тиристором , сравнивают его с заданным, значением и формируют сигнал на переход из режима фазоимпульсной модул ции в режим широтно-импульсной модул ции , при зтом управл щие импульсы подают одновременно на главный и фазоимпульсньй тиристоры.

   Фие,

   Г

   2В

   4

   и

   S

   L

   66

   2

   л -И

   Г71

   m20 От 5 Отд

   Фиг. 2