SU1492438A1

SU1492438A1 - Thyratron dc drive

Info

Publication number: SU1492438A1
Application number: SU843718613A
Authority: SU
Inventors: Владимир Ефимович Неймарк; Виктор Дмитриевич Кочетков; Евгений Васильевич Мельников; Владимир Иванович Корнев
Priority date: 1984-03-29
Filing date: 1984-03-29
Publication date: 1989-07-07

Abstract

Использование: в электротехнике. Цель изобретени - обеспечение устойчивой работы привода в зоне малых управл ющих сигналов и низких перегрузок. Электропривод содержит электродвигатель, подключенный к реверсивному преобразователю, в цепь управлени которого включены последовательно соединенные регул тор скорости, регул тор тока и системы фазового управлени дл каждой группы вентилей реверсивного преобразовател и переключающее устройство. Дополнительно введены два усилител , два пороговых элемента и логические элементы И и ИЛИ. 1 ил.Use: in electrical engineering. The purpose of the invention is to ensure stable operation of the drive in the area of small control signals and low overloads. The electric drive contains a motor connected to a reversing converter, the control circuit of which includes series-connected speed controller, current controller and phase control systems for each group of reversing converter valves and a switching device. Additionally, two amplifiers, two threshold elements and logical elements AND and OR are introduced. 1 il.

Description

Изобретение относитс к электротехнике , а именно к регулируемым вентильным электроприводам посто нного тока с раздельным управлением группами тиристоров реверсивного преобразовател ,The invention relates to electrical engineering, in particular, to adjustable DC valve actuators with separate control of the thyristor groups of the reversing converter,

Цель изобретени - обеспечение устойчивой работы привода в зоне малых управл ющих сигналов и низких перегрузок.The purpose of the invention is to ensure stable operation of the drive in the area of small control signals and low overloads.

На чертеже приведена функциональна схема электропривода.The drawing shows a functional diagram of the drive.

Члектропрнвод спдержит тлектрслвн гатель , подключенный к реверсивном вентильному прес1браз(вателю 2, в цепь управлени которого включены последовательно соединенные регул тор 3 скорости, регул тор 4 тока и cиcтe tы 5 и 6 фа и;вого управлени соответственно групп ми 7 и 8 вентилей реверсивногс преобразовател 2, подключенные к входам соответствую- ЦИХ регул торов датчики 9, и 10 соответственно скорости и тока, а также логическое переключающее устройство (ЛПУ) 11, входы которого соединены с выходами регул тора 3 скорости и датчика 10 тока. Электропривод содержит также усилители 12 и 13, пороговые элементы 14 и 15, логический элемент И 16 и логический элемент ИЛИ 17, при этом вход усилител 12 подклк-чен к выходу регул тора 3 скорости , а его выход через пороговый элемент 14 соединен с одним из входо логического элемента И 16, второй вход которого через пороговый элемент 15 св зан с выходом усилител 13, подключенного своим входом к датчику 9 скорости.The actuator will support a coupler connected to the reversing valve fitting (driver 2, whose control circuit includes serially connected speed regulator 3, current regulator 4 and system 5 and 6 fa, and respectively controlling groups 7 and 8 of the reversible converter 2, sensors 9, and 10, respectively, of speed and current, as well as a logic switching device (LPU) 11, whose inputs are connected to the outputs of speed controller 3 and current sensor 10, connected to the inputs of the corresponding DI regulators. The drive also contains amplifiers 12 and 13, the threshold elements 14 and 15, the logical element AND 16 and the logical element OR 17, while the input of the amplifier 12 is connected to the output of the speed controller 3, and its output through the threshold element 14 is connected to one of the input of the logic element AND 16, the second input of which through the threshold element 15 is connected with the output of the amplifier 13 connected with its input to the speed sensor 9.

Выход логического элемента ИЛИ 17 соединен с цепью запрета выходных импульсов системы 6 фазового управлени одной из групп, например группы 7 преобразовател , а цепь запрета выходных импульсов системы 5 фазо- вого управлени группы 8 подключена к выходу ЛПУ 11. Датчик 10 тока входом подключен к шунту, включенному в корную цепь электродвигател I, а датчик 9 скорости входом подключен к тахогенератору 18, соединенному с валом электродвигател I.The output of the logic element OR 17 is connected to the prohibiting circuit of the output pulses of the phase control system 6 of one of the groups, for example, converter group 7, and the prohibiting circuit of the output pulses of the phase control system 5 of group 8 is connected to the output of the LPU 11. The current sensor 10 is connected to the shunt , included in the Korna circuit of the electric motor I, and the sensor 9 speed input is connected to the tachogenerator 18 connected to the shaft of the electric motor I.

Регул тор 3 скорости, регул тор 4 тока, датчик 10 тока и датчик 9 скорости относ тс к типовым аналого вым элементам САУ электроприводов. Они могут быть выполнены на базе аналоговых интегральных усилителей. Усилители 12 и 13 имеют пропорцио- , нальную характеристику, пороговые элементы 14 и 15 вл ютс компараторами , выполненными на интегральных усилител х, ЛПУ 1I выполн етс по схеме двухпозиционногс устройства раздельного управлени группами вен- тилъногс преобразовател и включает выдержку времени и элементы пам ти. Логкчесху.е элементы 16 и 17 вл ютс типовыми логическими полупроводиико38Speed controller 3, current regulator 4, current sensor 10 and speed sensor 9 refer to typical analog elements of ACS of electric drives. They can be made on the basis of analog integrated amplifiers. Amplifiers 12 and 13 are proportional to the characteristic, threshold elements 14 and 15 are comparators made on integrated amplifiers, LPI 1I is performed according to the scheme of two-position device for separate control of groups of ventilation converters and includes time delay and memory elements. Logcheshu.e elements 16 and 17 are typical logical semiconductors 38

BbiMVf схем ми, приг-нчц емыми н вычислительных устройствах и дл обработки цифровой информации. Системы 5 и 6 фапового управлени осуществл ют изменение фазы управл ющих импульсов вентилей преобразовател в зависимости от управл ющего напр жени , вл ютс полупроводниковыми, быстродействующими .BbiMVf circuits, attached to computing devices and for processing digital information. Phase control systems 5 and 6 change the phase of the control pulses of the converter gates, depending on the control voltage, are semiconductor, fast-acting.

Система рет-улировани электропривода работает по принципу подчиненного регул{1ровани выходных координа в частности с подчиненным регулированием тока кор двигател и с запиранием неработающей группы вентилей реверсивного преобразовател . Выходное напр жение регул торов скорости ирс определ ет величину тока кор двигател .The system of retrivating the electric drive works on the principle of slave regulation of output coordination, in particular, with the slave regulation of the current of the motor core and with the locking of the inactive group of reversible converter gates. The output voltage of the speed regulators IRS determines the magnitude of the current of the motor.

ЛПУ предназначено дл обеспечени раздельного управлени группами вентилей реверсивного преобразовател , что необходимо дл исключени протекани уравнительного тока между группами , и воэдействует на группу преобразовател через системы фазового управлени (СФУ) по цеп м запрета управл ющих импульсов, подключенным к выходам ЛПУ 1 1 , При этом: исключаетс одновременна работа групп преобразовател , а переключение групп происходит с задержкой, формируемой в ЛПУ и необходимой дл гарантированного запирани вентилей выход щей из работы группы. ЛПУ разрешает вкючение группы 7 или 8 преобразовател в зависимости от пол рности сигнала на выходе регул тора 3 скорости и наличи тока в корной цепи электродвигател .The LPU is designed to provide separate control of the groups of reversible converter valves, which is necessary to prevent the flow of equalizing current between the groups, and acts on the converter group through phase control systems (SFU) along control pulse inhibit circuits connected to the outputs of the LPI 1 1. : the simultaneous operation of the converter groups is excluded, and the switching of the groups takes place with a delay formed in the LPU and necessary for guaranteed locking of the valves coming out of operation s group. The LCP permits the switching on of group 7 or 8 of the converter, depending on the polarity of the signal at the output of the speed controller 3 and the presence of current in the electric motor core circuit.

Переключение групп происходит при условии, что ток в корной цепи двигател не протекает, а пол рность сигнала на выходе регул тора скорост изменилась. Пусть при знаке U рс разрешение получает группа 7, а при знаке - группа 8. Работающа групп остаетс включенной до тех пор, пока на исчезнет сигнал датчика тока, что обеспечиваетс и в том случае, если в это врем знак сигнала Г рс соответствовал работе второй группы. При исчезновании тока работавша группа отключаетс . Если имеетс задание на включение второй группы, то после некоторой выдержки времени она включаетс . Если во врем отсчета паузы ток по вл етс вновь, то получаетSwitching of groups occurs under the condition that the current in the engine engine circuit does not flow, and the polarity of the signal at the output of the speed regulator has changed. Let group 7 be given permission at U pc, and group 8 when sign goes on. The working groups remain turned on until the current sensor signal disappears, which is ensured if at that time the sign of the signal G pc corresponded to the second groups. When the current disappears, the working group is turned off. If there is a task to turn on the second group, then after a certain delay it turns on. If during the pause countdown current appears again, it gets

5five

разрешение рабсп авшлн перед чтим группа. Включение i-pyriribi 8 таирр- 1цаетс при малом сигнале на выходе регул тора 3, если при этом мала скорость вращени лектродригателл. Такой режим может существовать при низкой заданной скорости. К этом случае, если статический момент электропривода мал, а ток корной цепи прерывистый, может возникнуть режим колебаний тока. Поэтому при малом сигнале Up запрещаетс включение группы 8, Величина установившегос тока соответствует статическому моменту привода. При разгоне и режиме установившейс скорости работает группа 7. Группа 8 работае лишь при торможении. Таким образом, введенные элементы 12 - 15 на эти режимы не вли ют.permission to work before the group. Turning on the i-pyriribi 8 tahrr-1tsa with a small signal at the output of the controller 3, if the speed of rotation of the electric drive. Such a mode may exist at a low set speed. In this case, if the static moment of the electric drive is small and the current of the core circuit is intermittent, a current oscillation mode may occur. Therefore, with a small Up signal, the inclusion of group 8 is prohibited. The magnitude of the steady-state current corresponds to the static torque of the drive. During acceleration and steady-speed mode, group 7 works. Group 8 works only when braking. Thus, the entered elements 12-15 do not affect these modes.

Усилители 12 и 13, пороговые элементы 14 и 15 и логические элементы 16 и 17 предназначены дл запрета работы группы преобразовател при малых уровн х задани или низкой скорости вращени электродвигател . В этих случа х на одном из входов логического элемента 17 формируетс сигнал логического О, запрещающий прохождение сигнала логической 1 на разрешение включени группы преобразовател , сформированного на выходе ЛПУ 11. Допустим, что сигнал н выходе регул тора скорости U р. меньше порога срабатывани элемента 14, тогда на его выходе формируетс сигнал логического О, который, пройд через логический элемент И 16, запрещает прохождение логической 1 с выхода ЛПУ I1 на цепь запрета импульсов СФУ 6. Ааналогично происходит запрет включени СФУ при низкой скорости вращени электродвигател ,Amplifiers 12 and 13, threshold elements 14 and 15, and logic elements 16 and 17 are designed to prohibit the operation of a converter group at low levels of setpoint or low speed of rotation of the electric motor. In these cases, at one of the inputs of the logic element 17, a logical signal O is generated, prohibiting the passage of the signal of logical 1 to enable switching on of the converter group formed at the output of the LPU 11. Assume that the signal is at the output of the speed controller U p. less than the trigger threshold of element 14, then a logical signal O is generated at its output, which, having passed through logical element 16, prohibits logical 1 from passing through the output of LPI I1 to the SFU 6 pulse inhibit circuit, and the starting of the SFU at low speed of rotation of the electric motor,

В режиме пуска электродвигател , когда сигнал на выходе регул тора 3 скорости превышает порог срабатывани элемента 14, а скорость мала и пороговый элемент 15 не сработал, запрет на включение группы 8 преобразовател формируетс пороговым элементом 15, с выхода которого через логический элемент И 16 на вход логического элемента ИЛИ 17 поступает сигнал логического О.In the motor start mode, when the signal at the output of the speed controller 3 exceeds the response threshold of element 14 and the speed is low and the threshold element 15 does not work, the prohibition on switching on the converter group 8 is formed by the threshold element 15, from whose output through the logic element 16 to the input logical element OR 17 signal is a logical O.

В этом режиме ЛПУ 11 не формирует сигнала логической 1 на входе логического элемента ИЛИ 17, что само по себе исключает включение группыIn this mode, the LPU 11 does not generate a logical 1 signal at the input of the logical element OR 17, which by itself excludes the inclusion of the group

WW

8 прроГчрл-iiiH.-i гел . R рРЖ)1М( (- ПИЯ с . ТПУ I 1 на fixo;i лог ичес- кого элемента ИЛИ 1 7 погтугтаот логическа 1. При этом ил второй вход -югического племеита И.ГЩ 17, поскольку порогоныр - лрменпы )4 и 15 включены, также поступает логическа 1, что обеспечивает прохождение8 prrGcrl-iiiH.-i gel. R РРЖ) 1М ((- PIR p. TPU I 1 on the fixo; i logical element OR 1 7 7 logical from 1. At the same time, the second entrance is the juvenile tribe I.GSch 17, since the threshold is a lrmenpy) 4 and 15 included, logical 1 also flows in

логической 1 с выхода ЛПУ 11 на вход ( ФУ 6 и, следовательно. Включение тормозной группы 8 преобразовател . В режиме разгона электродвигател вследствие сн ти нагрузкиlogical 1 from the output of the LPU 11 to the input (FU 6 and, therefore. Turning on the inverter brake group 8. In the acceleration mode of the electric motor due to the removal of the load

или обрыва цепи возбуждени электродвигател напр жение И р. измен ет знак, и разрешение на включение получает, группа 8 преобразовател . При этом пороговый элемент 15 формирует сигнал логической 1, разрешающий включение группы 8 преобразовател .or an open circuit of the motor's excitation voltage And p. changes the sign, and the enable permission is received, group 8 of the converter. When this threshold element 15 generates a signal of logical 1, allowing the inclusion of group 8 of the Converter.

Таким образом, если напр жение на выходе усилител 12 превышаетThus, if the voltage at the output of amplifier 12 exceeds

порог включени порогового элемента 14, а напр жение на выходе усилител 13, пропорциональное скорости электродвигател , превышает порог включени порогового элемента 15,the turn-on threshold of the threshold element 14, and the voltage at the output of the amplifier 13, proportional to the speed of the electric motor, exceeds the turn-on threshold of the threshold element 15,

то состо ние цепи запрета импульсов СФУ 6 определ етс ЛПУ I1. В этом режиме возможно переключение групп вентилей преобразовател , определ емое пол рностью напр жени I pc, иThis state of the prohibition circuit of the SFU 6 pulses is determined by the health care facility I1. In this mode, it is possible to switch the valve groups of the converter, determined by the polarity of the voltage I pc, and

ввиду того, что внеиш характеристика тиристорного преобразовател при этом линейна, колебани тока и скорости отсутствуют.since the characteristic of the thyristor converter is linear at the same time, current and speed oscillations are absent.

При малых уровн х сигнала задани At low signal levels

скорости пороговые элементы 14 и 15 имеют на выходе сигналы, обеспечивающие запрет включени группы В вентилей, используемой лишь дл торможени двигател . При этом удержание группы в запертом состо нии не зависит от состо ни ЛПУ и осуществл етс через логический элемент ИЛИ 17, включенный в цепь запрета импульсов СФУ 6, С этом случае преобразователь работает по нереверсивной схеме, что исключает колебани тока и скорости электродвигател , возникновение которых происходит, когда имеетс возможность переключени speeds threshold elements 14 and 15 output signals that prohibit the inclusion of group B of valves, used only for engine braking. In this case, the group is kept in the locked state does not depend on the state of the LPU and is carried out through the logical element OR 17 included in the impulse inhibition circuit of the SFU 6. In this case, the converter operates in an irreversible circuit, which excludes current and speed fluctuations of the electric motor, the occurrence of which happens when it is possible to switch

групп вентилей преобразовател ,converter valve groups,

В целом, при использовании изобретени регулирование электропривода осуществл етс в диапазоне, соответствующем малым уровн м управл ющегоIn general, when using the invention, the control of the electric drive is carried out in the range corresponding to small levels of control

сигнала, где запрещаетс включение инверторной группы вентилей, и в зоне уровней управл ющего сигнала, где снимаетс запрет на включение инверторной группы вентилей преобразовател .signal where the inverter valve group is inhibited and in the zone of the control signal levels, where the ban on the inverter group of the converter valve is disabled.

Таким образом, в предлагаемом электроприводе исключаютс низкочастотные колебани тока и скорости, обусловленные переключением групп вентилей преобразовател в режимеThus, in the proposed electric drive, low-frequency oscillations of current and speed caused by switching the converter valve groups in the mode of

прерывистс1го тока кор электродпи- гател при малнх уровн х управл ющего сигнала.intermittent current of the corrode of the electrodigu- lator at low levels of the control signal.

При использовании изобретени увеличиваетс диапазон устойчивого регулировани электропривода, исключаютс удары в механизме, потери знергии при нулевом задании скорости и повышаетс производительность механизма ,With the use of the invention, the range of steady control of the electric drive is increased, shocks in the mechanism are eliminated, the loss of energy at zero speed setting and the efficiency of the mechanism are improved.

Claims

A DC VENTILATOR electric drive, comprising an electric motor connected to a reversing converter, the control circuit of which includes a series-connected speed controller, a current controller and phase control systems for each group of valves of the reversing converter, speed and current sensors connected to the inputs of the respective regulators, and a switching device the inputs of which are connected to the outputs of the speed controller and current sensor, characterized in that, in order to ensure stability the operation of the electric drive in the zone of small control signals and low overloads, two amplifiers, two threshold elements and logical elements AND and OR are introduced into it, while the input of the first amplifier is connected to the output of the speed controller, and its output through the first threshold element is connected to one of the inputs of the logical element And, the second input of which through the second threshold element is connected to the output of the second amplifier connected to the input of the speed sensor, the outputs of the logical element And and the switching device are connected to the inputs of the logic OR element, the output of which is connected to the output pulse inhibit circuit of the phase control system of one of the converter groups, and the output pulse inhibit circuit of the phase control system of the second group is connected to the output of the switching device.