SU1529393A1

SU1529393A1 - Rectifier electric drive

Info

Publication number: SU1529393A1
Application number: SU874331197A
Authority: SU
Inventors: Владимир Петрович Лянзбург; Владимир Николаевич Булдаков; Александр Константинович Зенков
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4514
Priority date: 1987-10-08
Filing date: 1987-10-08
Publication date: 1989-12-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в электроприводах с инерционной нагрузкой. Целью изобретени вл етс повышение КПД и надежности. Дл достижени указанной цели вентильный электропривод дополнительно содержит блок 22 ограничени напр жени . Электропривод работает в режиме регулировани тока рекуперации. При превышении напр жени питани пороговой величины ток рекуперации уменьшаетс . 2 ил.This invention relates to electrical engineering and can be used in inertial electric drives. The aim of the invention is to increase efficiency and reliability. To achieve this goal, the valve motor further comprises a voltage limiting unit 22. The drive operates in regulative current control mode. When the supply voltage exceeds a threshold value, the recovery current decreases. 2 Il.

Description

СЛSL

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в элект приводах с инерционной нагрузкой, - работающих в тормозных режимах. I Целью изобретени вл етс повы- |шение КПД и надежности, I На фиг.1 изображена функциональна схема электропривода; на фиг.2 - диаграмма напр жени на выходах функциональных узлов электропривода.The invention relates to electrical engineering and can be used in electric drives with inertial load, operating in braking conditions. I The aim of the invention is to increase efficiency and reliability, I Figure 1 shows the functional diagram of the drive; Fig. 2 is a voltage chart at the outputs of the functional units of the electric drive.

Вентильный электропривод содержит электродвигатель 1, ротор которого механически св зан с датчиком 2 положени ротора, одноименные вьшоды секций 3,4 и 5 корной обмотки подключены к соответствующим выходам ком- мутатсра, входы . питани которого подключены к источнику 6 питани через датчик 7 тока. Коммутатор выполнен на ключах 8,9 и 10, каждьй из которых состоит из транзистора и параллельно ему включенного диода. Вторые выводы секций 3,4 и 5 корной обмотки объединены и через дроссель 11 подключены к объединенньм силовым выводам первого 12 и второго 13 управл емых ключей. Вторые силовые выводы ключей 12 и 13 подключены соот- ветственно к первому и второму выво- дам источника 6 питани . Параллельно источнику 6 питани включена дополнительна нагрузка 14. Электропривод содержит также широтно-импульсный ре гул тор тока с входами: управлени 15, обратной св зи 16 и ограничений напр жени 17. Широтно-импульсный регул тор выполнен в виде последовательно включенных алгебраического сумматора 18, вход Которого образует входы регул тора, усилител ,19 и ши- |ротно-импульс1чого модул тора 20. Противофазные выходы широтно-импульсно- |го модул тора 20 подключены к входам управлени первого 12 и второго 13 ключей. Вход обратной св зи широтно- |импульсного регул тора подключен к |датчику 7 тока. Входы управлени ком- |мутатора св заны через блок 21 формировани сигналов датчика 2 положени ротора с датчиком 2 положени ротора : Электропривод дополнительно содер- |жит блок 22 ограничени напр жени , 1ВХОД которого подключен к первому вы- :воду источника 6 питани , а выход - I к ВХОДУ 17 ограничени напр жени |широтно-импульсного регул тора. Блок |22 ограничени напр жени включает :в себ источни1{ 23 опорного напр жени , элемент 24 сравнени , корректирующий усилитель 25 и диод 26, выход которого вл етс выходом блока 22The valve electric drive contains an electric motor 1, the rotor of which is mechanically connected with the sensor 2 of the rotor position, the same-named outputs of sections 3,4 and 5 of the core winding are connected to the corresponding commutator outputs and inputs. power supply which is connected to the power source 6 through the current sensor 7. The switch is made on keys 8,9 and 10, each of which consists of a transistor and a diode connected in parallel to it. The second terminals of sections 3, 4 and 5 of the crust winding are combined and connected via choke 11 to the combined power terminals of the first 12 and second 13 controlled keys. The second power terminals of the keys 12 and 13 are connected respectively to the first and second outputs of the power supply 6. An additional load 14 is connected in parallel with the power source 6. The electric drive also contains a pulse-width current controller with inputs: control 15, feedback 16 and voltage limits 17. The pulse width regulator is made in the form of a series-connected algebraic adder 18, input Which forms the inputs of the regulator, amplifier, 19 and pulse-width modulator 20. The phase outputs of the pulse-width modulator 20 are connected to the control inputs of the first 12 and second 13 keys. The feedback input of the pulse width regulator is connected to the current sensor 7. The control inputs of the commutator are connected via the signal generation unit 21 of the rotor position sensor 2 with the rotor position sensor 2: The electric drive additionally contains a voltage limiting unit 22, the INPUT of which is connected to the first output of - I to INPUT 17 voltage limiting | pulse width regulator. Voltage limiting unit | 22 includes: a source of {23 reference voltage, a reference element 24, a correction amplifier 25, and a diode 26, the output of which is the output of block 22

ограничени напр жени , а вход подключен к усилителю 25, вход которого подключен к выходу элемента 24 сравнени , Первьй вход элемента сравне- - ни подключен к источнику 23 опорноQ го напр жени , а второй вход образует вход блока 22 ограничени напр жени .voltage limitation, and the input is connected to the amplifier 25, the input of which is connected to the output of the comparison element 24, the first input of the element is compared to the reference voltage source 23, and the second input forms the input of the voltage limiting unit 22.

Вентильный электропривод работает следующим образом,The valve actuator works as follows

5 При подаче на вход 15 управлени сигнала положительной пол рности на выходе широтно-импульсного модул тора 20 вырабатываютс импульсы напр жений дл управлени ключами 12 и5 When applying to the control input 15 a positive polarity signal at the output of the pulse-width modulator 20, voltage pulses are generated to control the keys 12 and

0 13 (фиг.2). Напр жение источника 6 питани , промодулированное в зависимости от величины сигнала управлени , подаетс на коммутатор с ключами 8, 9 и 10, обеспечивающий поочеред5 ное подключение секций 3,4 и 5 к0 13 (figure 2). The voltage of the power supply 6, modulated depending on the size of the control signal, is supplied to the switch with the keys 8, 9 and 10, which provide alternate connection of sections 3.4 and 5 to

источнику. 6 питани по сигналам датчика 2. Электродвигатель 1 начинает вращатьс . Сигнал обратной св зи по току поступает на вход 16 алгебраического сумматора 18. Величина тока в секци х 3,4 и 5 электродвигател 1 зависит от амплитуды сигнала управлени . При широтчо-импульсном регулировании тока в секции 1 кроме основной имеет переменнуто высокочастотную составл ющую, близкую к треугольному виду (фиг,2). Причем нарастание тока идет по цепи: первый вывод 27 источника 6 питани , ключ 12, дроссель 11, секци 3(4,5) двигател , ключ 8 (9,10), датчик 7 тока, второй вывод 28 источника 6 питани . Уменьшение тока идет по цепи: секци 3, ключ 8, датчик 7, ключ 13, дроссель 11, секци 3.source of 6 by the signals of sensor 2. Electric motor 1 begins to rotate. The current feedback signal is fed to the input 16 of the algebraic adder 18. The magnitude of the current in sections 3.4 and 5 of electric motor 1 depends on the amplitude of the control signal. In the case of pulse width current regulation in section 1, besides the main one, the high-frequency component has a variable close to a triangular shape (FIG. 2). Moreover, the current increases along the circuit: first output 27 of power supply 6, switch 12, throttle 11, engine section 3 (4.5), switch 8 (9.10), current sensor 7, second output 28 of power supply 6. The current reduction goes along the circuit: section 3, key 8, sensor 7, key 13, choke 11, section 3.

Электромагнитньй момент, создавает мый вентильньм двигателем, пропорцио нален току секций корной обмотки, а значит, пропорционален входному сигналу .The electromagnetic moment, created by the engine, is proportional to the current of the core sections, and therefore proportional to the input signal.

Блок 22 ограничени напр жени на работу широтно-импульсного регул тора тока в режиме разгона вли ни не оказывает, так как источник 23 опорного напр жени выбран так, чтоThe unit 22 for limiting the voltage does not affect the operation of the pulse-width current regulator in the acceleration mode, since the source 23 of the reference voltage is chosen so that

при данной схеме (фиг.1) U , где и„ - напр жение питани , элемент 24 сравнени выдает отрицательный сигнал и на выходе усилител 25 With this circuit (Fig. 1) U, where u is the supply voltage, the comparison element 24 gives a negative signal and at the output of the amplifier 25

00

5five

00

5five

00

также по вл етс отрицательное напр жение , которое закрывает диод 26.a negative voltage also appears, which closes the diode 26.

Дл торможени разогнанного вентильного двигател мен ют пол рность входного сигнала (t t, , фиг.2). Ток в секци х также мен ет свою пол рность, что соответствует . тормозному моменту, развиваемому двигателем . Причем нарастание тока отрицательной пол рности (t tj , фиг.2) под действием ЭДС двигател идет по цепи; секци 3, ключ 8, датчик 7, ключ 13, дроссель 11, секци 3. При переключении ключей 12 и 13 ключ 12 открыт, ток в фазе вентильного двигател начинает уменьшатьс . При этом ток в подключенной секции 3 уменьшаетс по цепи: секци 3, ключ 8, датчик 7, источник 6, ключ 12, дроссель 11, секци 3. Причем ЭДС источника 6 питани и ЭДС подключенной секции включены встречно.В режиме торможени ток через ключ 12, соединенный с первым выводом 27 источника 6 питани , мен ет направление, т.е. электродвигатель вл етс генератором тока. Этот ток идет на зар д источника 6 питани и на потребление дополнительными устройствами 14.To decelerate the accelerated valve motor, the polarity of the input signal is altered (t t,, Fig. 2). The current in the sections also changes its polarity, which corresponds to. braking torque developed by the engine. Moreover, the increase in current of negative polarity (t tj, Fig.2) under the action of the EMF of the engine goes along the circuit; section 3, key 8, sensor 7, key 13, throttle 11, section 3. When switching keys 12 and 13 key 12 is open, the current in the valve motor phase begins to decrease. At the same time, the current in the connected section 3 decreases along the circuit: section 3, key 8, sensor 7, source 6, key 12, choke 11, section 3. Moreover, the EMF of the power source 6 and the EMF of the connected section are turned on. 12, connected to the first output 27 of the power supply 6, changes direction, i.e. the motor is a current generator. This current is charged to the power supply source 6 and to the consumption of additional devices 14.

Если в тормозном режиме выполн етс условие Uf, , то все процессы протекают, как описано выше. Если выполн етс условие и„ Uop,то есть напр жение на источнике превышает допустимые значени , на выходе элемента 24 сравнени по вл етс напр жение положительной пол рности, которое после усилени усилителем 25 открывает диод 26. При этом к входу 17 ограничени напр жени приложено напр жение положительной пол рности, в результате чего сигнал управлени с выхода алгебраического сумматора 18 .уменьшаетс по амплитуде, значит уменьшаетс момент торможени вентильного двигател и ток рекуперации, а напр жение на шинах питани ограничиваетс на уровне порогового значени и пор определ емого величиной опорного напр жени (фиг.2).If the condition Uf, is fulfilled in the brake mode, then all processes proceed as described above. If the condition and Uop is fulfilled, i.e. the voltage at the source exceeds the allowable values, a positive polarity appears at the output of the comparison element 24, which, after being amplified by the amplifier 25, opens the diode 26. positive polarity voltage, as a result of which the control signal from the output of the algebraic adder 18 decreases in amplitude, which means that the deceleration of the valve motor and the recovery current are reduced, and the voltage on the supply buses is limited with a threshold level and defined by the pore size of the reference voltage (Figure 2).

Таким образом, за счет введени обратной св зи по напр жению на вы- ; водах источника питани обеспечивает- с автоматическа регулировка тока рекуперации, что позвол ет увеличить ток рекуперации до максимально возможного и тем самым повысить энергети0Thus, by introducing feedback on the voltage on you-; water supply source provides - with automatic adjustment of the recovery current, which allows you to increase the recovery current to the maximum possible and thereby increase energy

5five

00

5five

ческие показатели электропривода и КПД, а также повысить надежность, защитив источник питани от перенапр жени .electric drive performance and efficiency, as well as increase reliability by protecting the power supply from overvoltage.

Claims

Invention Formula

A valve actuator containing an electric motor whose rotor is mechanically connected to the rotor position sensor, and the same outputs of the core sections are connected to the corresponding pins of the switch, the power inputs of which are connected to the power supply through a current sensor, the second outputs of the core sections are combined and connected to the choke the combined power pins of the first and second controlled keys, the second pins of which are connected respectively to the first and second pins of the power source, -pulse current regulator with control, feedback and voltage limiting inputs, made in the form of a series-connected algebraic adder, whose inputs form the regulator, amplifier and pulse-width modulator inputs, Q pulse-phase modulator outputs are connected to the control inputs of the first and second controlled switches, respectively, the feedback input of the pulse-width regulator is connected to the output of the current sensor, and the control inputs of the switch are connected through a block formed signals of a rotor position sensor with a rotor position sensor, characterized in that, in order to increase efficiency and reliability, it is additionally equipped with a voltage limiting unit, the inputs of which are connected to the power supply terminals, and an output to the input of the limiting voltage of a pulse-width voltage current regulator, wherein the voltage limiting unit is composed of a voltage source of the reference voltage, a reference element, a correction amplifier, and a diode whose output forms the output of the voltage limiting unit and the input is connected to tiruyuschemu amplifier having an input connected to the output of the comparison element having a first input connected to a source of reference voltage and the second input constitutes the input of block limitation voltage.

five

0

five

0