SU1601723A1 - Реверсивный электропривод - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности. Дл  этого реверсивный электропривод снабжен задатчиком 34 статического тока, блоком 33 логических элементов, узел 14 зависимого токоограничени  снабжен третьим входом, регул тор 29 напр жени  - вторым входом. Упом нутые входы узла 14 и регул тора 29 подключены к выходам блока 33. Входы блока 33 подключены соответственно к выходам узла 21 соответстви  частоты вращени , задатчика 34, датчика 31 режимов работы и индикатора 26 частоты вращени . В результате этого обеспечиваетс  ограничение уровн  токоограничени  на холостом ходу в установившихс  режимах, что исключает пульсации тока, повышаетс  устойчивость работы и уменьшаютс  динамические удары на нагрузку электропривода. 1 ил.

Description

Изобретение относится к электротехнике. а именно может найти применение в : вентильных электроприводах переменного тока.

Цел'ью изобретения является повышение надежности.

На чертеже представлена блок-схема реверсивного электропривода.

Реверсивный электропривод содержит вентильный электродвигатель 1 с датчиком 2 положения ротора и тахогенератором 3 на валу, преобразователь частоты, составлен. ный из последовательно соединенных управляемого тиристорного выпрямителя 4, компенсационной обмотки 5, шунтированной тиристором 6, и инвертора 7, выходы которого соединены зажимами электродвигателя 1. Во входную цепь выпрямителя включен датчик 8 тока. Электропривод содержит системы 9 и 10 импульсно-фазового управления. Выход системы 9 импульснофазового управления подключен к управляющему входу выпрямителя 4, а выход системы импульсно-фазового управления ; 10 - к управляющему входу инвертора 7.

Электропривод снабжен регулятором ; 11 частоты вращения, входами соединенно( го с выходами задатчика 12 частоты враще! ния и тахогенератора 3, регулятором 13 тока, первый вход которого объединен с первым входом узла 14 зависимого токоограничения и подключен к выходу регулятора 11 частоты вращения, а второй вход регулятора 12 тока через первый переклю! чатель 15 характеристик связан с выходом датчика 8 тока. Электропривод содержит ; также узел 16 адаптации, составленный из нелинейного звена 17 и функционального преобразователя 18 ЭДС. Первый вход нелинейного звена соединен с выходом регулятора 13 тока, йторой вход с первым выходом функционального преобразователя 18 ЭДС, а выход нелинейного звена через второй переключатель 19 характеристик соединен с первым входом блока 20 управления, на второй вход блока управления подается напряжение Ucm источника смещения, а выход блока 20 управления подключен к выходу системы 9 импульсно-фазового управления выпрямителем. Вход функционального преобразователя объединен с первым входом узла 21 соответствия частоты вращения и вторым входом узла 14 и подключен к выходу тахогенератора 3. Второй вход узла 21 соединен с выходом задатчика 12 частоты вращения.

Регуляторы 11 и 13, узлы 14, 16 и 21 и переключатели 15 и 19 образуют блок 22 регулирования частоты вращения и тока, в состав которого входят блок 23 бестокового переключения и датчик 24 проводимости тиристоров, входом подключенный к выходу выпрямителя 4, а выходом к первому входу блока 23 бестокового переключения, второй 5 вход которого соединен с вторым выходом нелинейного звена, а первый выход с управляющими входами переключателей 15 и 19 характеристик.

Электропривод содержит также блок 25 10 искусственной коммутации, входы которого соединены с выходом системы 1G импульсно-фазового управления и вторым выходом индикатора уровня частоты вращения, а выход с управляющим входом тиристора 6. 15 Вход индикатора 26.подключен к выходу датчика 2 положения ротора.

Вход системы 10 соединен с выходом трехвходового блока 27 управления, входы которого соединены соответственно с вто20 рым выходом функционального преобразователя 18 ЭДС, выходом узла 28 управления коммутацией и первым выходом .регулятора 29 напряжения, входом подключенного к выходу датчика 30 напряжения, подключен25 ного параллельно входу инвертора 7.

Входы узла 28 соединены соответственно с вторым выходом блока 23, первым выходом индикатора 26 частоты вращения и выходом датчика 31 режимов работы, пер30 вый вход которого подключен к третьему выходу блока 23, з второй вход через датчик 32 направления вращения соединен с выходом датчика 2 положения ротора.

В электропривод дополнительно введе35 ны блок 33 логических элементов И и задатчик 34 статического тока, узел 14 снабжен третьим входом, а регулятор 29 напряжения вторым входом. Входы блока 33 соединены соответственно с выходами узла 21 соответ40 ствия частоты вращения задатчика 34 статического тока, датчика 31 режимов работы и первым выходом индикатора 25 уровня частоты вращения. Выходы блока 33 подключены к третьему входу узла 14 зависимого токоог45 раничения и к второму входу регулятора 29 напряжения.

Узел 16 адаптации служит для линеаризации регулировочных характеристик электропривода в режиме прерывистых токов. 50 Коэффициент передачи нелинейного звена 17 обратно пропорционален коэффициенту передачи тиристорного выпрямителя 4, а коэффициент передачи функционального преобразователя 18 имеет арксинусную 55 зависимость. Переключатели 15 и 19 характеристик служат для согласования реверсивных сигналов блока 22 с нереверсивными характеристиками блока 20 управления и датчика 8 тока. Узел 21 соответствия частоты вращения, предназ наченный для выявления соответствия частоты вращения заданному значению, выдает сигнал в установившихся режимах электропривода, Узел 14 обеспечивает ограничение (по модулю) выходного напряжения регулятора 11 в зависимости от величины напряжения тахогенератора 3 и соответствующее снижение уставки токоогяаничения а функции частоты вращения.

Электропривод работает следующим образом.

В исходном состоянии задающее напряжение равно нулю, напряжение на выходе регулятора 11 равно нулю, соответственно, напряжение на выходе выпрямителя 4 отсутствует и электродвигатель 1 находится в неподвижном состоянии. При подаче задающего напряжения на выходе регулятора 11 скорости появляется сигнал, который вызывает изменение угла регулирования выпрямителя 4 в сторону уменьшения. На выходе выпрямителя 4 появляется напряжение и по обмоткам якоря электродвигателя 1 начинает протекать ток и его частота вращения увеличивается до значения, соответствующего напряжению, снимаемому с задатчика 12. Направление вращения электродвигателя 1 определяет блок 23 бестокового переключения в зависимости от полярности сигнала U_Hs. Датчик 24 проводимости тиристоров контролирует наличие тока в силовой цепи и запрещает переключение блока 23 при наличии тока.

При работе на малых частотах вращения сигнал на выходе индикатора 26 уровня частоты вращения равен 0, на высоких 1. На низких частотах вращения вентильный электродвигатель 1 не может генерировать необходимой величины ЭДС и применяют периодический кратковременный перевод инвертора 7 в инверторный режим тиристором 6. На высоких частотах вращения коммутации тока тиристоров инвертора 7 осуществляется за счет ЭДС фаз, наведенных вращающимся полем ротора электродвигателя 1. При этом индикатор 26 в функции частоты следования импульсов с датчика 2 положения ротора определяет граничную частоту вращения принудительной коммутации тока тиристоров инвертора 7 и выдает сигнал перехода на естественную коммутацию. Датчик 31 режимов работы в функции сигналов с блока 23 и датчика 32 направления вращения определяет режим работы электродвигателя 1 (двигательный или тормозной).

Блок 25 управления искусственной коммутацией служит для управления коммутацией тока тиристоров инвертора 7 на низких частотах вращения. Максимальное выход ное напряжение регулятора 11 определяет уставкутокоограничения. Узел 14 зависимого токоограничения осуществляет ограничение уставки регулятора 11 в функции напряжения тахогенератора. При напряжении тахогенератора 3 Urr=0 на выходе регулятора 11 имеет место максимальное напряжение, соответствующее максимальнодопустимому току электродвигателя 1, по мере увеличения частоты вращения происходит снижение уставки тока якоря соответствующим ограничением уровня выходного напряжения регулятора 11. При появлении сигнала ”1 на выходе блока 33 уставка токоограничения минимальная - несколько больше номинального тока и при этом пульсации напряжения тахогенератора или накладываемые помехи не могут вызывать пульсации тока больших амплитуд.

Кроме того, на дополнительный вход регулятора 29 поступает сигнал блокировки, который шунтирует выход регулятора. При работе электропривода в установившихся режимах на высоких частотах вращения на холостом ходу узел 21 соответствия частоты вращения, датчик 34 статического тока, датчик 31 режимов работы и индикатор 26 выдают сигналы 1”. Соответственно, на выходе блока 33 - сигнал 1”, чему соответствует минимальная уставка токоограничения.

При появлении статической нагрузки на валу электродвигателя 1 датчик 34 выдает сигнал 0, токоограничение соответствует максимальному току двигателя. Но при наличии нагрузки ввиду блокировки по току нет сканирования блока 23 с нежелательными последствиями. Аналогично и в переходе ных режимах электропривода узел 21 соответствия частоты вращения сигналом 0 снимает ограничение тока, но при этом динамические токи блокируют блок 23. Таким образом, введение связи с датчика 31 режимов работы и блокировка регулятора 29 напряжения на холостом ходу повышают надежность работы схемы в двигательных режимах. Ограничение уровня токоограничения на холостом ходу в установившихся режимах исключает возможность возникновения пульсаций тока со значительной амплитудой. ухудшающих устойчивость работы электропривода, снижает дополнительный нагрев двигателя от этих пульсаций.

Использование предлагаемого электропривода позволяет улучшить динамические характеристики и повышает надежность электропривода.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Реверсивный электропривод, содержащий вентильный электродвигатель с датчи ком положения ротора и тахогенератором, установленными на валу вентильного электродвигателя, преобразователь частоты, составленный из последовательно соединенных управляемого выпрямителя, 1 компенсационной обмотки и инвертора, выход которого соединен с зажимами вентильного электродвигателя, датчик тока, включенный во входную цепь управляемого выпрямителя, тиристор, подключенный па- 1 раллельно компенсационной обмотке, датчик напряжения, подключенный параллельно входу инвертора, две системы импульсно-фазового управления, выходы которых соединены с управляющими входа- 1 ми упомянутого выпрямителя и инвертора соответственно, регулятор частоты вращения, входами подключенный к выходам задатчика частоты вращения и тахогенератора, а выходом - к первым вхо- 2 дам узла зависимого токоограничения и регулятора тока, второй вход которого через первый переключатель характеристик соединен с выходом датчика тока, выход - с первым входом нелинейного звена узла 2 адаптации, второй вход которого подключен к выходу функционального преобразователя ЭДС этого узла, вход которого объединен с вторым входом узла зависимого токоограничения и первым входом узла 3 соответствия частоты вращения и подключен к выходу тахогенератора, а второй вход узла соответствия частоты вращения соеди-. нен с выходом задатчика частоты вращения, датчик проводимости тиристоров, входом 3 подключенный к выходу выпрямителя, а выходом - к первому входу блока бестокового переключения режимов, вторым входам соединенного с одним из выходов нел инейно го звена, первым выходом - с 4 управляющими входами переключателей характеристик, двухвходовый блок управления, первым входом подключенные к выходу нелинейного звена через второй переключатель характеристик, вторым вхо- 4 дом - г источнику смещения, а выход указанного блока управления гюдключен к входу системы импульсно-фазового управления выпрямителем, трехвходовый j блок управления, входы которого соединены соответственно с вторым выходом функционального преобразователя ЭДС и выходами трехвходового узла управления коммутацией и регулятора напряжения, вхо0 дом соединенного с выходом датчика напряжения, входы узла управления коммутацией подключены соответственно к второму выходу блока бестокового переключения рехолмов работы, выходу датчика 5 режима работы и первому выходу индикатора уровня частоты вращения, входом соединенного с выходом датчика положения ротора, один вход датчика режимов работы связан с третьим выходом блока бестоково0 го переключения, а второй вход через датчик направления вращения - с выходом датчика положения ротора, блок искусственной коммутации, входы которого подключены к выходу системы импульсно-фазового 5 управления инвертором, входом соединенной с выходом трехвходового блока управления, й второму выходу индикатора уровня частоты вращения, а выход - к управляющему входу тиристора, отличающийся тем, 0 что, с целью повышения надежности, узел зависимого токоограничения и регулятор напряжения снабжены дополнительно третьим и вторым входами соответственно и введены задатчик статического тока и блок логических 5 элементов И с четырьмя входами и двумя выходами, при этом входы блока логических элементов И подключены соответственно к выходам узла соответствия частоты вращения и задатчика статического тока и первым вы0 ходам датчика режимов работы и индикатора уровня частоты вращения, а выходы упомянутого блока подключены к третьему и второму входам соответственно узла зависимого токоограничения и регулятора на5 пряжения.