SU657560A1 - Устройство дл управлени торможением асинхронного короткозамкнутого двигател - Google Patents

Description

на торможение и необходимое врем  подачи в двигатель посто нного тока также нос т с гучайный характер. При использовании такого устройства в след щих электроприводах с релейным датчиком положени  приходитс  уставку элемента времени делать такой, чтобы врем  подачи в двигатель посто нного тока было достаточ ным дл  торможени  двигател  с максимальной скорости, что в случае торможени  с промежуточных скоростей приводит к завышению необходимого времени подачи .посто нного тока и нагреву двигател . Результатом этого  вл етс  уменьшение допустимой частоты включени  двигател , и как следствие, снижение точности слежени . Помимо этого, независима  регулировка выдержки времени требует дополнительного времени на переналадку при регулировании интенсивности торможени . Целью изобретени   вл етс  увеличени допустимой частоты включени  приводного двигател  и сокращение времени переналадки привода при изменении требуемой интенсивности торможени . Поставленна  цель достигаетс  согласованием момента прекращени  питани  двигател  посто нным током в режиме торможени  с моментом останова двигател , за счет включени  на вход генератора им1тульсов режима торможени  схемы, моделирующей переходные процессы пуска и останова двигател , т.е. за счет контрол  напр жени , пропорционального текущему значению скорости и фиксации таким образом момента спадани  скорости двигател  до нул . Предлагаетс  схема, моделирующа  переходные процессы пуска и остано ва двигател , выполнени , например, на базе конденсатора, оснащенного зар дной и разр дной цеп ми, причем зар дна  цепь подсоединена к узлу задержки вклкзчени , а дл  достижени  соответстви  между нап р жением на конденсаторе и скоростью двигател  в процессах его торможени  с различными интенсивност ми разр дна  цепь выполнена с возможностью коррекции и одновременной регулировки интенсивности разр да и интенсивности торможени  с помощью коммутирующего элемента, который соединен с блоком управлени  и с блоком режима. Зар дна  цепь конденсатора, на базе которого выполнена схема, моделирующа  переходные процессы пуска и останова двигател , состоит из последовательно включенных регулируемого резистора и диод(, а также стабилитрона, подсоединенного к конденсатору параллельно. Разр дна  цепь конденсатора состоит из регулируемого и нерегулируемого резистора, параллельно которым подключен релейный элемент, выход которого соединен со входом генератора импупьсов режима торможени , и коммутирующего элемента транзистора , переход эмиттер-база которого соединен с блоком питани  через однофазный выпр мительн| 1Й мост, выходной ключевой элемент бпока режима, добавочный резистор и тиристорный оптрон, управл ющие цепи которого соединены с блоком управлени . Кроме того, блок управлени , с целью регулировки коррекции интенсивности разр да выполнен на основе динистора, включенного в диагональ моста, который последовательно с разр дным резистором подключен параллельно конденсатору, имеющему дл  независимого регулировани  две цепи зар да, кажда  из которых состоит из зашунтированных диодом последовательно соединеннь Х регулируемого и нерегулируемого резисторов и стабилитрона и подключена к одному из полюсов источника переменного, трапецеидального напр жени , состо щего из последовательно включенных источника синусоидального напр жени  блока питани , ограничивающего резистора и двух встречно включенных стабилитронов, а также отсекающего оптрона , включенного в первую диагонапь моста , втора  диагонапь которого подсоединена параллельно стабилитронам, причем управптоща  цепь оптрона через выпр мительный мост подключена параллельно разр дному резистору. На фиг. 1 показана блок-схема устройства управлени  торможением асинхрон-. ного короткозамкнутого двигател ; на фиг, 2 - принципиальна  схема блока управпени . На блок-схеме изображен реверсивный тиристорный блок 1, включенный в ста- торные цепи асинхронного короткозамкну- того двигател  2 и управл емый системой управлени  3, содержащей дл  осуществлени  режима динамического торможени  двигател  2 генератор управл ющих импульсов режима торможени  4, включенный на выход схемы 5, моделирующей переходные процессы при пуске и останове двигател . Схема 5 собрана на базе конденсатора 6, зар дна  цепь которого соединена узлом задержки включени  7 и состоит из последовательно соединенных диода 8 и регупируемого рознстора 9, а тэкже ста- бипитроиа 10, подкпючепного к конденсатору б параппепьно. Разр дна  цепь конденсатора 6 состоит из регуггируемого 1 и нерегулируемого 12 резисторов,иарал пепьно которым подключен выходной репейный элемент 13, соединенный ео входом генератора импупьсов режима торможени  4, и транзистора 14, переход эми тер-база которого соединен с бпоком питани  15 через однофазный выпр митепь- ный мост 16, бпок режима 17, добавочный резистор 18 и тиристорный оптрон 19. Цепи управлени  оптрона 19 подключены к блоку управлени  2О. Ко входу системы управлени  3 подкл чаютс  внешние задающие элементы, например репейный задатчик 21. Вход синхронизации генератора управл ющих импульсов режима торможени  4 и бпок управлени  2О питаютс  ог блока питани  1 Блок управлени  20 (фиг. 2) с независимой регулировкой углов зажигани  импульсоб, приход щихс  па разные полу- периоды напр жени  сети, построен на базе динистора 22, включенного в диагональ моста 23 и образующего вместе с последовательно включенным резистором 24 разр дную цепь конденсатора 25. Независимое регулирование углов зажигани  обеспечиваетс  благодар  наличию у конденсатора 25 двух цепей зар да, которые состо т из зашунтированных диодами 26, 27 последовательно соединенных стабилитронов 28, 29, регулируемых 30, 31 и нерегулируемых 32, 33 резисторов. Зар дные цепи подключены к различным полюсам источника переменного трапеце- идального напр жени , который состоит из источника синусоидального напр жени  34, последовательно соединенных резистора 35 и встречно включенных стабилит ронов 36, 37. Параллельно стабилитронам 36, 37 подсоединены выпр мительный мост 38, в диагональ которого включен тиристорный оптрон 39, управл юща  цепь которого через резистор 4О подключена к диагонали выпр мительного моста 41, втора  диагональ которого подключена парал- JQ лельно резистору 24. При зaмыкaнvIИ пары контактов релейного задатчика 21 на вход узла задержки включени  7 поступает сигнал, который вызывает по вление через определенный промежуток времени на выходе этого узла сигнала, разрешающего подачу на двигатель 2, начинаетс  разгон двигател . Одновременно подаетс  напр жение 55 на цепь зар да схемы 5, котора  формиpyt5T напр жение на конденсаторе 6, пропорциональное скорости разгон ющегос  приводного двигател , при этом совпала- формы -кривой роста напр жени  на ко1щенсаторе с кривой разгона двигател  прп различных параметрах нагрузки, достигаетс  изменением посто нной времени цэпи зар да конденсатора 6 с помощью азистора 9. При размьткании контактов задатчика 21, т.е. при поступлении команды на торможение , прекращаетс  питание двигател  2 и С1{имаетс  напр жение с зар дной цепи конденсатора 6, зар д прекращаетс . Одновременно срабатывает блок режима 17, подготавлива  цепь дл  питани  перехода эмиттер-база транзистора 14. Напр жение, отпирающее транзистор 14, поступает на переход эмиттер-база после открыти  оптрона 19, которое происходит при по1шлении в его управл ющих цеп х импульса, выданного блоком управлени  2О в первый полупериод напр жени  источника 34. С включением транзистора 14 начинаетс  разр д ковденсатора 6, срабатывает репейный элемент 13 и на его выходе по в/1 етс  напр жение, разрешающее запуск генератора импульсов режима торможени  4. В момент перехода через нулевое значение напр жени  блока питани  15, подарщого на выпр мительный мост 16 и имеющего ту же фазу, что и напр жение источника 34, оптрон 19 и транзистор 14 закрываютс , разр д конденсатора 6 прекращаетс . С посту плением следующего импульса, выданного блоком управлени  во второй пол териод напр - жени  источника 34, вновь поочередно включаютс  оптрон 19, транзистор 14 и срабатывает элемент 13, а разр д конденсатора 6 вновь прерываетс  в момент перехода через нулевое значение напр жени  блока питани  15. Таким образом, разр д конденсатора носит ступенчатый характер с неизменным временем каждой ступени, равным длительности полупериода выпр мленного напр жени , и переменным временем разр да внутри каждой ступени тем большим, чем меныпе угол зажигани  оптрона 19 в любом из полуп&риодов . Выходным элементом системы управлени  3 в режиме торможени   вл етс  генератор 4, импульсами которого включаютс  тиристоры блока 1, чем обеспечиваетс  подача в двигатель 2 посто нного

6

тока. Этот генератор запускаетс  при на личии сигнала на выходе релейного элемента 13 и при поступлении на его вход синхронизации от блока питани  15 разрешающей полуволны синхронизирующего напр жени , имеющего ту же фазу, что и напр жение источника 34.

Если, например, в первый попупериод напр жени  источника 34 (назовем этот попупериод основным) на входе синхронизации генератора 4 была разрешающа  попувопна синхронизирующего напр жени , то в момент срабатывани  релейного элемента 13, т.е. в момент начала разр да конденсатора 6, вызванного поочередным включением оптрона 19 и транзистора 14 на тиристоры блока 1 будет выдан управл ющий импульс, угол зажигани  которого равен углу зажигани  выходного импульса блока управлени  20. Чем меньше угол зажигани  обоих импульсов, тем,с одной стороны, больше величина посто нного тока , протекающего в приводном двигателе 2 и больше интенсивность его торможени  а с другой стороны - больше отрезок времени , в течение которого происходит разр д конденсатора 6 внутри данного полупериода и больше средн$ш за полупериод интенсивность разр да.

Во второй попупериод (назовем его вспомогательным) срабатывание релейного элемента 13 после начала разр да конденсатора не вызовет запуск генератора так как на его вход синхронизации в этот попупериод подана запрещающа  полуволна синхронизирующего напр жени .

Во вспомогательный полупериод проио- ходит корректирующий разр д конденсатора 6, с помощью которого согласуетс  форма кривой разр да с кривой торможени приводного двигатеп  при различных параметрах его нагрузки.

Необходимость корректирующего разр да видна, например, из следующего. При регулировании интенсивности торможени  в одном из граничных режимов, когда выходные импульсы блока управлени  2О, приход щиес  на основной полупериод, генерируютс  с-углами зажигани , близкими к 180 эл. градусам, т.е. когда отсутствуют электрическое торможение двигател  2, происходит торможение двигател  только за счет действи  статического момента нагрузки. Если же разр д конденсатора б производитс  лишь в основной полупериод, то при указанных углах зажигани  разр да конденсатора не произойдет и повторени  формы кривой скорости не будет. Интеи560S

сивиость корроктирую1гшго разр да рогупируртс  с помощью р«)гупировки yifia зажигани  импульсов блока управлени  20, генерируемых во вспомогательный по)период. 5 В следующие полупериоды описан1 ые процессы будут повтор тьс  до тах пор, пока напр жение иа конденсаторе 6 не уменьшитс  ниже напр жени  срабатывани  релейного элемента 13, т.е. до момента

0 останова двигател . Генератор 4 перестает запускатьс  и подача в двигатель 2 посто нного тока прекратитс .

Генераци  блоком управлени  20 импульсов происходит следующим образом.

В начале каждого полупериода напр жени  источника 34 начинаетс  зар щ конденсатора 25 от напр жени , снимаемого со стабилитрона 36, 37 по одной из зар дных цепей, например по цепи, составленной из резисторов 30, 32 и стабилитрона 28 через шунтирующий диод 27. Зар д конденсатора будет продолжатьс  до тех пор, пока напр жение на его обкладках не достигнет напр жени  переключени  динистора 22, после чего начинаетс  зар д конденсатора 25 через резистор 24 и управл ющие цепи оптронов 19, 39. Генерируетс  управл ющий импульс. По вле- ние импульса в цепи управлени  оптронов 39 вызывает включение последнего, чем шунтируетс  источник трапецеидаттьного напр жени  и предотвращаетс  новый зар д конденсатора 25, который может приJ вести к выдаче второго и последующих импульсов в течение одного полупериода питающего напр жени - После включени  оптрона 39 образуетс  новый контур разр да конденсатора 25 через диод 26, стабилитрон 29 и резисторы 31, 33, посто нна  времени которого значительно больше посто нной времени основного,разр дного контура и поэтому вли ние нового контура на полное врем  разр да конден5 сатора можно не учитывать.

Claims (3)

1. В следующий полупериод напр жени  источника 34 процессы протекают аналогично с той лишь разницей, что зар д конденсатора 25 происходит во второй зар дной цепи. Регулирование фаз выходных импульсов относительно синусоидального напр жени  источника 34, т.е. ре- гулирование углов зажигани  осуществл .етс  резисторами 30, 31, раздельно дл  каждого из полупериодов. Стабилитронами 28, 29 обеспечиваетс  надежное запирание динистора 22 после окончани  разр да конденсатора 25.Использование изобретени  позволит в эпектроприводах переменного тока, выполненных без применени  тахогенераторов, увеличить допустимую частоту включени  приводного асинхронного короткозамкнутого двигател  за счет согласовани  момента прекращени  питани  двигател  посто нным током в режиме торможени  с моментом останова двигател  при различных интенсивност х торможени  и в любых режи- to мах, в том числе и в таких, в которых пуск и торможение начинаютс  с неустановившихс  скоростей. Увеличение же допустимой частоты включени  позволит пр использовании изобретени  в след щих электроприводах с репейными датчиками положени  увеличить точность слежени . Кроме того, регулирование уставки элемента времени одновременно с изменением заданной интенсивности торможени  позволит уменьшить врем  перенападки приводов . Формула изобретени  1.Устройство дл  управлени  торможением асинхронного короткозамкнутого двигател , состо щее из силового реверсивного тиристорного коммутатора и системы упраапени  им, содержащей генератор управл ющих импульсов, блок режима с выходным ключевым элементом, блок управлени , блок питани  и узел задержки включени , о т л и ч а ю щ е ее   тем что, с целью увеличени  допустимой частоты включени  двигател  и сокращени  времени переналадки устройства при изме нении требуемой интенсивности торможени , оно снабжено включенной на вход ге нератора импульсов схемой, моделирующей переходные процессы пуска и останова дв гател , выполненной на базе конденсатора оснащенного зар дкой и разр дной цеп ми с коммутирующим элементом, причем зар дна  цепь подсоединена к узлу задержки включени , а разр дна  выполнена с возможностью регулировки и коррекции интенсивности разр да коммутирующим элементом, который соединен с блоком уп равлени  и с блоком режима.
2. 2.Устройство по п. 1, отличаю щее с   тем, что зар5щна  цепь конде

   сатора, на базе которого выполнена схема, моделирующа  переходные процессы пуска и останова двигател , состоит из последовательно включенных регулируемого резистора и диода, а также стабилитрона, подключенного параллельно конденсатору, а разрвдна  цепь состоит из регулируемого и нерегулируемого резисторов, параллельно которым подключен релейный элемент. соединенный со входом генератора имульсов и транзистора, переход эмиттербаза которого соединен с блоком питани  через однофазный выпр мительный мост, выходной ключевой элемент блока режима, добавочный резистор и тиристор- ный оптрон, управл ющие цепи которого соединены с блоком управлени .
3. 3. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с цепью регулировки и коррекции интенсивности разр да, блок управлени  выполнен на основе динистора , включенного в диагональ моста, который последовательно с разр дным резистором подключен параллельно конденсатору , имеющему две независимые цепи разр да, кажда  из которых состоит из эашунтированных диодом последовательно соединенных регулируемого и нерегулируемого резисторов и стабилитрона и подключена к одному из полюсов источника переменного трапецеидального напр жени , состо щего из последоватепьно включенных источника си Ч соидального налр же- ни  блока питани , ограничивающего резистора и двух встречно включенных стабилитронов , а также отсекающего оптрона , включенного в первую диагональ места, втора  диагональ которого подсоединена параллельно стабилитронам, причем управл юща  цепь оптрона через выпр мительный мост подключена параллельно разр дному резистору. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Мейстель А, М, и др, -Комплексные тиристорные устройства дл  управлени  асинхронными электроприводами. М., Энерги , 1971, с. 60-70. 2.Техническое описание и инструкци  по эксплуатации ЗЕИ 60О-331 ТО Станции управлени  ТСУР 2100 Запорожского завода Преобразователь.