SU661703A1 - Реверсивный релейный электропривод - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электроприводам посто нного тока с релейным управлением .

Известны схемы реверсивных релейных электроприводов посто нного тока с выходным каскадом релейного усилител  на тиристорах 1 или на транзисторах 2.

Общий недостаток известных замкнутых систем релейного привода посто нного тока - автоколебательность и, как следствие, низкие энергетические характеристики. Указанный недостаток  вл етс  ограничивающим фактором применени  релейных систем посто нного тока.

Некоторое ограничение амплитуды автоколебаний в известных замкнутых релейных системах осуществл етс  включением корректирующих устройств на входе системы или в цепи обратной св зи.

В известном электроприводе двигатель посто нного тока подключен к релейному усилителю, на входе которого имеетс  сумматор .

На вход сумматора поступает входной сигнал Шх, сигнал обратной св зи USvx с блока, преобразующего угол поворота двигател  в пропорциональное напр жение, сигнал коррекции, поступающий с корректирующего устройства, содержащего два резистора и два конденсатора.

На вход корректирующего устройства подано напр жение с тахогенератора, пропорциональное скорости двигател . На выходе корректирующего устройства напр жение пропорционально производной от скорости , т. е. ускорению привода. Поступа  на вход сумматора, напр жение UK способствует уменьшению амплитуды автоколебаний . Однако автоколебани  при малой зоне нечувствительности системы остаютс , так Как в зоне нечувствительности отсутствует электрическоеторможение привода.

Целью изобретени   вл етс  устранение автоколебаний в системе. реверси,вного ре лейного привода посто нного тока и улучшение его энергетических характеристик.

Это достигаетс  тем, что в реверсивный электропривод введено два трехпозиционных полупроводниковых реле, между выходными зажимами первого из которых и входными зажимами второго включено корректирующее устройство интегро-дифференцирующего типа, при этом вход первого реле подключен к выходу сумматора, а выход

второго - к блоку управлени  вентил ми усилител . - .

На фиг. 1 изображена принциттиальна  схема электропривода; на фиг. 2 - временные диаграммы работы привода.

Реверсивный релейный электропривод содержит исполнительный двигатель посто нного тока 1, подключаемый к выпр мителю 2 или 3 в зависимости от требуемого направлени  вращени .

Дл  подключени  двигател  к соответствующему выпр мителю служат силовые тиристоры 4 и 5, а дл  выключени  силовых тиристоров - коммутирующие тиристоры 6 и. 7 вместе с блоком искусственной коммутации , содержащим коммутирующие конденсатор 8 и дроссель 9, а также зар дные транзисторы 10 и 11 и резисторы 12-15.

Блоки 16 и 17 осуществл ют управление ;силрвыми и коммутирующими тири-сторами усилител .

В каждом из блоков 16 и 17 содержитс  генератор управл ющих импульсов в виде симметричного мультивибратора и импульсный трансформатор. Генератор импульсой обеспечивает включение и поддержание во включенном состо нии соответствующего силового тиристора, а импульсный трансформатор служит дл  подачи единичных импульсов на коммутирующие тиристоры.

Управление блоками 16 или 17 осуществлено от трехпозиционного транзисторного реле 18 с коллекторной обратной св зью, В свою очередь управление реле 18 происходит от идентичного реле 19 через интегро - дифференцирующий контур, образованный резисторами 20-23 и конденсаторами 24, 25.

Управл ющий сигнал и сигнал обратной св зи поданы на вход реле 19 через элемент сравнени  26;

Блок 27 предназначен дл  преобразовани  угла поворота вала двигател  в пропорциональное напр жение.

Электропривод работает следующим образом .

В исходном состо нии все тиристоры заПерты , исполнительный двигатель I выключен . .При подаче на элемент сравнени  26 входного сигнала Шх, превыщающего по величине порог срабатывани  Ui (см. фиг. 2) т. е. чувствительность. реле 19, последнее включаетс . Пол рность напр ж.ени  на выходе реле определ етс  пол рностью входного сигнала. Под действием выходного напр жени  реле 19 практически мгновенно включаетс  реле 18. Небольща  задержка, обусловленна  посто нными времени фильтра, состо щего из резисторов 21, 22 и конденсатора 24, необходима дл  восстановлени  запирающих свойств тиристоров в динамических режимах |1аботы системы. Реле 18 подключает (в зависимости от. пол рности входного сигнала) блок 16 или 17. Допустим , что подключен блок 16. Тогда запускаетс  мультивибратор, наход щийс  в этом

.блоке, и на тиристор 4 поступает сери  импульсов в течение всего времени работы мультивибратора, т. е. пока включено реле 18.

Одновременно через содержащийс  в блоке 16 импульсный трансформатор на тиристор 7 поступает единичный импульс. Таким образом, при включении блока 16 одновременно включаютс  тиристоры 4 и 7. Двигатель 1 через тиристор 4 подключаетс  к напр жению (см. фиг. 2) выпр мител  2 и начинает вращатьс  в заданном направлении , а по цепи: тиристор 4 - конденсатор 8 - дроссель 9 - тиристор 7 происходит зар д конденсатора 8 до суммарного напр жени  выпр мителей 2 и 3 (т. е. до амплитуды линейного напр жени ). После зар да конденсатора 8 ток через тиристор 7 становитс  равным нулю и тиристор 7 включаетс . Транзистор 11 в это врем  будет отперт падением напр жени  на запертом тиристоре 5, поэтому через конденсатор 8 по коллекторной цепи транзистора 11 будет протекать небольщой ток, ограниченный сопротивлением резистора 15. Этот ток поддерживает конденсатор 8 в зар женном состо нии. По мере отработки двигателем заданной команды на выходе блока 27 ра.стет напр жение U&x. В момент ta (фиг. 3), когда разность входного и выходного напр жений ди ШлЧЛй л- станет меньще напр жени  выключени  реле 19, последнее отключитс .

Интегро-дифференцирующее звено после отключени  реле 19 работает следующим образом. .

В период it-ta, т. е. до отключени  реле 19, конденсаторы 24 и 25 зар жены под действием напр жени  на выходе реле 19. Допустим, что гтлюс был на верхнем выходном зажиме реле 19. Тогда конденсатор 24 будет иметь плюс на правой, а конденсатор 25 - на левой обкладке. Емкость конденсатора 25 выбрана намного больще, чем емкость конденсатора 24, поэтому при выключении реле 19 конденсатор 25, разр жа сь по контуру 25-23-21-24 25 практически мгновенно (резисторы 23 и 21 - низкоомные), перезар жает конденсатор 24, что приводит к изменению пол рности на входе реле 18. Реле 18 переключаетс , выключает блок 16 и включает блок 17. При выключении блока 16 прекращает свою работу мультивибратор, т. е. снимаютс  отпирающие импульсы с силового тиристора 7, одновременно рветс  цепь питани  импульсного трансформатора в блоке 16, в результате чего на тиристор 6 выдаетс  единичный отпирающий импульс, и ток нагрузки .переходит из хилового тиристора 4 в коммутирующий 6. В ходе разр да конденсатора 8 тиристор 4 запираетс .

Claims (2)

1. Включение блока 17 приводит к включению имеющихс  в нем мультивибратора и импульсного трансформатора. Подаетс  -Сери  импульсов на тиристор 5 и единич-ный - на тиристор 6. В результате двигатель поДклнЗчаетс  к выпр мителю 3 и тормозитс  в режиме противовключени , а конденсатора 8 перезар жаетс  через тиристоры 6 и 5 до амплитуды линейного напр жени . Врем  электрического торможени  привода ii-ta (см. фиг.) определ етс  временем разр да конденсатора 25 интегро- дифференцирующего контура и регулируетс  с помощью резистора 22 так, чтобы к моменту останова двигател  реле 18 выключалось . При выключении реле 18 отключаютг с  мультивибратор и импульсный трансформатор блока 17, включаетс  тиристор 7, и ток двигател  1 переходит из силового тиристора 5 в цепь конденсатора 8, выключаетс  тиристор 5, ток двигател  по мере перезар да.конденсатора 8 спадает до нул , и схема приходит в исходное состо ние. Аналогичным образом схема работает и при другой пол рности входного сигнала. Благодар  тому, что корректирующее устройство включено не на входе системы, как это делаетс  в известных приводах рассматриваемого типа, а на выходе реле 19 конденсатор 25 при срабатывании реле зар жаетс  до определенного напр жени , завис щего от напр жени  выхода реле и не завис щего от величины сигнала рассогласовани  Д и на входе. Это обеспечивает стабильность времени его разр да, а следовательно , и стабильность времени торможени  привода. В известных системах электрическое торможение привода может начатьс  только в момент t4 (показано пунктиром на фиг. 1), т. е. только при перерегулировании. Это порождает автоколебани . В данной системе электрическое торможение начинаетс  в момент t, т. е. с упреждением , и останов привода происходит в момент ts внутри зоны нечувствительности. Автоколебани  отсутствуют, что резко сокращает потери электроэнергии и уменьшает износ кинема№ки привода. Формула изобретени  Реверсивный релейный электропривод, содержащий двигатель посто нного тока, релейный .усилитель, блок преобразовани  угла поворота вала двигател  в пропорциональное напр жение, подключенный к сумматору , и корректирующее устройство, огугичающийс  тем, что, с целью устранени  автоколебаний и улучшени  энергетических характеристик электропривода, в него введено два трехпозиционных полупроводниковых реле, между выходными зажимами первого из которых и входными зажимами второго включено корректирующее устройство интегро-дифференцирующего типа, при этом вход первого реле подключен к выходу cyMiwaTopa, а вь1ход второго- - к блоку управлени  вентил ми усилител , Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Магазинник Г. Г., Магазинник Л. Т. Применение искусственной коммутации дл  тиристорных реверсов в системах быстродействующего привода посто нного токаПолупроводниковые приборы и преобразовательные устройства. Вып. 3, Саранск, 1973, с. 72.
2. 2.Панкратьев Л. Д., Паппе И. Г. и др. Импульсные и релейные след щие приводы ПОСТОЯННОГО тока с полупроводниковыми усилител ми . М., «Энерги ,. 1968, с. 56.

   А S с о