SU754625A1

SU754625A1 - Тиристорный электропривод постоянного тока i

Info

Publication number: SU754625A1
Application number: SU782649939A
Authority: SU
Inventors: Anatolij Evseev; Evgenij N Logachev; Vladimir A Netsvetaev; Vilij L Sosedka; Anatolij Khizhnyak; Aleksandr Tsyganchuk; Viktor K Shepelev
Original assignee: Dn Gornyj I Im Artema
Priority date: 1978-07-31
Filing date: 1978-07-31
Publication date: 1980-08-07

Description

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано при создании автоматизированного электропривода.

Известно устройство, содержащее электродвигатель постоянного тока с датчиком тока, подключенный к реверсивному управляемому выпрямителю, логическое переключающее устройство, выход которого соединен с блоком управления выпрямителем, а входы соединены с датчиком тока и блоком задания [1].

Наиболее близким по технической сущности к предложенному электроприводу является тиристорный электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель постоянного тока с датчиками тока и напряжения, подключенный через реверсор к η последовательно включенным т-фазным управляемым ' выпрямителям, логическое переключающее устройство, выход которого соединен с реверсором, а входы — с датчиками тока и напряжения и блоком задания, который соединен с входом блока совпадения, соединенного с датчиком напряжения, блок синхронизации [2].

2

Это устройство имеет следующие недостатки:

низкие энерготехнические показатели при глубоком регулировании;

искажение формы кривой выпрямленного ₅ напряжения при глубоком регулировании.

Целью изобретения является улучшение энерготехнических показателей и формы кривой выпрямленного напряжения.

Это достигается тем, что в электропривод дополнительно введены преобразователь ’0 аналог-код, логический блок и управляемые вентили, подключенные параллельно каждому т-фазному выпрямителю, причем управляющие входы вентилей и пт-фазных выпрямителей соединены с выходами логического блока, входы которого соединены ¹⁵ с выходами блока синхронизации, блока совпадения и преобразователя аналог-код, вход которого соединен с блоком задания.

На фиг. 1 изображена блок-схема электропривода; на фиг. 2 — зависимость напря20 жения на выходе блока задания от времени.

Устройство (фиг. 1) содержит силовую

часть, состоящую из т-фазного силового

трансформатора, имеющего одну первичную

обмотку 1 и т вторичных обмоток 2, управ754625

4

3

ляемых вентилей 3, преобразующих переменное напряжение в постоянное, и шунтирующих управляемых вентилей 4. Управляемые вентили 3 совместно со вторичными обмотками 2 трансформатора представляют собой схему отдельного управляемого выпрямителя 5. Последовательно собранные отдельные выпрямители 5 через реверсор 6, выполненный на управляемых вентилях, подключены к электродвигателю 7. Управление управляемыми вентилями отдельных выпрямителей 5 и шунтирующих вентилей 4 осуществляется от логического блока 8, на входы которого подаются логические сигналы от преобразователя 9 напряжение— код, блока 10 синхронизации, блока 11 совпадения полярностей. Управление реверсом 6 осуществляется логическим переключающим устройством 12 (ЛПУ).

Сигнал задания с блока 13 задания поступает на входы преобразователя 9 напряжение—код, блока 11 совпадения полярностей и ЛПУ 12. На другие два входа ЛПУ поступают сигналы с датчика 14 тока и датчика 15 напряжения. Сигнал с датчика 15 напряжения поступает также на второй вход блока 11 совпадения полярностей. На входы блока 10 синхронизации подается переменное напряжение фаз выпрямителя 5.

При наличии на входе преобразователя 9 напряжение—код сигнала на выходе последнего формируются сигналы в двоичном коде, содержащие η разрядов в соответствии с количеством η последовательно собранных отдельных выпрямителей 5.

Блок 11 совпадения полярностей работает так, что если на его входе сигнал от блока 13 задания меньше по величине либо имеет обратную полярность относительно сигнала датчика 15 напряжения, то на выходе блока 11 присутствует логическая « единица». Если сигнал от блока 13 задания больше по величине или равен сигналу датчика 15 напряжения и имеет с ним одну полярность, на выходе блока 11 присутствует логический «нуль».

На выходе блока 10 синхронизации формируются логические импульсы, соответствующие минимальному углу регулирования отдельных выпрямителей 5 в инверторном режиме. Например, если за начало отсчета принять угол естественной коммутации вентилей в трехфазной схеме выпрямления, то минимальный угол регулирования инвертора может быть выбран по формуле:

Алин ⁼ 180° Δ/

где οί— угол регулирования выпрямителя; β—угол регулирования инвертора;

Δ— запас угла регулирования для обеспечения устойчивости инвертора, учитывающий величину угла естественной коммутации тиристоров и асимметрию управляющих импульсов. Логический блок 8 имеет количество

групп выходов, соответствующее числу η разрядов преобразователя 9 напряжение—

код. Под группой выходов подразумеваются

все выходы блока, которые управляют вентилями одного отдельного выпрямителя 5

и шунтирующим вентилем 4 этого преобразователя.

В любом режиме работы на группах выходов логического блока 8 будут сигналы, соответствующие выходу преобразователя 9 напряжение—код. На выходах, управляющих шунтирующими вентилями 4, будет отсутствовать сигнал управления при наличии на выходе соответствующего разряда преобразователя 9 напряжение—код логической единицы, и появится постоянно присутствующий сигнал управления при наличии на выходе соответствующего разряда преобразователя 9 напряжение—код логического «нуля».

На выходах логического блока 8, управляющих выпрямительными вентилями 3, будет присутствовать сигнал управления при наличии логической «единицы» на выходе соответствующего разряда преобразователя 9 напряжение-код и отсутствовать сигнал управления при наличии логического «нуля» на выходе соответствующего разряда преобразователя 9 напряжение—код.

При наличии логической «единицы» •на выходе соответствующего разряда преобразователя 9 управляющий сигнал на вентилях 3 будет постоянно присутствующим, т. е. вентили 3 будут работать с углом естественной коммутации при наличии логического «нуля» на выходе блока ί1 совпадения полярностей. При наличии на выходе блока 11 логической «единицы» управляющий сигнал вентилей 3 будет формироваться в виде импульсов, соответствующих выходу блока 10 синхронизации, т. е. моменты времени, соответствующие минимальному углу управления инвертора. Причем эти сигналы будут присутствовать при наличии на выходе соответствующего разряда преобразователя 9 логической «единицы».

Рассмотрим работу устройства в четырех режимах работы: разгон, установившееся вращение, торможение, реверс. Предположим, что сигнал задания на выходе блока 13 'задания изменяется по линейному закону, как это показано на фиг. 2. В момент вре мени, соответствующий ί, вентили реверсора 6 отключены, ток ио нагрузке не протекает, на выходах всех разрядов преобразователя 9 логические «нули», все выпрямляющие вентили 3 закрыты. При появлении сигнала задания ЛПУ 12 включает пару вентилей реверсора 6, соответствующую полярности сигнала задания, и электродвигатель 7 начнет разгоняться. При этом полярность сигнала задания будет соответствовать полярности выходы датчика 15 напряжения и превышать его по величине в течение времени Т», поэтому на выходе блока 11 совпадения полярностей будет присутствовать логический «нуль» в течение

754625

6

всего времени разгона Т,. Наличие логического «нуля» на выходе блока 11 определит постоянное присутствие управляющего сигнала на выпрямляющих вентилях 3 выпрямителей 5 при заданном коде на выходе преобразователя 9. Если силовую часть устройства выполнить таким образом, чтобы напряжение каждого последующего из последовательно собранных выпрямителей 5 определялось выражением:,

и;= и 1-2 ‘Д

где 6^—напряжение первого из последовательно собранных выпрямителей 5, имеющего наименьшую величину выходного напряжения и определяющего дискретность силовой части преобразовательного устройства;

ί — порядковый номер каждого последующего из последовательно собранных выпрямителей 5,

то силовую часть выпрямительного устройства можно рассматривать как преобразователь код—аналог, где входной величиной является двоичный код, задаваемый преобразователем 9, а выходная величина — постоянное напряжение выпрямительного устройства.

Таким образом, с увеличением сигнала задания увеличивается число в двоичном коде на выходе преобразователя 9 и, соответственно, увеличивается напряжение на выходе выпрямительного устройства и частота вращения электродвигателя 7.

При достижении установившегося режима (отрезок времени Т₂ на фиг. 2) электродвигатель 7 вращается с установившейся скоростью, сигнал на выходе датчика 15 напряжения равен сигналу задания и имеет одинаковую с ним полярность. На выходе блока 11 логический «нуль», и на управляющих электродах вентилей 3 работающих отдельных выпрямителей 5 присутствует постоянный сигнал. Выпрямители 5 работают с естественным углом коммутации.

Если группе выходов логического блока 8 соответствует логический «нуль» выхода преобразователя 9 напряжение—код, то управляемые вентили 3 соответствующего выпрямителя 5 заперты, а шунтирующий вентиль 4 открыт. Последний обеспечивает протекание тока в электродвигатель 7 от работающих в данный момент времени выпрямителей 5.

При переходе к режиму торможение (отрезок времени Т з на фиг. 2) величина напряжения задания станет меньше напряжения на выходе датчика 15 напряжения, на выходе блока 11 появится логическая «единица» и управляющие сигналы на вентили 3 будут поступать в виде импульсов. Одновременно ЛПУ 12 отключит проводящую пару вентилей реверсора 6 и после прекращения тока по цепи нагрузки подаст управляющее напряжение на другую пару вентилей реверсора 6. Таким образом, работающие отдельные выпрямители 5 перейдут в режим инвертора, будет происходить рекуперация энергии от электродвигателя 7 в сеть и электродвигатель 7 будет интенсивно тормозиться. При реверсе электродвигателя 7 режим рекуперативного торможения будет происходить до тех пор, пока частота вращения не снизится до нуля (отрезок времени Т $ на фиг. 2), а затем будет происходить разгон электродвигателя.

Таким образом, предлагаемый электропривод улучшает энергетические показатели преобразователя при глубоком регулировании и улучшает форму кривой выпрямленного напряжения.

Claims

Формула изобретения

Тиристорный электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель постоянного тока с датчиками тока и напряжения, подключенный через реверсор к η последовательно включенным т-фазным управляемым выпрямителям, логическое переключающее устройство, выход которого соединен с реверсором, а входы — с датчиками тока и напряжения и блоком задания, который соединен с входом блока совпадения, соединенного с датчиком напряжения, блок синхронизации, отличающийся тем, что, с целью улучшения энерготехнических показателей и формы кривой выпрямленного напряжения, в него дополнительно введены преобразователь аналог—код, логический блок и управляемые вентили, подключенные параллельно каждому т-фазному выпрямителю, причем управляющие входы вентилей и выпрямителей соединены с выходами блока синхронизации, блока совпадения и преобразователя аналог—код, вход которого соединен с блоком задания.