SU758450A1 - Реверсивный вентильный электропривод посто нного тока - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электроприводу посто нного тока, а именно к реверсивным вентильным электроприводам с раздельным управлшием преобразователем. Известен реверсивный вентильный электропривод , содержащий последовательно соединенные электродвигатель посто нного тока с датчи ком скорости, реверсивный преобразователь с силовым трансформатором, блок импульснофазового управлени  с логическим переключателем и узел сравнени  сигналов заданной и фактической скорости электродвигател  1. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  реверсивный вентиль ный электропривод, содержащий последовательно соединенные электродвигатель посто нного тока с датчиком скорости, реверсивный преобразователь с силовым трансформатором, блок импульсно-фазового управлени  с логическим переключателем направлени  вращени  двигател  и блок сравнени  сигналов задагшой и фактической скорости двигател  2. В известных устройствах реверсивного вентильного привода с раздельным управлением либо с переключателем (реверсором) в цепи  кор  отсутствие тока  кор  фиксируетс  двум  способами: датчиком тока двигател , устанавливаемым в депи переменного тока преобразовател  (трансформаторы тока) или в цепи выпр мленного тока; датчиком состо ни  вентилей , фиксирующим наличие или отсутствие напр жени  на вентил х преобразовател . Недостатком первого из перечисленных способов  вл етс  трудность контрол  нулевого значени  тока, особенно в реверсивных электроприводах малой мощности, вследствие коммутационных помех, амплитуда которых при малых токах двигател  соизмерима с рабочим сигналом. Недостатком второго способа  вл етс  необходимость контрол  состо ни  каждого вентил  тиристорного преобразовател , что усложн ет датчик при больщом количестве вентилей. Кроме того, при переходе напр жени  на вентил х через нуль, что имеет место и при запертых вентил х, такой датчик выдает ложный сигнал запрета. Целью изобретени   вл етс  повыщение надежности уст эойства.

375

Это достигаетс  тем, что в усэройство введены маломощный трансформатор, неуправл емый выпр митель, пороговый элемент, триггер, два элемента задержки, элемент И и сумматор импульсов блока импульсно-фазового управлени , причем выводы первичной обмотки маломощного трансформатора включены в питающую сеть, концы его вторичной обмотки соединены с соответствующими концами вторичной обмотки силового трансформатора, а начала вторичной обмотки соединены с выводами переменного тока неуправл емого выпр мител , выводы посто нного тока которого соединены через пороговый элемент с одним из входов триггера , ко второму входу которого через два последовательно соединенных элемента задержки подключен сумматор импульсов блока импульсно-фазового управлени , выходы триггера и первого элемента задержки подключены к входам элемента И, выход которого покдлючен к логическому переключателю.

На фиг. I приведена схема реверсивного вентильного электропривода; на фиг. 2 - диаграммы напр жений.

Реверсивный вентильный электропривод содержит электродвигатель посто нного тока 1, подключенный к реверсивному тиристорному преобразователю 2, который питаетс  от сети переменного тока через силовой трансформатор 3. К этой же сети переменного тока подключен маломоашый вспомогательный трансформатор 4, концы вторичной обмотки которого соединены с одноименными концами вторичной обмотки трансформатора 3, а начала вторичной обмотки -- с зажимами переменного тока выпр мител  5. Выход посто нного тока выпр мител  5 через стабилитрон 6 соединен с одним из входов триггера 7. Другой вход триггера через два последовательно соединенных элемента задержки 8 и 9 соединен с выходами сумматора 10, содержащего оптроны по числу каналов блока импульсно-фазового управлени  И (на схеме изображен только один канал). Выход блока импульсно-фазового управлени  11 подключен к входу логического .переключател  12, два других входа которого соединены соответственно с выходом логического элемента И 13 и выходом блока сравнени  14, к входам которого подключены тахогенератор 1 и задающее напр жение.

Устройство работает следующим образом. В состо нии готовности к пуску привода преобразователь 2 подключен к питающей сети через трансформатор 3. Сигнал задани  скорости Ug равен нулю. По вление сигнала задани  скорости на входе блока сравнени  14 вызывает по вление напр жени  на его выходе. Это напр жение поступает на вход блока 11, вызыва  СДВИ1 отЬираюпшк импульсов от

к , т.е. в сторону увеличени  выпр мленного напр жени . Одновременно напр жение с выхода блока сравнени  14 поступает на один из входов логического переключател  12. Поскольку ток электродвигател  еще равен нулю, что соответствует разрещающим сигналам на входах переключател  12, он переключает отпирающие импульсы блока 11 на один из комплектов реверсивного преобразовател  2 (выбор комплекса определ етс  пол рностью УЗ В случае, если преобразователь нереверсивный, пе13еключатель 12 переключает реверсор, а импульсы с блока 11 поступают непосредственно на управл ющие электроды тирйсторного преобразовател . Привод разгон етс  до заданной скорости. При этом сигнал на выходе блока сравнени  14 определ етс  разностью между сигналом заданной скорости U,j и сигналом, пропорциональным фактической скорости. ; При уменьщении величины или изменении пол рности U,j сигнал на выходе блока сравнени  14 измен ет свою пол рность, что соответствует команде на торможение привода. Импульсы в блоке, 11 сдвигаютс  в сторону увеличени  а, т.е. в сторону инвертировани . Одновременно подаетс  сигнал на переключение переключател  12, однако дл  его переключени  необходим еще разрешающий сигнал с логического элемента 13.

Вторичные обмотки трансформаторов J и 4 включены встречно, поэтому напр жение на входе выпр мител  5 равно разности вторичных напр жений трансформаторов. Если коэффициенты трансформации одинаковы, то напр жение на входе выпр мител  5 представл ет собой импульсы, соответствующие коммутационным провалам и помехам на зажимах вторичной обмотки трансформатора 3. Причем коммутационные провалы напр жени . Т.е. провалы, св занные с закорачиванием двух коммутируемых фаз преобразовател , всегда вызывают .уменьщасие вторичного напр жени  трансформатора 3 до нул , в то врем  как коммутационные помехи от защитных RC-цепей имеют значительно меньшую амплитуду. Следовательно, на выходе выпр мител  5 напр жение Uj представл ет собой серию импульсов различной амплитуды . Например, если угол а измен етс  от 15 до 165° (обычно диапазон углов а меньше) то амплитуда импульсов измен етс  в пределах U.sin15° .singO°,

Claims (2)

1. где и - амплитуда вторичного напр жени  трансформатора 3. Например, дл  преобразовател  с выпр мленным номинальным напр жением в 230 В и мостовой схемой выпр млени  62,4 и, 240 В стабилитрон 6 выбираетс  на напр жение стабилизации болымее. чем ампииту :да напр жени  коммутагшо11пь)х помех, полому на один вход триггера 7 поступают только импульсы , обусловленные коммутацией тока преобразовател . Сказанное иллюстрируетс  диаграммами напр жений, приведенными на фиг. 2, где напр жение на верхнем входе триггера обо начено U|. Эти импульсы перевод т триггер 7 в положение запрет, т.е. отсутствие напр жени  на его выходе. С задержкой времени, равной At Atj и создаваемой злементами 8 и 9, на другой вход триггера подаютс  импульсы U2 с сумматора 10. Оптроны в сумматоре 10 служат гальванической разв зкой блоков. Импульсы DI перевод т триггер в положение разрешение . Сигнал 1/2 с триггера 7 поступает на один из входов логического элемента 13, реализующего функцию совпадений. На второй вход злемента 13 поступают сигналы УЗ с злемента задержки 9. Поскольку и Из сдвинуты во времени сигнал Uj на выходе элемента 13 отсутствует и переключение импульсов в переключателе . 12 невозможно. При уменьшении тока двигател  коммутационные провалы напр жени , а значит и импульсы U| постепенно сужаютс . Когда ток становитс  прерывистым, Uj исчезает. На триггер 7 теперь поступают только разрешающие импульсы 1)7 с элемента 8, поэтому на его выходе есть сигнал и первый же импульс Us с элемента 9 включит логический элемент 13, поступит разрешающий сигнал Us в переключатель 12, который переключит импульсы на соответствующий комплект преобразовател . Достоинством устройства  вл етс  то, что амплитуда коммутационных импульсов не зависит от тока электродвигател  и сохран ет большую величину (дес тки вольт) во всем рабочем диапазоне изменени  углов а. Это облегчает отстройку схемы от помех. С изменением тока двигател  измен етс  угол коммута ции, т.е. щирина импульсов U, (фиг. 2), однако эта щирина всегда достаточна дл  срабаты- вани  триггера (дл  триггеров, например, на интегральных микросхемах достаточен импульс цшрииой 4 мкс). Реальные длительности углов коммутации всегда больше. Преимуществом устройства  вл етс  также и то, что выдержка времени в динамических режимах работы преобразовател  переменна  и определ етс  интервалом времени между дву м  соседними импульсами, поступающими с сумматора 10. При мгновенном переводе преобразовател  из выпр мительного режима в даверторный интервал между импульсами достигает в пределе 180 эл. при мгновенном переводе в выпр мительный режим выдержка уменьшаетс  в пределе до близкой к нулю величины . В режимах небольших изменений U-, или небольших колебаний скорости выдержка времени в предлагаемой схеме близка по длительности к интервалу между импульсами, т.е. к 27г/т, как и в известных устройствах. Таким образом, введение указанных дополнительных элементов и организаци  вышеупом нутых св зей позвол ют в качестве сигнала, регистрирующего наличие непрерывного тока электродвигател , использовать коммутационные провалы напр жени , имеюшие большую амплитуду во всем рабочем диапазоне регулировани  электропривода, обеспечивает повышение надежности его работы. Формула изобрете ни   Реверсивный вентильный электропривод посто нного тока, содержаший последовательно соединенные электродвигатель с датчиком скорости , реверсивный преобразователь с силовым трансформатором, блок импульсно-фазового управлени  с логическим переключателем направлени  вращени  двигател  и блок сравнени  сигналов заданной и фактической скорости двигател , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности, в него введены маломощный трансформатор, неуправл емый выпр митель, пороговый элемент, триггер, два злемента задержки, злемент И и сумматор импульсов блока импульсно-фазового управлени , причем выводы первичной обмотки маломощного трансформатора вклнзчены в питающую ceTbj концы его вторичной обмотки соединены с соответствующими концами вторичной обмотки силового трансформатора, а начала вторичной обмотки соединены с выводами переменного тока неуправл емого выпр мител , выводы посто нного тока которого соединены через пороговый злемент с одним из входов триггера , ко второму входу которого через два последовательно соединенных злемента задержки подключен сумматор импульсов блока импульсно-фазового управлени , выходы триггера и первого злемента задержки подключены к входам элемента И, выход которого подключен к логическому переключателю. Источники информации, прин тые во внимание при зкспертизе, 1.Каган В. Г., Кочубиевский Ф. Д. н Шугрин В. М. Нелинейные системы с тиристорами. М., Энерги , 1968, с. 24.
2. 2.Данюшевска  Е. Ю. Тиристорные ревер- сивные приводы посто нного тока. М,; Энерги , 1970, с. 40-65.