Способ управления электроприводом постоянного тока

Способ управления электроприводом постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования частоты вращения электродвигателя постоянного тока. Целью изобретения является повышение надежности. В данном способе управления электроприводом постоянного тока обеспечивается контроль параметров электропривода при помощи датчика тока, датчика перезаряда коммутирующего конденсатора импульсного прерывателя, а также датчика напряжения на коммутирующем конденсаторе. Переход электропривода с естественной характеристикой на искусственную и наоборот обеспечивается в зависимости от коммутирующей способности импульсного прерывателя, что повышает надежность работы электропривода в целом. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<51)5 Н 02 P 5/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4386239/24-07 (22) 01.03.88 (46) 07.07.90, Бюл. М 25 (71) Криворожский горнорудный институт (72) О.Н,Синчук, И,А.Луценко и.Н.Д.Мицная (53) 621.316.718 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hb 72514,1, кл, Н 02 Н 7/10, 1980.

Разработать и испытать систему управления спаренными электровозами, повышающую производительность тяговых агрегатов. Отчет о научно-исследовательской работе, roc. рег. N 01830046954, Кривой Рог, 1984. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования частоты вращения электродвигателяпостоянного тока.

Целью изобретения является повыше. ние надежности.

На чертеже приведена схема устройства, реализующего способ управления электроприводом постоянного така.

Устройство, реализующее способ управления электроприводом 1 постоянного тока, включающим электродвигатель и импульсный тиристорный прерыватель 2 с главным тиристором и коммутирующими тиристором и конденсатором, содержит задающий генератор 3. и задатчик 4 интенсивности, к выходам которых подключены входы первого компарэтора 5 напряжения, . Ы 1577052 А1 (57) Изобретение относится к элект 1отехнике и может быть использовано для регулирования частоты вращения электродвигателя постоянного тока, Целью изобретения является повышение надежности.

В данном способе управления электроприводом постоянного тока обеспечивается контроль параметров электропривода при помощи датчика тока, датчика перезарядэ коммути рующего конденсатора, им пул ьсного прерывателя, а также датчика напряжения на коммутирующем конденсаторе.

Переход электропривода с естественной характеристикой на искусственную и наоборот обеспечивается в зависимости от коммутирующей способности импульсного прерывателя, что повышает надежность работы электропривода в целом. 1 ил.

Выход компаратора 5 напряжения соединен с входами формирователя 6 импульсов коммутирующего тиристора и формирователя 7 импульс ив главного тиристора, подключенных выходами к первым входам соответственно первого и второго элементов И 8 и 9. К выходу задатчика 4 интенсивности также подключена цепочка последовательно соединенных дифференцирующего звена 10, выпрямителя 11, преобразователя 12 уровня и формирователя 13 импульсов сброса, выходом подключенного к входу сброса триггера 14.

Прямой выход триггера 14 соединен спервым входом третьего элемента И 15, а инвертирующий выход подключен к вторым входам первого и второго элементов И 8 и 9.

В силовую цепь регулируемого электропривода 1 включен датчик 16 тока. Парал.

1577052 лельно коммутирующему конденсатору импульсного тиристорного прерывателя 2 подключены датчик 17 контроля перезаряда - и датчик 18 контроля напряжения. Выходы датчика 16 тока и датчика 18 контроля напряжения соединены с входами второго компаратора 19 напряжения, выход которого подключен к третьему входу первого элемента И 8, к входу формирователя 20 внеочередных импульсов и к первому входу четвертого элемента И 21, Входы гятого элемента И 22 соединены с входами второго и третьего элементов И 8 и 15, а выход подключен к второму входу четвертого элемента И 21, Выход датчика 17 контроля переза ряда соединен с входом формирователя 23 импульсов выхода на естественную характеристику и первым входом шестого элемента И 24, второй вход которого соединен с первым входом второго элемента И 9, а выход подключен к

: установочному входу триггера 14. Между выходом элемента И 21 и управляющим электродом главйого тиристора прерывате ля 2 включен усилитель 25, Выходформирователя 23 импульсов выхода на естественную характеристику соединен с вторым входом третьего элемента И

15. Усилитель 26 импульсов включен между управляющим электродом коммутирующего тиристора и выходом элемента ИЛИ 27, входы которого соединены с выходом формирователя 20 внеочередных импульсов и выходом первого элемента И 8.

Устройство, реализующее способ управления электроприводом постоянного тока, работает следую щи м об разом.

При необходимости выхода электропривода 1 на естественную характеристику на электродвигатель подают номинальное напряжение, Это осуществляется путем постоянного увеличения скважности выходного сигнала импульсного тиристорного прерывателя 2 и после очередного отпирания главного тиристора прерывателя 2 сохранения его открытого состояния за счет блокирования подачи управляющих импульсов. В момент перевода двигателя на естественную характеристику напряжение на двигателе изменяется скачком, Поэтому скважность выходного сигнала импульсного прерывателя 2 должна быть

4 максимально возможной для определенного тока нагрузки при имеющемся уровне питающего напряжения. Эта скважность определяется временем перезарядки коммутирующего конденсатора, Дальнейшее повышение скважности приводит к срывам коммутации из-за того, что управляющий импульс главного тиристора поступает в

55 момент перезарядки коммутирующего конденсатора, прекращая его дальнейший заряд, в результате чего заряд, накопленный на коммутирующем конденсаторе до поступления управляющего импульса главного тиристора, оказывается недостаточным для коммутации тока нагрузки при последующем выходе на искусственную характеристику, Время перезаряда коммутирующего конденсатора не постоянно, а зависит от коммутируемого тока нагрузки, Поэтому возникает необходимость в варьировании предельной скважности выходного сигнала прерывателя 2, при котором осуществляется выход электропривода на естественную характеристику, Для этого во время работы злектропривода 1 постоянного тока на искусственной характеристике с помощью задатчика 4 интенсивности увеличивают интенсивность выходного сигнала, сравнивают его в компараторе 5 напряжения с выходным сигналом задающего генератора 3, проводя выходной сигнал компаратора 5 напряжения по цепи формирователь 6 импульсов коммутирующего тиристора — усилитель 26 импульсов коммутирующего тиристора, получают управляющие импульсы коммутирующего тиристора (КТ), а по параллельной ей цепи формирователь 7 импульсов главного тиристора — усилитель 25 импульсов главного тиристора — управляющие импульсы главного тиристора. П ри этом интервал следования чередующихся импульсов коммутирующего и главного тиристоров сокращается пропорционально возрастанию выходного сигнала задатчика 4 интенсивности, Одновременно контролируют деятельность перезаряда коммутирующего конденсатора с помощью датчика 17 контроля перезаояда коммутирующего конденсатора.

Кроме того, контролируют также моменты поступления управляющих импульсов на главный тиристор. Для этого снимают сигнал с формирователя 7 импульсов главного. тиристора. Этот сигнал вместе с выходным сигналом датчика 17 контроля перезаряда коммутирующего конденсатора, появляющимся во время перезаряда коммутируюцего конденсатора с выходным сигналом формирователя 7 импульсов главного тиристора, подают на логический элемент И 24, При совпадении указанных сигналов, соответствующем появлению управляющего импульса главного тиристора во время перезаряда коммутирующего конденсатора, на выходе элемента И 24 появляется импульс, соответствующий логической едини1577052

20

45

55 це, что влечет эа собой переключение триггера 14 и появление сигнала, соответствующего логической единице, на его прямом выходе и сигнала, соответствующего логическому нулю, — на инвертирующем. Этот нулевой сигнал, поступая на логические элементы И 8 и 9, блокирует управля.ощие импульсы главного и коммутирующего тиристоров, Одиночный выходной импульс формирователя 23 импульсов выхода на естественную характеристику формируется по заднему фронту выходного сигнала, поступающего с датчика 17 контроля перезаряда коммутирующего конденсатора, т,е. в момент завершения заряда коммутирующего конденсатора. Последующие импульсы, появляющиеся на установленном входе триггера 14 при совпадении сигналов с датчика 17 контроля перезаряда коммутирующего конденсатора и формирователя

7 импульсов главного тиристора, не изменяют состояние триггера 14, и блокировка управляющих импульсов сохраняется.

Главный тиристор прерывателя 2 открыт, управляющие импульсы заблокированы, Электропривод работает на естественной характеристике.

При наличии задания на снижение скважности выходного сигнала прерывателя 2 устраняют блокировку управляющих импульсов с момента, когда интервал времени между управляющим импульсом главного тиристора и управляющим импульсом коммутирующего тиристора станет не менее времени перезаряда коммутирующего конденсатора. Задание на снижение скважности выходного сигнала осуществляется с помощью задатчика 4 интенсивности, Дифференцированием выходного сигнала задатчика 4 интенсивности с помощью дифференцирующего звена 10 и дальнейшим пропусканием его через выпрямитель

11 осуществляется распознавание задания. именно на снижение частоты вращения электропривода 1, на его переход с естественной характеристики на искусственную.

Преобразователь 12 уровня обеспечивает стандартизацию сигнала, который, поступая в формирователь 13 импульсов сброса триггера 14, преобразуется в импульс, обеспечивающий с помощью триггера 14 устранение блокировки управляющих импульсов при условии, что задание на снижение частоты вращения уже является достаточным, чтобы управляющий импульс главного тиристора не попал во время заряда коммутирующего конденсатора, т.е. чтобы интервал времени между управляющими импульсами коммутирующего и главного тиристоров оказался не менее времени перезаряда коммутирующего конденсатора, так как момент подачи управляющего импульса коммутирующего тиристора совпадает с началом перезаряда коммутирующего конденсатора.

Соблюдение указанного условия обеспечивает нулевой выходной сигнал элемента И

21, который имеет место всегда, за исключением случая появления двух сигналов, соответствующих логической единице, на входе, элемента И 24, что свидетельствует о несоблюдении условия устранения блокировки управляющих импульсов. При наличии нулевого сигнала на установочном входе и единичного импульса на входе сброса триггера 14 на его инвертирующем выходе появляется единичный сигнал, поступающий на входы элементов И 8 и 9 и устраняющий блокировку управляющих импульсов, На протяжении всей работы производится контроль уоовня напряжения на коммутирующем конденсаторе с помощью датчика 18 контроля напряжения на коммутирующем конденсаторе с помощью датчика 15 тока нагрузки. Сигналы, пропорциональные контролируемым величинам, сравнивают с сигналами с компаратора

19 напряжения. При достижении рассогласования контролируемых сигналов величины, соответствующей критическому снижению уровня напряжения на коммутирующем конденсаторе или превышению током нагрузки значения, предельно допустимого по коммутационной способности прерывателя 2 при имеющемся уровне напряжения на коммутирующем конденсаторе, с выхода компаратора 19 напряжения поступает сигнал, соответствующий логическому нулю, на элементы И 8 и 21, за счет чего блокируются управляющие импульсы, и на формирователь 20 внеочередных импульсов, на выходе которого формируется внеочередной импульс, поступающий через усилитель 26 импульсов коммутирующего тиристора 14 на прерыватель 2 в качестве управляющего импульса коммутирующего тиристора и запирающий импульсный тиристорный прерыватель 2, При восстановлении уровня напряжения на коммутирующем конденсаторе и тока нагрузки на выходе компаратора 19 напряжения единичный сигнал восстанавливается, за счет этого блокировка управляющих импульсов устраняется, прерыватель

2 включается в работу, электропривод 1 ра-, ботает на искусственной характеристике, а при наличии задания на выход на естественную характеристику последний осуществляется по описанному алгоритму.

Способ управления электроприводом обеспечивает повышение надежности рабо1577052

Формула изобретения

Способ управления электроприводом постоянного тока, заключающийся в том, что регулируют сква>кность управляющих импульсов тиристорного прерывателя 9 пределах рабочего диапазона регулирования, а при превышении скважностью заданного значения формируют внеочередной управляющий импульс главного тиристора и блокируют управляющие импульсы коммутирующего тиристора, отличающийся о

Составитель В,Трофименко

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор Н.Ревская

Редактор С.Пекарь

Заказ 1854 Тираж 456 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГККТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 ты, 3а счет обеспечения адаптации к нагрузке электропривода при выходе нэ естественную характеристику и перевода

-,электропривода в режим свободного выбе га при критическом снижении уровня нарряженил на коммутирующем конденсаторе или при превышении током нагрузки значения, предельно допустимого по коммутационной спосОбности прерывателя при имеющемся уровне напряжения на коммутирующем конденсаторе, обеспечивается щадящий режим работы тиристорного импульсного прерывателя и злектропривода в целом, тем, что, с целью повышения надежности, в процессе увеличения скважности выходного сигнала прерывателя контролируют продолжительность перезаряда его комму5 тирующего конденсатора и моменты поступления управляющих импульсов на главный тиристор, при появлении управляющего импульса главного тиристора во время перезаряда коммутирующего конден t0 сатора блокируют управляющие импульсы главного и коммутирующего тиристоров и подают одиночный управляющий импульс на главный тиристор в момент завершения перезаряда коммути рующего конденсато15 ра, при задании на снижение скважности устраняют блокировку управляющих импульсов с момента, когда интервал времени между управляющими импульсами коммутирующего и главного тиристоров станет

20 меньше времени перезаряда коммутирующего конденсатора, выключают тиристорный импульсный прерыватель при критическом снижении уровня напряжения на коммутирующем конденсаторе или при

25 превышении токсм нагрузки значения, предельно допустимого по коммутационной способности прерывателя,