Электропривод постоянного тока буровой лебедки

Электропривод постоянного тока буровой лебедки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в тиристорных электроприводах постоянного тока с реверсом направления вращения. Целью изобретения является повышение надежности работы электропривода за счет увеличения точности определения его режима работы. Устройство содержит два блока 17 и 18 выделения модуля, знакочувствительный релейный элемент 19, фиксатор 20 уровня, логический элемент НЕ 21, логические элементы И-НЕ 22-24, а также управляемый переключатель 14 и управляемые ключи 15 и 16, управляющие режимом работы тиристорного преобразователя 2. Устройство позволяет определять режим, при котором произошло исчезновение сигнала обратной связи по скорости и для локализации аварийной ситуации дифференцированно осуществлять либо перевод тиристорного преобразователя 2 в инверторный режим, либо его запирание. 1 ил.

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 02 P 6/ОО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4471791/24-07 (22) 10.08,88 (46) 07.07.90. Бюл. N 25 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности. сельском хозяйстве и на транспорте (72) В.А.Алиев, А.А,Барьюдин, А.И.Коган и Б.М,Парфенов (53) 62-83:621.316.6 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Q 1069110, кл. Н 02 P 5/06, 1983, Унифицированные системы тиристорного электропривода постоянного тока наземных буровых установок: Обзорная информация.— M. Информэлектро, 1985, с. 11, рис. 1.

„„. Ж „„1577055 А1 (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА БУРОВОЙ ЛЕБЕДКИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в тиристорных электроприводах постоянного тока с реверсом направления вращения, Целью изобретения является повышение надежности работы электропривода за счет увеличения точности определения его режима работы. Устройство содержит два блока 17 и 18 выделения модуля, знакочувствительный релейный.элемент 19, фиксатор 20 уровня, логический элемент НЕ 21, логические элементы И-НЕ 22-24, а также управляемый переключатель 14 и управляемые ключи 15 и 16, управляющие режимом работы тиристорного преобразователя 2. Устройство позволяет определять режим, при

1577055 котором произошло исчезновение сигнала обратной связи по скорости, и для локализации аварийной ситуации дифференцироИзобретение относится к электротехнике, а именно к тиристорным электроприводам постоянного тока с реверсом направления вращения электродвигателя.

Цел ь изобретения — павы шение надежности работы электропривода эа счет более точного определения его режима работы, На чертеже изображена функциональ. ная схема злектропривода, Электропривод постоянного тока буро вой лебедки содержит электродвигатель, якорная обмотка 1 которого подключена к тиристорному преобразователю 2, в цепь управления которого включены последовательно соединенные блок 3 задания скорости и регулятор 4 скорости с блоком 5 ограничения и регулятор 6 тока якоря с подключенными к входам соответствующих регуляторов датчиками 7 и 8 скорости и тока, а обмотка 9 возбуждения электродвигателя подключена к выходу системы 10 регулирования возбуждения, входы которой соединены с выходами датчика 8 тока якоря, датчика 11 напряжения на якоре и датчика

12 тока возбуждения, при этом датчик 7 скорости соединен с барабаном 13 лебедки, Электропривод также содержит управляемый переключатель 14, два управляемых ключа 15 и 16, блоки 17 и 18 выделения модуля, знакочувствительный релейный элемент 19, фиксатор 20 уровня, логический элемент HE 21, логические элементы И-НЕ

22-24 и разнополярные источники 25 и 26 опорного напряжения, при этом выход регулятора 4 скорости соединен с входом знакочувствительного релейного элемента 19, первый выход которого подключен к первому входу первого логического элемента ИНЕ 22, а второй выход — к первому входу второго логического элемента И-НЕ 23, выход датчика 11 напряжения на якоре через последовательно включенные первый блок

17 выделения модуля и фиксатор 20 уровня связан с вторыми входами логических элементов И-НЕ 22 и 23, выход датчика 1, скорости через последовательно включенные блок 18 выделения модуля и логический элемент НЕ 21 связан с третьими входами логических элементов И-НЕ 22 и 23, выход первого из которых соединен с первым входом третьего логического элемента И-HE 24 и управляющим входом йервого управляе5

50 ванно осуществлять либо перевод тиристорного преобразователя 2 в инверторный режим, либо его запирание, 1 ил. мого ключа 15, включенного между источником 25 отрицательного опорного напряжения и первым входом управляемого переключателя 14, выход второго логического элемента И-НЕ 23 соединен с вторым входом третьего логического элемента И-НЕ

24 и с управляющим входом управляемого ключа 16, включенного между источником

26 положительного опорного напряжения и первым входом управляемого переключателя 14, второй вход которого связан с выходом регулятора 4 скорости, выход — с задающим входом регулятора 6 тока якоря, а выход третьего логического элемента

И-НЕ соединен с упоавляющим входом управляемого переключателя 14, Барабан 13 лебедки соединен с электродвигателем посредством ш и н но-пневматической муфты

27, а с датчиком 7 скорости — посредством цепной передачи 28.

Электропривод работает следующим образом.

В режиме стоянки электропривода сигналы на выходах регулятора 4 скорости, датчика 7 скорости и датчика 11 напряжения равны нулю, При такой комбинации аналоговых сигналов на выходах логических элементов И-НЕ 22 и 23 присутствуют сигналы логической единицы, а на выходе логического элемента И-НЕ 24 — сигнал логического нуля, Благодаря этому управляемый переключатель 14 находится в таком положении, когда выход регулятора 4 скорости соединен с задающим входом регулятора 6 тока якоря, а выходы.как первого 15, так и второго 16 управляемых ключей отключены от источников 25 и 26 соответственно отрицательного и положительного опорных напряжений: Электропривод подготовлен к. отработке сигнала блока 3 задания скорости.

При работе электропривода в двигательном режиме в направлении подьема на выходе регулятора 4 скорости присутствует сигнал положительной полярности, поэтому на первом выходе знакочувствительного релейного элемента 19 присутствует сигнал логической единицы, а на втором — нуля.

Так как на выходах датчиков скорости 7 и напряжения 11 присутствуют соответствующие сигналы, на выходе фиксатора 20 уровня присутствует сигнал логической еди1577055

20

30

40

55 ницы, а на выходе логического элемента НЕ

21 — нуля. При такой комбинации логических сигналов на входах логических элементов

И-НЕ 22 и 23 на каждом из их выходов присутствует сигнал логической единицы, что приводит к появлению на выходе третьего логического элемента И-Н Е 24 сигнала логического нуля. Поэтому управляемый переключатель 14 находится в положении, когда выход регулятора 4 скорости соединен с задающим входом регулятора 6 тока якоря, а выходы как первого 15, так и второго 16 управляемых ключей отключены от источников 25 и 26 соответственно отрицательного и положительного опорных напряжений, При исчезновении сигнала обратной связи по скорости .(неисправность или отключение шинно-пневматической муфты 27, обрыв цепной передачи 28, обрыв или короткое замыкание в цепи датчика 7 скорости) происходит следующее. Полярность сигнала а выходе регулятора 4 скорости не изменяется, оставаясь положительной, а на третьих входах логических элементов И-НЕ

22 и 23, соединенных с выходом логического элемента НЕ 21, появляются сигналы логической единицы. Это приводит к тому, что на всех трех входах первого логического эле- мента И-НЕ 22 логические сигналы имеют единичное значение, в то время как на первом входе второго логического элемента ИНЕ 23 по-прежнему присутствует сигнал логического нуля. При такой комбинации логических сигналов на входах на выходе первого логического элемента И-НЕ 22 появляется сигнал логического нуля, а на выходах второго 23 и третьего 24 логических элементов И-НŠ— единицы. В связи с этим управляемый переключатель 14 переходит в положение, когда последний отключает выход регулятора 4 скорости от задающего входа регулятора 6 тока якоря и подключает этот вход к общей точке выходов управляе-. мых ключей 15 и 16, Благодаря наличию сигнала логического нуля на выходе первого логического элемента И-НЕ 22 управляемый ключ 15 переходит в состояние, когда напряжение от источника 25 отрицательной полярности поступает на задающий вход регулятора 6тока якоря, переводя тиристорный преобразователь 2 в инверторный режим для эффективного сброса якорного тока. Злектропривод эффективно замедляется.

При работе электропривода в направлении спуска в режиме рекуперативного торможения на выходе регулятора 4 скорости присутствует сигнал положительной полярности, поэтому на первом выходе знакочувствительного релейного элемента 19 присутствует сигнал логической единицы, а на втором — нуля. Так как на выходах датчиков 7 и 11 скорости и напряжения присутствуют соответствующие сигналы, на выходе фиксатора 20 уровня присутствует сигнал логической единиЦы, а на выходе логического элемента НЕ 21 — нуля. При такой комбинации логических сигналов на входах логических элементов И-НЕ 22 и 23 на каждом из их выходов присутствует сигнал логической единицы, что приводит к появлению на выходе третьего логического элемента И-НЕ 24 сигнала логического нуля.

Поэтому управляемый переключатель 14 находится в положении, когда выход регулятооа 4 скорости соединен с задающим входом регулятора 6 тока якоря, а выходы как первого 15, так и второго 16 управляемых ключей отключены от источников 25 и 26 соответственно отрицательного и положительного опорных напряжений.

При исчезновении сигнала обратной связи по скорости по аналогичным, как и при подъеме, причинам происходит следующее. Полярность сигнала на выходе регулятора 4 скорости меняется на отрицательную, изменяя, тем самым, логическое состояние выходов знакочувствительного релейного элемента 19, — на его первом выходе появляется сигнал логического нуля, а на втором — единицы. Так как на выходе логического элемента НЕ 21 появляется сигнал логической единицы, то на всех трех входах второго логического элемента И-НЕ

23 присутствуют единичные логические сигналы, в то время как на первом входе первого логического элемента И-Н Е 22 присутствует сигнал логического нуля, При такой комбинации логических сигналов на входах на выходе второго логическогр элемента И-НЕ 23 появляется сигнал логического нуля, а на выходах первого 22 и третьего 24 логических элементов И-НЕ— единицы. В связи с этим управляемый переключатель 14 переходит в положение, когда последний отключает выход регулятора 4 скорости от задающего входа регулятора 6 тока якоря и подключает этот вход к общей точке выходов управляемых ключей 15 и 16, Благодаря наличию сигнала логического нуля на выходе второго логического элемента

И-НЕ 23 управляемый ключ 16 переходит в состояние, когда напряжение от источника

26 положительной полярности поступает на задающий вход регулятора 6 тока якоря, запирая тиристорный преобразователь. Электропривод эффективно замедляется до остановки.

При переходе электропривода в режим стопорения сигнал на выходе датчика 7 ско1577055

45 входом управляемого переключателя, второй вход которого связан с выходом регуля тора скорости, выход — с задающим входом регулятора тока якоря, а выход третьего логического элемента И-НЕ соединен с

50 управляющим входом управляемого переключателя.

Составитель В,Кузнецова

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор Н.Ревская

Редактор С,Пекарь

Заказ 1854 Тираж 452 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 рости стремится к нулю даже при отсутствии неисправностей в цепи обратной связи по скорости. В то >ке время сигнал на выходе, датчика 11 напряжения настолько мал, что

: .на выходе фиксатора 20 уровня появляется сигнал логического нуля, Поэтому на выходе как первого 22, так и второго 23 логических элементов И-НЕ присутствуют сигналы логической единицы, а на выходе третьего логического элемента И-Н Е 24 — нуля. Так как

,такой режим не является аварийным, управ, ляемый переключатель 14 и управляемые ключи 15 и 16 остаются в исходном состоянии, когда выход регулятора 4 скорости соединен с задающим входом регулятора 6 тока якоря.

Таким образом, при исчезновении сиг нала обратной связи по скорости определяется режим, в котором ето произошло (двигательный или рекуперативное тормо жение) и для локализации аварийной ситуа ции дифференцированно осуществляется либо перевод тиристорного преобразователя в инверторный режим, либо его запирание.

Предлагаемая схема электропривода по сравнению с известными имеет более высокую надежность, так как в результате улучшения разрешающей способности ло гической части устройства оказывается возможным не только фиксировать факт исчезновения сигнала обратной связи поскорости, но и режим (двигательный или тормозной), в котором это произошло, и s зависимости от режима предотвращать возникновение аварийной ситуации дифференцированно. Кроме этого, улучшение разрешающей способности устройства позволяет исключить ложные отключения электропривода в режимах, не являющихся аварийными, Формула изобретения

Электропривод постоянного тока буровой лебедки, содержащий электродвигатель, якорная обмотка которого подключена к тиристорному преобразователю. в цепь управления которого включены последовательно соединенные блок задания скорости и регулятор скорости с блоком ограничения и регулятор тока якоря с подключенными к входам соответствующих регуляторов дат5

40 чиками скорости и тока якоря, а обмотка возбуждения электродвигателя подключена к выходу системы регулирования возбуждения, входы которой соединены с выходами датчиков тока якоря, напряжения на якоре и тока возбуждения, при этом датчик скорости соединен с барабаном лебедки, о т л и ча ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы электропривода за счет более точного определения его режима работы, в него дополнительно введены управляемый переключатель, два управляемых ключа, два блока выделения модуля, знакочувствительный релейный элемент, фиксатор уровня, логический элемент Н Е, три логических элемента И-НЕ и два разнополярных источника опорного напряжения, при этом выход регулятора скорости соединен с входом знакочувствительного релейного элемента, первый выход которого подключен к первому входу первого логичеcKoIo çëåMåíTà И-НЕ, а втооой выход — к первому входу второго логического элемента

И-НЕ, выход датчика напряжения на якоре через последовательно включенные первый блок выделения модуля и фиксатор уровня связан с вторыми входами упомянутых логических элементов И-НЕ, выход датчика скорости через последовательно включенные второй блок выделения модуля и логический элемент НЕ связан с третьими входами упомянутых логических элементов И-Н Е, выход первого из которых соединен с первым входом третьего логического элемента И-НЕ и управляющим входом первого управляемого ключа, включенного между источником отрицательного опорного напряжения и первым входом управляемого переключателя, выход второго логического элемента ИНЕ соединен с вторым входом третьего логического элемента И-НЕ и с управляющим входом второго управляемого ключа, включенного между источником положительного опорного напряжения и первым