Устройство для ограничения тока в реверсивном электроприводе постоянного тока

Устройство для ограничения тока в реверсивном электроприводе постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (!!) 5I9833

ИЗОБ ЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сооетскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04,02.75 (21) 2121787/07 с присоединением заявки №

ГосУдаРственный комитет (23) 11риоритет

Совета Министров СССР па делам изобретений Опубликовано 30.06.76. Бюллетень № 24 (51) М, Кл H 02Р 5 ОЬ (53) УДК 621.313.2 (088.8) и открытий

Дата опуоликования описания 19.07.76 (72) Авторы изобретения

P. С. Кишко, В. И. Кузнецов, Е. М. Садовников, Г. М. Синицына и Г. М. Ярцев

Львовский ордена Ленина политехнический институт, Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения

Уральского завода тяжелого машиностроения им. Серго Орджоникидзе и Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по автоматизированному электроприводу в промышленности, сельском хозяйстве и на транспорте (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКА

В РЕВЕРСИВНОМ ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к реверсивным электроприводам постоянного тока, работающим в режиме частых пусков и торможений, нагрузка которых может превышать допустимое значение, в частности к экскаваторным электроприводам.

В системах управления реверсивными электроприводами постоянного тока для ограничения тока в переходных процессах, а также для формирования требуемых статических характеристик широкое применение нашли задержанные обратные связи по току. Для формирования механических характеристик с высоким коэффициентом заполнения требуется большой передаточный коэффициент обратной связи по току. Ввиду того, что в ряде случаев передаточный коэффициент цепи обратной связи по току является недостаточным для его повышения, в цепь обратной связи включают дополнительные усилительные элементы. Известно применение для этой цели транзисторов, выключаемых последовательно в цепь обмотки обратной связи по току. В устройстве, описанном в (1), для того, чтобы сравнительно простым способом обеспечить изменение полярности тока в обмотке управления при изменении полярности тока якоря применено два транзистора разного типа проводимости (р-и-р и п-р-n). Реализация такой схемы в большинстве случаев требует применения германиевого транзистора (типа п-и-р) и кремниевого транзистора (типа и-рn), имеющих различные характеристики. Указанная разница в характеристиках усложняет процесс наладки привода с целью обеспечения одинаковых характеристик при различных направлениях вращения привода. Особенно это проявляется в случае схем задержанных обратных связей, когда в качестве

10 опорного элемента применяются стабилитроны. Использование транзисторов разного типа проводимости требует установки в цепи базы каждого из транзисторов стабилитронов с таким соотношением между. напряжениями пробоя, чтобы хотя бы частично компенсировать разницу между характеристиками транзисторов. Ввиду того, что стабнлитроны имеют значительный технологический разброс параметров, подбор стабилитронов с требуе20 мыми параметрами является громоздкой операцией.

Известно устройство для ограничения тока в реверсивном электроприводе постоянного тока (2), содержащее датчик тока якоря дви25 гателя, в качестве которого используется сопротивление участка якорной цепи, последовательно включенные на выходе этого датчика выпрямительный мост и управляющую обмотку преобразователя, питающего двига30 тель; во вторую диагональ выпрямительного

519833 моста включен транзистор и последовательно соединенные стабилитрон и резистор. а общая точка стабилитрона и резистора соединена с базой транзистора.

Цель изобретения — повышение коэффициента усиления устройства для ограничения тока и упрощение его наладки.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве вентильный мост подключен непосредственно к выходу датчика тока якоря, база транзистора через стабилитрон подключена к подвижному контакту делителя напряжения, включенного на выход моста, коллектор транзистора подключен к общей точке соединенных встречно двух дополнительных вентилей, а вторые выводы этих вентилей через обмотки преобразователя присоединены к разноименным выводам датчика тока.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого устройства для ограничения тока.

Вентильный мост, собранный на вентилях

1 — 4, подключен к выходу датчика 5 тока якорной цепи двигателя 6, питаемого преобразователем 7. В качестве датчика тока может использоваться участок якорной цепи, в частности обмотки добавочных полюсов и компенсационные обмотки электрических машин.

На выходе вентильного моста включен делитель напряжения 8. Подвижный контакт этого делителя через стабилитрон 9 соединен с базой транзистора 10, эмиттер и база которого через резисторы 11 и 12 соединены с общей точкой вентилей 3, 4 и делителя напряжение 8.

Коллектор транзистора подключен к общей точке включенных встречно двух вентилей 13 и 14, вторые выводы которых через обмотки

15 и 16 управляемого преобразователя 7 подключены к разноименным выводам датчика 5.

Устройство работает следующим образом.

Выходное напряжение, пропорциональное току якоря, снимается с участка якорной цепи. Если полярность входного напряжения устройства ограничения тока такова, что к общей точке вентилей 1 и 3 приложен «+», а к общей точке вентилей 2 и 4 « — » и величина тока якоря достигает значения, при котором напряжение, снимаемое с части делителя 8, равно напряжению пробоя стабилитрона 9, в цепи базы транзистора появляется ток, который протекает по следующей цепи: вентиль 1, верхняя часть делителя 8, стабилитрон 9, база-эмиттер транзистора 10, резистор 11, вентиль 4. При этом транзистор 10 открывается, и через обмотку 15 протекает ток по следующей цепи: начало обмотки 15, вентиль 13, коллектор-эмиттер транзистора

10, резистор 11, вентиль 4. Появление тока в обмотке 15 приводит к уменьшению напряжения преобразователя 7 и ограничению тока якоря двигателя 6. В качестве преобразователя 7 может служить генератор постоянного тока с управляемым возбудителем (электро65

4 машинным или магнитным усилителем, тиристорным преобразователем), тиристорный преобразователь, управляемый ртутный преобразователь и т. и.

Если полярность входного напряжения противоположна, т. е. к общей точке вентилей 1 и 3 приложен « — », а к общей точке вентилей

2 и 4 «+», при достижении током заданного значения его ограничение производится с помощью обмотки 16 управляемого преобразователя. При этом транзистор 10 открывается за счет прохождения тока по цепи: вентиль

2, верхняя часть делителя 8, стабилитрон 9, база-эмиттер транзистора 10, резистор 11, вентиль 3. После открытия транзистора 10 ток протекает через обмотку 16 по следующей цепи: конец обмотки 16, вентиль 14, коллектор-эмиттер транзистора 10, резистор 11, вентиль 3. Ввиду того, что обмотки 15 и 16 включены согласно, при рассматриваемой полярности входного сигнала ток в цепи обмотки 16 протекает от ее конца к началу. Таким образом, обратная связь по току остается отрицательной, обеспечивая ограничение тока якоря.

Благодаря включению моста из вентилей

1 — 4 непосредственно на входе устройства, а делителя 8 на выходе моста, передаточный коэффициент устройства значительно повышается по сравнению с прототипом. Применение обмоток 15 и 16 с одинаковыми параметрами обеспечивает идентичность характеристик при изменении полярности входного напряжения.

Величина тока отсечки в предлагаемом устройстве плавно регулируется перемещением подвижного контакта делителя напряжения

8, что обеспечивает простоту наладки. Если подвижный кон гакт перемещать в сторону общей точки вентилей 1 и 2, ток отсечки уменьшается. Если его перемещать в противоположную сторону, ток отсечки увеличивается. Если делитель 8 выполнить термозависимым, например в качестве верхней части делителя (до подвижного контакта) принять резистор с пренебрежимо малым температурным коэффициентом, а в качестве нижней части делителя принять двухполюсник, состоящий из резисторов и терморезистора с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, можно устранить тепмературную нестабильность тока отсечки в случае использования в качестве датчика 5 тока якорной цепи обмоток добавочных полюсов или компенсационных обмоток электрических машин.

Если терморезистор разместить в электрической машине в тепловом контакте с указанными обмотками, при определенном выборе параметров делителя можно добиться точной температурной стабилизации характеристик узла токоограничения.

Формула изобретения

Устройство для ограничения тока в реверсивном электроприводе постоянного тока по

519833

Составитель В. Ткаченко

Корректор Н. Аук

Редактор А. Баландин

Техред Е. Подурушина

Заказ 1513/16 Изд, No 1431 Тираж 882 Подписное

ЦНИИ11И Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 системс управляемый преобразователь †двигатель, содержащее датчик тока якоря двигателя, обмотки управления преобразователя, стабилитрон, делитель напряжения, вентильный мост, к одному из зажимов которого через резисторы подключены эмиттер и база транзистора, отличающееся тем, что, с целью повышения коэффициента усиления устройства и упрощения его наладки, вентильный мост подключен к выходу датчика тока, база транзистора через стабилитрон подключена к подвижному контакту делителя напряжения, включенного на выход моста, коллектор транзистора подключен к общей точке соединенных встречно двух дополнительных вентилей, а вторые выводы этих вентилей через обмотки преобразователя присоединены к разноименным выводам датчика тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Патент США № 3108214, кл. 318-144, 1960.

1о 2. И. Г. Ефимов. Ограничение сигналов в системах автоматизированных электроприводов,— Сб. «Переходные процессы в автоматизированном электроприводе». Труды Ленинградского политехнического института. Вып.

15 259, Л., «Энергия», 1965.