Реверсивный вентильный электропривод постоянного тока

Реверсивный вентильный электропривод постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ рц 650191

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.04.70 (21) 1428222/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень М 8 (45) Дата опубликования описания 28.02.79 (51) М.к .

Н 02Р 5/06

Государственный комитет ссСР (53) УДК 621.313.2 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. И. Малецкий, В. В. Сирица и В. А. Поливанов (71) Заявитель

Украинский Государственный проектный институт

«Тяжпромэлектропроект» (54) РЕВЕРСИВНЫй ВЕНТИЛЬНЫИ ЭЛЕКТРОПРИВОД

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к реверсивным регулируемым электроприводам постоянного тока с питанием электродвигателей от вентильных преобразователей с нелинейным согласованием управления группами и многоконтурными системами подчиненного регулирования (например, для управления механизмами прокатных станов) .

Известны реверсивные,вентильные преобразователи, в которых используется прин- 10 цип нелинейного согласования управления группами. Достоинством преобразователей этого типа является повышенная надежность их работы при значительном уменьшении габаритов уравнительных дросселей 1ч или полном исключении их.

Недостатком таких преобразователей является наличие режима прерывистых токов и бестоковой паузы в работе привода, обусловленной «люфтом» в регулировочной характеристике, при переключении тока нагрузки от одной группы преобразователя к другой.

Известно устройство, в котором с целью компенсации момента сухого трения в схему двухконтурной системы подчиненного регулирования с пропорционально-интегральными регуляторами тока и скорости введен дополнительный усилитель, вход которого подключен к выходу задающего уст- 30

2 ройства, а выход — к входу регулятора тока (1). Такой усилитель позволяет в обход регулятора скорости сформировать дополнительный сигнал на входе регулятора тока для компенсации момента сухого трения. Указанный дополнительный усилитель не позволяет устранить отмеченный выше недостаток реверсивного преобразователя с нелинейным согласованием управления группами.

Известны также устройства, в которых в зависимости от режима .работы преобразователя (прерывистый или непрерывный ток) меняется статический коэффициент усиления звеньев в контурах регулирования скорости. и тока, что позволяет сохранить устойчивую работу привода как в режиме непрерывных, так и прерывистых токов (2).

Однако такое устройство не устраняет недостатков — снижение быстродействия и возможность нарушения устойчивой работы привода, возникающих в результате появления бестоковой паузы при переходе тока нагрузки от одной группы преобразователя к другой.

Целью предлагаемого устройства является уменьшение бестоковой паузы при переключении групп, т. е. при переходе тока нагрузки от одной группы к другой в пре650191 образователе с нелинейным согласованием управления группами. В предлагаемом устройстве эта цель достигается подключением дополнительного пропорционального регулятора скорости параллельно основному пи-регулятору скорости и шунтированием частей сопротивлений в цепи RC корректирующей связи и цепи обратной связи по току усилителя регулятора тока контактами реле в момент отсутствия тока в якорной цепи электродвигателя.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого реверсивного вентильного электропривода.

Электродвигатель 1 постоянного тока питается от реверсивного вентильного преобразователя 2, состоящего из двух груп п с нелинейным согласованием управления ими. Система регулирования содержит два каскадно включенных пропорциональноинтегральных регулятора: регулятор 3 тока и регулятор 4 скорости, а также датчик

5 тока в якорной цепи и тахогенератор б.

Кроме того, в силовой цепи электродвигателя имеется датчик 7 нулевого тока, к,выходу которого подключено реле 8 нулевого тока.

Реле 8 нулевого тока для простоты пояснения работы схемы условно показано в виде обычного контактного реле. В действительности в предлагаемом устройстве может быть .применено более совершенное— беоконтактное реле, построенное на полупроводниковых элементах. Контакт 9 реле

8 включен последовательно с резистором

10 и соединяет выход дополнительного пропорционального регулятора 11 со входом регулятора 3 тока. Кроме того, контакты 12 и 13 реле 8 включены параллельно частям резисторов 14 и 15 регулятора 3, K,àê видно из чертежа, на вход регулятора 11, так же как и на вход регулятора 4, подаются два сигнала: сигнал задания скорости U„ и сигнал отрицательной обратной связи по скорости от тахогенератора б.

Параметры входных сопротивлений регулятора 11 выбраны таким образом, что при равенстве сигналов задания и обратной связи по скорости на входе регулятора 4 обеспечивается также равенство этих сигналов на входе регулятора 11.

Таким образом, введение регулятора 11 в схему управления можно рассматривать ка к введение дополнительного пропорционального регулятора скорости, подключаемого при замкнутых контактах реле 8 параллельно регулятору скорости.

Для иллюстрации принципа работы предлагаемого устройства рассмотрим один из наиболе» характерных режимов работы электропривода, при котором система управления должна преодолевать «люфт» в регулировочной характеристике преобразователя, например переход электродвигателя из двигательного режима в режим реку10

ЗО

65 псративного торможения при oTKJIK)÷ñíèè сигнала задания скорости U„- После отключения U,, ïîä действием сигнала обратной связи от тахогенератора б, регулятор 4 скорости изменяет знак выходного сигнала, который поступает на вход регулятора 3 тока, давая задание на торможение. Пропорционально-интегральный регулятор 3 тока под действием этого сигнала сначала переводит гру1ппу преобразователя, находившуюся в выпрямительном режиме, в инверторный режим. Ток двигателя снижается до нуля. Затем регулятор тока за определенное время (время бестоковой паузы) преодолевает «люфт» итолько после этого открывает вторую группу для осуществления торможения электродвигателя. Таким образом, при прохожде нии «люфта» ток в якорной цепи отсутствует.

Следует заметить, что время бестоковой паузы зависит от уровня сигнала, поступающего с выхода регулятора 4 скорости на вход регулятора 3 "îêà, и будет наименьшим, если регулятор скорости после отключения сигнала задания под действием обрат ной связи мгновенно выходит на насыщенный участок своей характеристики.

При этом с выхода регулятора скорости на вход регулятора тока поступает максимальный сигнал задания на ток торможения. Однако даже в этом случае, если не принимать специальных мер, время бестоковой паузы достигает значительной величины.

Уменьшение времени бестоковой паузы осуществляется в предлагаемом устройстве следующим образом: датчик 7 фиксирует нуль тока, реле 8 подключает выход дополнительного регулятора 11 на вход регулятора 3, дополнительный сигнал управле-. ния, посту пающий с выхода регулятора 11 на вход регулятора 3, способствует более интенсивному интегрированию регулятора

3 и, следовательно, быстрому прохождению

«люфта».

Для оптимального перевода регулятора тока к новым начальным условиям после прохождения «люфта» контакты реле 8 шунтируют часть резистора в цепи корректирующей обратной связи регулятора тока, изменяя тем самым его передаточную функцию. Кроме того, шунтируется контактом реле 8 часть резистора от цепи обратной связи по току регулятора тока для коррекции контура тока и улучшения помехозащищенности системы при ложном срабатывании датчика 7.

При возникновении тормозного тока после прохождения «люфта» датчик 7 фиксирует появление тока. При этом реле 8 размыкает свои контакты.

Величины сопротивлений резисторов 14, 15 и 16 при разомкнутых контактах реле 8 выбраны таким образом, чтобы обеспечить

650191

Формула изобретения

7" г н )

Составитель В. Кузнецова

Техред H. Строганова

Корректоры: P. Беркович и А. Степанова

Редактор Б. Герцен

Заказ 2709/3 Изд. № 158 Тираж 865 Подписное

11ПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35. Рауп1ская наб., д. 1/5

1:шография, пр. Сапунова, 2 оптимальное протекание переходных процессов при работе на линейных участках регулировочной характеристики преобразователя и при протекании тока.

Реверсивный вентильный элсктропривод постоянного тока, содержащий преобразователь с нелинейным согласованием групп, систему управления, выполненную по принц ипу подчиненного регулирования с регуляторами скорости и тока, датчик и реле нулевого тока, контакты которого шунтируют часть резисторов в цепи обратной связи по току и в цепи обратной связи регулятор гока, отл ич а ю щи йс я тем, 8(;i lO уlltHhIlieliil51 времеHli беCтоковой паузы при переключении вентильных групп преобразователя, он содержит

5 дополнительный пропорциональный регулятор скорости, включенный параллельно основному, и подключенный и входу регулятора тока через н. з. контакт упомянутого реле нулевого тока.

10 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3458791, кл. 318 — 327, 1969.

2. Реферативный журнал «Электротехни15 ка и энергетика;., серия 1с, ¹ 7, 1968, реферат 7 к 22.