Электропривод

Электропривод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОЗРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ili957394 (б! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 16.01.81 (2l) 3238072/2407 с присоединением заявки .% (23) Приоритет(53)IN. Кл.

Н 02 P 5/00

3Ьаудврктекииый комитет

СССР йа леиак изобретеиий и открытий

Опубликовано 07.09.82. Бюллетень М 33,(53) УДК621.313..2(088.8) Дата опубликования описания 07.09.82

В.В. Калюжный, С.Г. Обухов, В.И. Гольцев и В.И. Марченко (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель

Коммунарский горно-металлургический институт лителем (2) .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для установок, где требуется регулирование скорости, момента и положения в широких пределах, а также высокое быстродействие

5 при пуске, реверсе н торможении. .Известен электропривод с двигателем постоянного тока независимого возбуждения, якорь которого подключен к источнику тока, выполненному в виде трехфазнотО го индуктивно-емкостного преобразователя, а обмотка возбуждения подсоединена к выходу блока управления, вход которого связан с выкодом сумматора, к одному входу которого подключен источник задания1 стопорного момента, а к другому - последовательно включенные тахогенератор, сочлененный с валом двигателя, диодный выпрямительный мост и источник задания скорости (lg, ю

Наиболее близким к предлагаемому является электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель независимо2

ro возбуждения, якорная обмотка которого подключена к сети через последовательно сое диненные Я - фазный тиристорный . преобразователь, согласующий трансформтор и индуктивно-емкостный преобраэова тель, первый пороговый блок, один вход которого связан с блоком задания ско рости и с входом блока ввода-вывода, а другой - с тахогенератором, вал которого сочленен с валом электродвигателя и с входом датчика наличия s направления вращения, выходы блока ввода-кывода и датчика наличия и направления вратцения подключены к логическому раопределителю, выходы которого через согласующие элементы подключены к управляющим электродам тиристоров преобразователя, нуль-органы напряжения, выходы которых связаны с логическим распредеНедостатком известных элект роприводов являются низкие динамические ка чества при торможении и реверсе, так как

957394 торможение привода возможно осуществить методом противовключения в цепи обмотки возбуждения либо с применением динамического торможения. Реверсирование привода осуществляется путем изменения нап- равления тока возбуждения. Иэ-за относительно большой постоянной времени цепи обмотки возбуждения торможение и реверс оказываются в ряде случаев не достаточно эффективными, 10

Цель изобретения - повышение эффек- тивности электропривода.

Поставленная цель достигается .тем, что в известный электропривод дополнительно введены датчик положения, 15

l сочлененный с валом электродвигателя. блок задания положения, дополнительный нуль-орган и второй пороговый блок, входы которого подключены соответственно к блоку задания. положения и . датчику 29 положения, а выход через дополнительный нульорган связан с логическим распределителем, блок задания момента, сумматор и блок управления обмоткой возбуждения, входом подключенный к сумматору, Б один вход которого соединен с блоком задания момента, а второй - с первым пороговым блоком, входы каждой пары нульорганов напряжения попарно объединены. и подключены к силовым электродам ЗЕ соответствующих тиристоров преобразователя.

На чертеже представлена схема элект= ропривода.

Электропривод содержит электродвига- И тель 1, якорная обмотка которого подключена к сети через последовательно соединенные hl фазный тиристорный rrpeo6ü разователь 2; согласующий трансформатор 3 и индуктивно-емкостный преобразователь 4, первый. пороговый блок 5, один вход которого связан. с блоком 6 задания. скорости и с входом блока 7 ввода-вывода, а другой - с тахогенератором 8, вал которого сочленен с валом электродвигателя 1,/и с входом датчика 9 наличия и направления вращения, выходы блока 7 ввода-вывода и датчика 9 наличия и направления вращения подключены к логическому распределителю 10, выходы которого через согласующие элементы 11

16 подключены к управляющим электро дам тирнсторов преобразователя 2, нульорганы 17-28 напряжения, выходы которых связаны с логическим распределителем 10, а входы каждой пары нуль-.органов 17»?8 напряжения попарно объединены и подключены к силовым электрс 0

1

Вперед

Стоп

"Haa8a дам соответствующих тиристоров преобразователя 2, датчик 29 положения, соч- лененный с валом электродвигателя 1, дополнительный нуль орган 30, блок 31 задания положения и второй пороговый блок

32, входы которого подключены соответственно к блоку 31 и датчику 29, а выхоп sepea нульорган 30 соединен с логическим распределителем 10, блок 33 задания момента, сумматор 34 и блок

35 управления обмоткой 36 возбуждения, вход блока 35 подключен к сумматору 34, один вход которого соединен с блоком 33 а второй - с, первым пороговым блоком 5.

Электропривод работает следующим обраэсм.

Перед подключением вентильного преобразователя 2 к сети переменного напряжения падаются сигналы задания момента с выхода блока 33 задания направления и величины скорости двигателя с выхода блока 6, а также с выхода блока 31 сит нал задания положения. Сигналы задания скорости и положения .поступают соответственно на входы регулируемых порого вых блоков 5 и 32 и обуславливают опре. деленный порог срабатывания этих блоков.

Если двигатель 1 не вращается, то напряжение на выходе тахогенератора 8 сбудет равно нулю, и выходной сигнал no)oroeoto блока 5 также равен нулю.

На входе сумматора 34 действует лишь сигнал задания момента, которым определяются при пуске выходной ток блока 35 управления и, следовательно, ток в обмотке, 36 возбуждения двигателя. 3 акже будет равен нулю выходной сигнал нуль-органа 30, если выходное напряжение датчика 29 положения не превышает по абсолютной величине напряжение блока 31

Одновременно сигнал задания скорости поступает на вход, блока 7 ввода-вывода, который преобразует аналоговый сигнал блока 6 задания скорости в единичные сигналы М и М, при помощи которых закодированы внешние команды управления (см. таб, 1).

Таблипа1

5 9573

Датчик 9 нелйчия и направления вращения вырабатывает сигналы К и R, комбинация которых позволяет контролировать как вращение двигателя, так и иаправление этого вращения (см. табл. 2).1

Таблица2

Вращение вперед

Нулевая скорость

Вращение назад

1 0

1 1

0 1

Логический распределитель 10 предстащ ляет собой комбинационную логическую схему с элементами памяти, вырабатывакьшую выходные сигналы % -%6, подаваемые через согласующие элементы 11-16 на управляющие электроды соответствующих тиристоров.

Минимизированные логические уравнения выходных сигналов распределителя 10 имеют вид:, Ф, = X„(AY(y,<,Kp)v Qg gY) v È

"X„(AAY(NRvkR)чМйg Y j

W,. X,(NY(eKvР1МККRY)v

vX (М (н чК)чМИК у).

® = >< (NY (MKv KR1чРКЯ 1ч

>»<, (МУ (Ня vs К "М К ); = X4 (AY(WKv a)v QXg RY) v чХ4 (MY (НДчК)чhhNKRY$ З

+g Х (МУ(МКч КЦ)ч iVLN RY) v ч Х5 М ((К " КR) ч Vß К ().

Wg XgjN1(МК-R1v МКК RY)v

v Х, М9(йВ И Мй К Y);

Н привепенных выше уравнениях (Х - Х и Х - Х сигналы синхронизация, вырабатываемые нуль-органами 17-28 напряжения вентилей. Сигналы синхронизации обеспечивают выработку сигналов управления вентилями в точках естественной коммутации тога во всех режимах работы.

Длительность сигнала управления, выребатываемого распределителем, определяется длительностью наличия сигнала цнхронизеции, который исчезает после в1:люченяя вентиля,. чем осуществляется минимизация мошности управления.

Если при внешней команде управления Вперед, якорь не вращается и рабопФ ор».И ген не занимает заданное положение, тона

ыходе.распределителя 10 будет действовать комбинация сигналов: М=1; N =-0 К =1;

94 б

Р =1 и Y =О. При наличии такой комбинации сигналов распределитель импульсов вырабатывает сигналы управления для включения вентилей 2.1-2.6 при положительном напряжении анод-катод. После подключения преобразователя 2 к сети в якоре двигателя 1 устанавливается ток положительной полярности.

Если развиваемый двигателем момент больше момента сопротивления, происходит разгон электропривода до скорости, при которой напряжение на тахогенераторе 8 превысит напряжение сигнала блока 6 задания скорости, что приведет к открыванию порогового блока 5. После этого на второй вход сумматора 34 поступит сигнал, действующий встречно с сигналом блока 33 задания момента, подаваемым на первый вход, Поэтому развиваемый двигателем мо мент будет уменьшаться до значения момента сопротивления, и наступит устано-. вившийся режим работы электропривода.

После отработки рабочим органом заданного перемещения сигнал, снимаемый. с датчика 29 положения, сравнивается по абсолютной величине с сигналом с эадатчика 31, пороговый блок 32 открывается, и на выходе нульоргана 30 вырабатывается единичный сигнал Y =1.

При поступлении сигнала Y =l на вход распределителя 10 последний вый рабатывеет сигналы управления тиристорами 2.1-2.6 при отрицательном напряжении анод-катод.

Ток якоря меняет свое направление, под действием которого двигатель форсированно тормозится до нуля. После по лучения информации о нулевой скорости с датчика 9 распределитель 10 вырабатывает сигналы управления на вентили 21, 23 и 25.

Укезайные вентили включаются и создают короткозамкнутые контуры, при помощи которых замыкается выход преобразователя 2. Ток в якоре становится равным нулю. Вращение якоря будет отсутствовать до приходе следующей команды задания положения.

Система управления данного позиционного электропривода обладает универсальностью, так кек при отключении входа ( распределителя 10 от нуль-органа 30 и при подяче не этот вход сигнала Y =-0 электройривод работает кек обычный йоментный.

Таким образом, в предлагаемом электроприводе пуск, реверс и торможение осу .шествляются по якорной цепи, что ухул 7 95739 шает динамические качества и повышает его эффективность.

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель независимого возбуждения, якорная обмотка которого подключена к сети через последовательно соединенныэ N -фазный тиристорный

10 преобразователь, согласующий трансформатор и индуктивно-емкостный преобразователь, первый пороговый блок, один вход которого связан с блоком задания скорости и с входом блока ввода-выво15 да, а другой — с тахогенератором, вал которого сочленен с валом электродвигателя и с входом датчика наличия и направления вращения, выходы,блока ввода-вывода и датчика наличия и направлен о ния вращения подключены к логическому распределителю, выходы которого через согласующие элементы подключены к управляющим электродам тиристоров преобразователя, нуль-органы < напряжения, выЛ ходы которых связаны с логическим раопределителем,. о т л и ч а ю m и и о я

4 8 тем, что с целью повышения эффективности, в него дополнительно введены датчик положения, сочлененный с валом электродвигателя, дополнительный нуль-орган, блок задания положения и второй пороговый блок, входы которого подключены соответственно к блоку задания положения и датчику положения, а выход через дополнительный нуль-орган связан с логическим распределителем, блок задания момента, сумматор и блок управления обмоткой возбуждения, входом подключенный к сумматору, один вход которого соединен с блоком задания момента, а второй - с первым пороговым блоком, вхо ды каждой пары нуль-органов напряжения попарно объединены и подключены к силовым электродам соответствующих тиристоров преобразователя.

Источники информации, принятые во внимание прч экспертизе

1 . Авторское свидетельство СССР

% 489189, кл. Н 02 P 5/06, 1974... 2. Авторское свидетельство СССР по заявке % 2756340, кя. Н 02 P 5/06, А%79.