Устройство для управления генератором электропривода постоянного тока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (И) 8 2 Р 506 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРСН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторскийи технологический институт крановогои тягового электрооборудования(56) Авторское свидетельство СССРМ 156988, кл. Н 02 Р 5/06, 1962.Вуль Ю. В. и др. Накладка электроприводов экскаваторов;М.: Недра,1975, с, 226, 242, 80,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯУПРАВЛЕНИЯ ГЕНЕРАТОРОМ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОСТОЯННОГО ТОКА(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в судовых лебедках. Повышение надежности обеспечивается за. счет того,что блоки обратной связи по току инапряжению якорной цепи снабжены неуправляемыми выпрямителями 13 и 14и пороговыми элементами 11 и 12, выходы которых подключены к управляющим входам ключей 16 и 17 в цепяхсветодиодов оптотиристоров 37-40. Регулирование тока в обмотке 2 генератора 1 по Функции тока и напряженияякорной цепи достигается последовательным включением в плечо выпрямителя 3 тиристора 37 (39) канала обратной связи по току и тиристора 38(40) канала обратной связи по напряжению. Устройство позволяет осуществить разгон привода с токовой отсечкой и автоматически поддерживать заданную скорость лебедки. 3 ил,Изобретение относится к электротехнике а именно к устройствам дляуправления генераторами электроприводов постоянного тока, и может бытьиспользовано в судовых лебедках,преимущественно в траловых.Цель изобретения - повышение надежности электропривода.На фиг. 1 изображена принципиальная схема .устройства для управлениягенератором электропривода постоянного тока лебедки; на фиг. 2 - механические характеристики лебедки; нафиг. 3 - выпрямитель, вариант исполнения.Устройство для управления генераторомэлектропривода постоянноготока лебедки содержит блок регулирования тока обмотки 2 возбуждения генератора 1, включающий в себя мостовой управляемый выпрямитель 3 и реверсивный переключатель полярностинапряжения с контакторами 4 и 5 направленияНа выходы моста включен диод 6, а параллельно обмотке 2 включен разрядный резистор 7.Генератор 1 питает электродвигатель 8 лебедки, обмотка 9 возбуждения которого запитана от возбудителя 10,Блоки обратной связи по току инапряжению якоря генератора 1 содержат пороговые элементы 11 и 12 (стабилитроны), подключенные через неуправляемые выпрямители 13 и 14 соответственно к балластному резистору 15и якорю генератора 1 (двигателя 8).Схемы сравнения выполнены на основе ключей 16 и 1 (транзисторов),последовательно с которыми подключены токоограничивающие резисторы 18и 19. Управляющие вхЬды кличей 16и 17 через резисторы 20 и 21 подсоединены с пороговыми элементами 11и 12. В простейшем случае других связей у входов ключей 16 и 17 нет, хотя дополнительно на входы могут подаваться сигналы от блоков задания,смещения или коррекции (не показано).Между выпрямителем 14 и якорем генераторавключен потенциометр, образованный резисторами 22, шунтируемыми контактами 23 командоаппарата.Ключи 16 и 17 и резисторы 18 и 19включены на выходы блоков питанияпостоянным напряжением, включающимв себя выпрямитель 24 и 25, резисторы 26 и 27, стабилитроны 28 и 29 и конденсаторы 30 и 31. Входы выпрямителей 24 и 25 подключены к вторичнымобмоткам 32 и 33 трансформатора 34,первичная обмотка 35 которого подсое 5 динена к источнику 36 переменногонапряжения.Управляемый выпрямитель 3 выполнен с двумя последовательно включенными оптронными тиристорами 37, 3810и 39, 40, установленными в плечахпо крайней мере одной группы вентилей выпрямителя или в двух последовательно включенных плечах. Выпрямитель 3 может быть полностьи управляемым или полууправляемым (с диодами41 и 42, как показано на фиг. 1 и 3),двухфазным (см. фиг. 1, 3) или трехфазным, Светодиоды тиристоров 37, 39и 38, 40 включены параллельно ключам16 и 17, Последовательно со светодиодами включены резисторы 43, 44(45).Устройство для управления генератором электропривода постоянного то, ка лебедки работает следующим образом.В исходном положении лебедка неподвижна, напряжение на входах выпрямителей 13 и 14 каналов обратныхсвязей по току и напряжении равноЗО нулю, транзисторы 16 и 17 закрыты,светодиоды тиристоров 38 и 40 излучают, контакторы 4 и 5 выключены, обмотка 2 генератора 1 обесточена, обмотка 9 двигателя 8 подключена к воз 35 будителю,При замыкании контактора направления, например 4, на обмотку 2 подается выпрямленное напряжение источника 36. В соответствии со значе 40 нием электромагнитной постоянной ге,нератора 1 на его якоре начинаетувеличиваться ЗДС по закону е=Е(1-е г ),45 где Е - установившееся значение ЭДС;С - время;Т - электромагнитная постояннаягенератора.В якорной цепи генератора 1 появ ляется токЕ Тм- (е тг -е и )мгде Т - электромеханическая постоянная лебедки;55 Н - сопротивление якорной цепи.При увеличении тока якоря до токаотсечки напряжение на резисторе 15превышает напряжение пробоя стаби270856 выходе выпрямителя 13 и 14) обеспечивается трансформатором 34, а развязка каналов обратной связи от цепипеременного тока - оптронными тиристорами 37-40.Регулирование тока в обмотке 2генератора 1 в функции тока и напряжения якорной цепи достигается последовательным включением в плечо вып рямителя 3 тиристора 37 (39) каналаобратной связи по току и тиристора38 (40) канала обратной связи по напряжению.Таким образом, предлагаемое уст ройство для управления генераторомэлектропривода постоянного тока лебедки позволяет осуществить разгонпривода с токовой отсечкой и автоматически поддерживать заданную ско рость лебедки. литрона 11, транзистор 6 открывается и шунтирует светодиоды 37 и 39,который перестают излучать. При этомтиристор 37 или 39, проводящий в данный момент ток, остается включеннымдо момента его естественной коммутации переменным напряжением источника 36, после чего выпрямитель 3 закрывается, а ток в обмотке 2 начинает спадать, замыкаясь. через диод 6,При уменьшении тока якоря закрывается стабилитрон 11, напряжение натранзисторе 16 увеличивается и светодиоды 37 и 39 начинают излучать,открывается один из тиристоров 37или 39 (у которого выше анодное напряжение), при этом ток обмотки 2,напряжение и ток якоря снова начинают возрастать. Таким образом, приработе отсечки по току якоря светодиоды тиристоров 38 и 40 все времягорят, а светодиоды тиристоров 37и 39 гаснут при увеличении токасверх заданного значения и вновьвключаются при уменьшении тока. Поскольку момент включения тиристоровне сфазирован с напряжением сети,то в худшем случае светодиоды погаснут сразу после включения тиристорапри угле регулирования, близком к 30нулю, и к обмотке 2 примерно 10 мсбудет приложено напряжение, котороеобусловит некоторое увеличение токасверх заданного значения. Однакопульсация тока якоря относительносреднего тока отсечки незначительна,так как электромагнитная постоянная времени генератора имеет значение порядка одной секунды.Аналогично работает канал обрат О ной связи по напряжению, в этом случае постоянно излучают светодиоды ти, ристоров 37 и 39 канала обратной свя: зи по току ( транзистор 16 закрыт), а светодиоды 38 и 40 излучают только при напряжении генератора 2,меньшем, чем напряжение задания определяет положение контактов 23 командоаппарата) и гаснут при напряжении генератора 1, большем, чем напряжение задания.Выпрямитель 13 и 14 обеспечивает работу блоков обратных связей при изменении направления тока и полярности напряжения (см, фиг. 2)55Потенциальная развязка каналов обратной связи друг относительно друга (не должно быть общей точки на Формула и з о б р е т е н и я Устройство для управления генератором электропривода постоянного тока, содержащее блок регулирования тока обмотки возбуждения генератора, включающего в себя мостовой управляемый выпрямитель и реверсивный переключатель полярности питающего напряжения, блоки обратной связи по току и напряжению якорной цепи генератора, первый из которых включает в себя пороговый элемент и балластный резистор якорной цепи, схемы сравнения, включающие в себя последовательно соединенные токоограничивающие резисторы и ключи, подсоединенные к выходам блоков питания постоянным напряжением, трансформатор и источник переменного напряжения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьшения надежности, мостовой управляемый выпрямитель выполнен с оптронными тиристорами, включенными по два последовательно в его плечи, а светодиоды тиристоров разныхплеч подсоединены параллельно соответствующим ключам схем сравнения,блоки обратной связи по току и напряжению якорной цепи снабжены неуправляемыми выпрямителями, входы которых подключены соответственно кбалластному резистору и якорю генератора, а блок обратной связи понапряжению снабжен пороговым элементом, причем входы упомянутых пороговых элементов подсоединены к выходам5 1270856 Ьнеуправляемых выпрямителей, а выхо- ку переменного напряжения, а другие ды - к управляющим входам соответст- обмотки - к входам соответствующих вующих ключей, при этом одна обмотка блоков питания постоянным напряженитрансформатора подключена к источни- ем,5 Составитель В. ТрофименРедактор М. Дылын Техред К.Коданич ектор И 6 Тираж 6 ИИПИ Государств о делам иэобре 5, Москва, Ж-Э Заказ 625 дписное нного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д. 4 Ужгород, ул, Просктна 1 роизводственно-полиграфическое предприят