Устройство для ограничения тока в реверсивном электроприводе постоянного тока

(088.8) етельство СССР Р 5/06, 1977. СЬ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКАВ РЕВЕРСИВНОМ ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано дляуправления электродвигателями постоянного тока. Повышение быстродействия достигается введением оптоэлектронного ключа 17, дополнительноговентильного моста, собранного на вентилях 18, 19,20,21, дополнительногостабилитрона 22 и командоконтроллера25. Устройство обеспечивает плавныйвыбор зазоров в передаче, а такжевозможность работы с постоянным,предельно допустимым ускорением в пере.ходных процессах. 2 ил.1 13041Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вэлектроприводах постоянного тока срегулируемым токоограничителем.Цель изобретения - повышение быстродействия электропривода,На фиг.1 приведена схема устройства, на фиг.2 - статические механические характеристики электропривода сустройством для ограничения тока. 10Устройство для ограничения токав реверсивном электроприводе постоянного тока содержит датчик 1 тока,двигатель 2, обмотки 3 и 4 управления,преобразователь 5, стабилитрон 6,делитель 7 напряжения, .вентильныймост, собранный на вентилях 8-11,резисторы 12 и 13, транзистор 14, вентили 15 и 16, оптоэлектронный ключ17, дополнительный вентильный мост, 20собранный на вентилях 18-21,дополнительный стабилитрон 22, дополнительные ограничивающие резисторы 23и 24, командоконтроллер 25, регулируемый резистор 26, задающую обмотку 27 управления,Датчик 1 тока включен последовательно в якорную цепь двигателя 2,подключенную к преобразователю 5, Квыводу вентильного моста, образованному вентилями 10 и 11, через резисторы 12 и 13 подключены эмиттер ибаза транзистора 14, причем вентильный мост подключен к датчику 1 тока.База транзистора 14 через стабилитрон 356 .соединена с подвижным контактом делителя 7 напряжения, включенного навыход вентильного моста. Коллектортранзистора 14 подключен к общей точке вентилей 15 и 16, а вторые выводы 40вентилей 15 и 16 через обмотки 3 и 4управления преобразователя 5 связаныс разноименными выводами датчикатока якоря. К базе транзистора 14 идополнительному подвижному контакту 45делителя 7 подключен выход оптоэлектронного ключа 17. Вход оптоэлектронного ключа 17 через первый дополнительный. ограничивающий резистор 23подключен параллельно дополнительному стабилитрону 22, подключенному навыход дополнительного вентильногомоста, образованного вентилями 1821. Вход дополнительного вентильногомоста через второй дополнительный ог-. 55раничивающий резистор 24 подключенпараллельно части регулируемого командоконтроллером 25 резистора 26 в 60 2цепи задающей обмотки 27 управляемого преобразователяВ качестве преобразователя 5 может быть использован, например, генератор постоянного тока с тиристорным или иным возбудителем, тиристорный преобразователь и т.п. Огтоэлектронный ключ может быть реализован на базе диодных, тиристорных и транзисторных оптопар в сочетании с транзисторами, диодами и др. элементами или без них.Устройство работает следующим образом.Если оптоэлектронный ключ 17 закрыт, напряжение с датчика 1 тока выпрямляется вентилями 8-11 и подается на делигель 7 напряжения., Часть этого напряжения снимается с подвижного контакта делителя 7 и приклады- вается к стабиличрону 6. Когда ток якоря при пуске или торможении двигателя достигает значения, при котором напряжение, приложенное к стабилитрону 6, превышает напряжение его пробоя, в цепи базы транзистора 14 появляется ток, который его открывает, В результате в одной из обмоток 3 или 4 управления преобразователя 5 протекает ток, приводящий к ограничению тока якоря двигателя.Если оптоэлектронный ключ 17 от-, крыт, его выход шунтирует стабилитрон 6 и часть делителя 7 напряжения, что приводит к значительному уменьшению тока отсечки. Управление оптоэлектронным ключом 17 осуществляется со стороны цепи задания. На первом и последующих промежуточных положениях командоконтроллере 25 по резистору 26 протекает ток и на нем имеется напряжение, обеспечивающее открывание оптоэлектронного ключа 17 и уменьше-. ние тока отсечки до величины,требуемой для плавного выбора зазоров в передачеПодключение оптоэлектронного ключа 17 к дополнительному подвижному контакту 7 обеспечивает удобство наладки системы электропривода,так как с его помощью легко установить требуемое значение минимального тока отсечки, исходя из требования плавного выбора зазоров в передаче., и избежать влияния технологического разброса параметров элементов схемы.При рабочем положении командоконтроллера 25, соответствующем заданию максимальной скорости сд двигате" ля 2, командоконтроллер 25 шунтирует3 1 ЗО 4 часть резистора 26, с которой подается сигнал во входную цепь оптоэлектронного ключа 17, напряжение на ней исчезает, пропадает ток в управляющей цепи оптоэлектронного ключа 17 и он закрывается. При этом ток отсечки увеличивается и его значение, определяемое напряжением пробоя стабилитрона 6, выбирается исходя из максимально допустимого ускорения меха низма при выбранных зазорах в передаче.Дополнительный мост из вентилей 18-21 предназначен для обеспечения функционирования устройства при из менении полярности напряжения задания У эа и направления тока в цепи задающей обмотки 27. Дополнительный стабилитрон 22 совместно с резистором 24 обеспечивают стабилизацию величи ны напряжения, прикладываемого к входной цепи оптоэлектронного ключа 17 на промежуточных положениях командоконтроллера 25, что при соответствующе 1 выборе параметров стаби литрона 22 и резистора 23 гарантирует открывание оптоэлектронного ключа 17 на всех промежуточных положениях командоконтроллера 25 с учетом технологического разброса парамет ров элементов схемы во всем возможном диапазоне рабочих температур. При этом одновременно осуществляется защита входной цепи оптоэлектронного ключа 17 от недопустимо больших токов, которые могли бы возникнуть в ней на первых промежуточных положениях командоконтроллера 25, при которых напряжение на резисторе 26 мо- жет быть сравнительно высоким, 40Как видно из семейства промежуточных механических характеристик а, Ь и с, приведенных на фиг.2, они обеспечивают плавный выбор зазоров в передаче как при разгоне двигателя, 45 так и при его торможении,За счет неизменного минимального значения тока отсечки 1на промежуточных характеристиках ас обеспечивается ограничение момента в на чальный период разгона электропривода даже при сравнительно быстрых перемещениях командоконтроллера. При достижении комавдоконтроллером крайнего положения, которому соответствует характеристика я на фиг.2, ток якоря возрастает до предельного значения, определяемого величиной тока 160 4отсечки 1 , Благодаря высокому коэффициенту заполнения характеристики я разгон будет примерно равноускоренным с предельно допустимым ускорением.Такая же картина обеспечивается и при торможении.При переходе из крайнего положения командоконтроллера (характеристика ц) через промежуточные (характеристики с, Ь, а) ток при торможении ограничивается значением.В нулевом положении командоконтроллера ток через задающую обмотку 27 не протекает. Поэтому оптоэлектронный ключ 17 закрывается и ток якоря двигателя повышается до предельно допустимого значения, определяемого величиной 1Этому положению командоконтроллера соответствует характеристика е на фиг.2.Таким образом, в начальный момент торможения, благодаря малому значению тормозного момента, обеспечивается плавный выбор зазоров в передаче, а благодаря высокому коэффициенту заполнения характеристики е - дальнейшее эффективное торможение.Аналогично достигается требуемое изменение момента двигателя и при переводе командоконтроллера из одного крайнего положения в другое, т,е. при реверсе. При манипуляциях командоконтроллером в промежуточных положениях,что иногда требуется при выполнении маневровых работ, ток якоря ограничивается значением 1, что исключает удары в передачах. Выбором соответствующей величины скорости на первом положении командоконтроллера достигается ограничение тока якоря при торможении постановкой командоконтроллера из первого положения в нулевое.Рассмотренное семейство статических характеристик электропривода обеспечивается при условии, что на участке токоограничения этих харак,теристик транзистор 14 работает в активном режиме, Параметры элементов устройства могут быть и такими, при которых транзистор 14 на участке .токоограничения при росте тока якоря вначале работает в активном режиме,а потом переходит в режим насыщения, Характеристики электропривода, соответствующие этому случаи, изображеныФормула изобретения Составитель Ю. Воробьев Редактор М. Товтин Техред И.Попович Корректор 11, СамборскаяЗаказ 1322/56 Тираж 661 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4 /5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная,4 5 13041 на фиг,2 пунктиром. При этих характеристиках можно обеспечить равномерное повышение стопорного тока по мере приближения к крайнему положению командоконтроллера. Эти характеристики также обеспечивают требуемый характер изменения момента при пуско- тормозных переходных процессах,Таким образом, устройство обеспе чивает плавный выбор зазоров в передаче, а также обеспечивает возможность работы с постоянным предельно допустимым ускорением в переходных процессах. Все это повышает быстро действие электропривода. Устройство для ограничения тока в 20 реверсивном электроприводе постоянного тока по авт.св. У 519833,о т 60 6л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия электропривода, оно снабжено оптоэлектронным ключом, дополнительными вентильным мостом и стабилитроном,двумя ограничивающими резисторами и регулируемым резистором в цепи задающей обмотки преобразователя, а делительз напряжения снабжен дополнительным подвижным контакйм, причем выход оптоэлектронного ключа подключен к базе транзистора и дополнительному подвижному контакту делителя напряжения, а его вход через первый дополнительный ограничивающий резистор присоединен параллельно дополнительному стабилитрону, подключенному на выход дополнительного вентильного моста, вход которого через второй дополнительный ограничивающий резистор подключен параллельно регулируемому резистору.