Реверсивный электропривод

СОЮЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕС)1 УБЛИН 9,(5Н 02 Р 5 ЫЙ НОМИТЕТ СССОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ ГОСУДАРСТВ ПЮ ДЕЛАМ И ТЕНИЯ СТВУ 21) 22) частоты вращен ходу регулят ОПИСАНИЕ ИЗИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ 3592613/24-07(56)1:Зимин Е.Н Кацевич В.Л., Козырев С.К. Электроприводы постоянноготока с вентильными преобразователямиМ., Энергоиздат, 1981, с. 161.2. Солодухо Я,Ю. и др. Тиристорные электроприводы с реверсорами.М., Энергия, 1977, с. 41,С 54)157 ) РЕВЕРСИВНЦЙ ЭЛЕКТУОПРИВОД,содержащий электродвигатель, подключенный к реверсивному тиристорномупреобразователю, в цепь управлениякоторого включены последовательносоединенные пропорционально-интегральный регулятор частоты вращения,пропорционально-интегральный регулятор тока и устройство импульснофазового управления, датчики частоты вращения н тока, подключения квходам соответвествующих регуляторови логическое переключающее устройство,первый вход которого соединен свыходом регулятора частоты вращения, второй вход - с выходом датчика тока якоря, а выход - с входомблокировки устройства импульснофазового управления, о т л и ч а ю "щ и й с я теи, что, с целью.повы-щения надежности путем исключениязоны неустойчивойработы электропривода на малых скоростях и уменьшения бросков тока при пуске н реверсе, в него введены коммутирующийэлемент и модель силовой частиэлектропривода, включающая последовательно соединенные модели тиристорного преобразователя, якорнойцепи и механической части электро-.двигателя, при этом вход моделисиловой части электропривода соединен с выходом регулятора тока черезкоммутирующий элемент, управляющий вход которого подключен к выходулогического переключакщего устройства, выход модели якорной цепиэлектродвигателя подключен к входурегулятора тока, а выход моделимеханической части электродвигателя 1157637Изобретение Относится к электротехнике и может быт;. использовано ири построении вентипьньгх электро- приводов с широким диапазоном регули 40 Однако из-за зоны нечувствительности логического переключающего устройства привод иейстойчиво работает .на малых скоростях. Это вызвано тем, что до момента включения логического переключающего устройства система является разомкнутой, при этом пропорционально-интегральньгй регулятор скорости интегрирует сигнал задания, нарастает напряжение на выходе регулятора тока.К моменту нк.ючения логического пере 50 55 Поваггияскорости, например, электро - приводон следящих систем.Известен реверсивный электро-. ггривод, содержащий пропорциональноиитегральные регупяторы частоты вращения и тока, устройство импульсно- Ю Фазового управления, тиристорный преобразователь с совместным управлением группами вентилей, двигатель, датчики частоты вращения и тока якорной цепи 15Недостатками электропринода являются большие потери электроэнергии и низкий КПД иэ-за необходимости ограничивать уравнительные токи преобразователя, а также боль шая вероятность опрокидывания иннертора вспедстние постоянной работы одной вентильной группы преобразователя в иннерторном режиме.Наиболее близким к изобретению 25 по технической сущности янпяется ренерсивный электропривод, содержащий электродвигатель, подключенный к реверсивному тиристорному преобразователю, в цепь упранления которого включены последовательно, соединенные пропорционально-интегральный регулятор частоты вращения, пропорционально-интегральной регулятор тока и устройство импульсно-35 фазового управления, датчики частоты вращения и тока, подключенные к входам соответствующих регуляторон, и логическое переключающее устройство, первый вход которого .соединен с выходом регулятора частоты вращения, второй вход - с выходом датчика тока якоря, а Выход - с входом блокировки устройстна импульсно-фазового управления 21 ключающего устройства .регулятортока уже, как правило, находитсяв насыщении, При включении логического переключающего устройствапроисходит бросок тока в якорнойцепи двигателя, двигатель начинаетвращаться, но за счет обратных связей ток уменьшается, и логическое переключающее устройство отключается.Далее процесс повторяется. Из-задрейфа пропорционально-интегральныхрегуляторо такой процесс наблюдается даже при нулевом сигнале задания.При больвгом задании отключения логического включения переключающегоустройства не происходит, однакопреждевременное насыщение регуляторон по прежнему принодит к перегрузкам электродвигателя, что снижает надежность устройства,Кроме того, при реверсе электропривода, в период бестоконой паузытиристорного преобразователя система также является разомкнутой, Этоприводит к резкому изменению напряжения на выходе регулятора тока,и при включении в работу новой г-.уппы тиристоров реобраэонателявозникает бросок тока н якорнойцели, что также снижает надежностьэлектропривода,Цель изобретения - повышение надежности путем исключения зоны неустойчиности работы электропринода на малых скоростях и уменьшение бросков тока при пуске и реверсе.Поставленная цель достигается тем, что в реверсивный электропривод, содержавший электродвигатель, подключенный к реверсивному тиристорному преобразователю, в цень управления которого включены последовательно соединенные пропорционально- интегральный регулятор частоты вращения, пропорционально-.интегральный регулятор тока и устройство импульсно-фазового управления, датчики частоты вращения и тока, подключенные к входам соответсвующих регуляторон, и логическое переключаощее устройств, первый вход которого соединен с выходом регулятора частоты вращения, второй вход - с. выходом датчика тока якоря, а выходс нходом блокировки устройства импульсно-фазового управления, введены коммутирукюций элемент и модель силовой части электроприйода3 15763включакюцая последовательно соединенные модели тиристорного преобразователя, якорной цепи и механическойчасти электродвигателя, при этомвход модели силовой части электропривода соединен с выходом регулято-.ра тока через коммутирующий элемент,управляющий вход которого подключенк выходу логического переключающегоустройства, выход модели якорной Оцепи электродвигателя подключен квходу регулятора тока, а выход модели механической части электродвигателя к входу регулятора частотывращения,15 Электропривод работает следующимобразом.Сигнал задания . поступает кавход регулятора 3 частоты вращения.В исходном положении логическоепереключающее устройство 8 блокируетвыход устройства 5 импульсно-фазового управления и одновременно замыкает коммутирующий элемент 9,Сигнал Орт с выхода регулятора 4тока проходит на вход модели 10.С выхода модели 12 якорной цепи,сигнал 0 поступает на вход регуляттора 4 тока с выхода модели 13 механической части электродвигателясигнал О поступает на вход регулятора 3 частоты вращения. Передаточнаяфункция модели 10 соответствует передаточной Функции системы, состоящейиз устройства 5 импульсно-фазовогоуправления, тиристорного преобразователя 2, двигателя 1 Сигнал О,поступающий на вход регулятора 3частоты вращения, изменяет напряжения на выходах регуляторов и навыходах модели. Если выходноенапряжение регулятора 3 частоты вращения не достигает порога срабатывания логического переключающегоустройства 8, то напряжение на двигатель не подается,. В результатепри малых и нулевом сигналах заданияэлектродвигатель находится в покоеи, тем самым, исключается областьнеустойчивой работы привода наползучих скоростях,11 ри ноэрастании сигнала заданиянапряжения Б н ньходе регулятоВключение коммутирующего элемента и модели силовой части в состав электропривода позволяет постоянно поддерживать систему в замкнутом состоянии, Благодаря этому не происходит накопления ошибок в регуляторах в моменты времени, когда под действием логического переключающего устройства блокируется поступление .управляющих импульсов на тиристорный преобразователь.На чертеже приведена структурная схема электропривода.Злектропривод содержит электро 30 двигатель 1, подключенный к реверсивному тиристорному преобразователю 2, в цепь управления которого включены последовательно соединенные пропорционально-интегральный регулятор 3 частоты вращения, пропорционально-интегральный регулятор 4 тока и устройство 5 импульсно- фазового управления, датчики б и 7 частоты вращения и тока, подключенные к входам соответстнующиХ регуляторов, и логическое переключающее устройство 8, первый вход которого соедйнен с выходом регулятора 3 частоты вращения, второй вход - с выходом датчика 7 тока якоря, а выход с входом блокировки устройства 5 импульсно-фазово.о управления, Электропривод содержит также коммутирующий элемент 9 и модель О силовой части электропривода. Иодель силовой части электропривода включает в себя последовательно соединенные модель 1 тиристорного преобразователя с устройством импульсно-фазового управления, модель 12 якорной цепи и модель 13 механической части электродвигателя. При этом вход модели О силовой части 7 фэлектропривода соединен с выходомрегулятора 4 тока через коммутирующий элемент 9, управляющий вход которого подключен к выходу логическогопереключающего устройства 8, выходмодели 12 якорной цели электродвигателя подключен к входу регулятора 4 тока, а выход модели 13 механической час-.ти электродвигателя - к входу регулятора 3 частоты вращения,Конкретная схема модели зависитот параметров и характеристик устройства импульсно-фазового управлениятиристорным преобразователем. Иодельтиристорного преобразователя,изображенная на чертеже, соответствует безынерционной системе импульсно-фазовЪго управления с арккосинусоидальной статической характеристикой.115763ра 3 частоты вращения превышает по-, рог срабатывания логического переклю чакюцего устройства 8, и последнее подключает выход устройства 5 импульсно-фазового управления к тиристорно" 5 му преобразователю 2, и, одновременно. размыкая коммутирующий элемент 9, устанавливает нулевое значение сигналаО=О на входе модели 10. Сигналы Ц . и О на выходах модели начинают уменьшаться. На электродвигатель 1 поступает питающее напряжение с выхода тиристорного преобразователя 2, Пусковой ток электродвигателя определяется напряжением 15 на выходе регулятора 4 тока в момент включения логического переключающего устройства 8. По скольку регулятор тока до момента включения работал в замкнутой системе,то напряжение на 26 выходе его и момент включения незначительно, и пусковой ток электродвигателя мал, Следовательно, включение модели в схему электропривода ограничивает броски пускового тока, ф 5 вызванные дрейфом пропорционально- интегральных регуляторов. При реверсе электродвигателяуменьшается напряжение задания, З 11 изменяется знак сигнала Она выходе регулятора 3 частоты вращения, уменьшается ц на выходе регулятора 4 тока, уменьшается выходноенапряжение тиристорного преобразова 3 теля 2, электродвигатель переходит в режим торможения, ток якорной цепи падает. В момент достижения нулевого значения тока логическое переключакщее устройство 8 по сигналу с дат 7бчика 7 тока снимает. импульсы управления с работающей группы вентилей тиристорного преобразователя на период бестоковой паузыОдновременно, через коммутирующий элемент 9 сигнал с выхода регулятора тока поступает на вход модели 12 якорной цепи электродвигателя, на вход регулятора 4 тока, и препятствует возрастанию отрицательного напряжения на выходе регулятора тока. Сигнал 0 с выходамодели 3 механической части электродвигателя поступает иа регулятор 3 частоты вращения. Он имеет полярность, противоположную полярности сигнала. 1)1 датчика 6 частоты вращения. Поэтому включение модели на период бестоковой паузы приводит к уменьшению по абсолютной величине напряжение Она выходе регулятора 3 частоты вращения, что в свою очередь ведет к уменьшению 1,по абсолютной величине) ,сигнала О на выходе устройства импульсно-Фазового управления, Об щим результатом действия модели в период паузы является уменьшение напряжения на выходе включающейся в работу группы вентилей тиристорного .преобразователя. Это приводитк уменьшению бросков тока при реверсе.Таким образом, введение в схему реверсивного электропривода коммутирующего элемента и модели силовой части электропривода позволяет исключить зону неустойчивой работы привода с малыми сигналами задания, уменьшить броски тока, в якорной цепи в периоды пуска и реверса.1157637 Составитель В, Куэнецоваедактор Р. Цицика Техред И,Надь ректор В Тираж 646 Подписное ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/3 ак Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,