Электропривод

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН О 91 (11)1511 4 Н 02 Р 5/06 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Пархомен 8.8)Тиристорные иводы постоянгия, 1970, льство СССР 13/16, 1970. ро,в эл ентил изоб ежност ктропр егт 7 д ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретение относится технике и м.б. использован троприводах с реверсивным ным преобразователем. Цель ,тения является повышение н электропривода в работе, Э вод содержит электродвигат пост. тока, реверсивный вентильныйпреобразователь 2, формирователи3, 4 отпирающих импульсов, формирователь 5 опорных напряжений, источники 6, 7, 8 напряжения пост. тока,датчик ЭДС 9, инвертор 10 и дватракта управления, которые включаютпервые диоды 11, 12, первые сумматоры 13, 14, компараторы 15, 16,дифференциаторы 17, 18, вторые диоды 19, 20, вторые сумматоры 21, 22и блоки токоограничения 23, 24.Электропривод устойчиво работает винверторном режиме при питании отисточника соизмеримой мощностиза счет уменьшения уставки токоограничения вентильной группы, работающей инвертором. Ток в нагрузкеувеличивается с пост. времени, равной времени восстановления напряжения источника питания, 3 ил.1 12Изобретение относится к электротехнике и может быть использованов электроприводах с реверсивным вентильным преобразователем, в частности при питании от автономного источника питания соизмеримой мощности.Целью изобретения является Повышение надежности электрапривода вработе.На Фиг. 1 представлена функциональная схема электропривода; нафиг 2 и 3 - эпюры напряжения втрактах управления,Электропривод содержит электродвигатель 1 постоянного тока, реверсивный вентильный преобразователь 2 с двумя вентильными группами,формирователи 3 и 4 отпирающих импульсов, формирователь 5 опорных1напряжений, первый 6 , второй 7 итретий 8 источники напряжения постоянного тока, датчик 9 ЭДС якоря электродвигателя, инвертор 10, два тракта управления, которые включают всебя первые диоды 11 и 12, первыесумматоры 13 и 14 с двумя входами,компараторы 15 и 16, дифференциаторы.17 и 18, вторые диоды 19 и 20, вторые сумматоры 21 и 22 с тремя входами и блоки 23 и 24 такоограничения.Электродвигатель 1 постоянноготока подключен к выходу реверсивноговентильного преобразователя 2 сдвумя вентильными группами, управляющие входы каждой из которых соединены с выходами Формирователей3 и 4 отпирающих импульсов соответственно первого и второго трактауправления.Выход формирователя 5 опорныхнапряжений подключен к первым входам формирователей 3 и 4 соответственно первого и второго тракта управления,Катод первого диода 11 первоготракта управления и анод первогодиода 12 второго тракта управленияобъединены, соединены с вторымивходами блоков 23 и 24 токаограничения и являются управляющим входомэлектропривода. Анод первого диода11 первого тракта управления соединен с первым входом первого сумматора 13, а катод первого диода 12 второго тракта управления соединен спервым входом первого сумматора 14этого же тракта управления. Выходыпервых сумматоров 13 и 14 в каждом 724492 тракте управления соединены с первыми входами компаратаров 15 и 16.Второй вход компаратора 15 первоготракта управления соединен с выходам первого источника 6 напряженияпостоянного тока, а второй вход компаратора 16 второго тракта управления соединен с выходом второго источника 7 постоянного тока. Выходы 1 О компараторав 15 и 16 в каждом тракте управления соединены с входамидифференциаторав 17 и 18. Выходдифференциатора 17 первого трактауправления соединен с анодам второ го диода 19 этого же тракта управления, а выход дифференциатора 18второго тракта управления соединенс катодом второго диода 20 указанного тракта управления, Катод второ го диода 19 первого тракта управления и анод второго диода 20 второготракта управления соединены соответственно с первыми входами вторыхсумматоров 21 и 22, вторые входыкоторых объединены и связаны с вторыми входами первых сумматоров 13и 14 и с выходом датчика 9 ЭДС, входкоторого подключен к электродвигателю 1 постоянного тока, Третий ЗО источник 8 напряжения постоянноготока подключен к третьему входувторого сумматора 22 второго трактауправления и входу инвертора 10,выход которого соединен с третьим З 5 входом второго сумматора 21 первоготракта управления. Выходы вторыхсумматоров 21 и 22 в каждом трактеуправления подключены к первым входам блоков 23 и 24 токоограничения, 4 О выходы которых подключены к вторымвходам формирователей 3 и 4 отпирающих импульсов каждого, тракта управления. Формирователь 5 опорныхнапряжений снабжен выводами для под соединения через трансФорматор 25к питающей сети.Электропривод работает следующим образом.В каждом тракте управления на О первом диоде 11 (12) первом сумматоре 13 (14), на входы которого поступают управляющий сигнал и сигналат датчика 9 ЭДС якоря электродвигателя, и кампараторе 15 (16), навход которого подается смещение отсоответствующего источника 6 (7)напряжения постоянного тока, па соотношению управляющего сигнала и20 жение питания реверсивного вентиль- ного преобразователя 2. Уменьшение 30 инвертируемого тока при пониженном напряжении питания на начальном участке инверторного режима и последующее его увеличение согласно восстановлению питающего напряжения 35 обеспечивает устойчивую работу реверсивного вентильного преобразователя 2 без его опрокидывания.Управляющее напряжение для формирователей 3 и 4 отпирающих импульсов 40 формируется следующим образом.При отсутствии входного сигнала (время 1 Хфиг. 2 а ) на выходе компаратора 15 в первом тракте управления напряжение отрицательное - 45 (фиг, 2 г ), так как на вход компаратора 16 поступает от источника 6 положительное напряжение порога. На выходе компаратора 16 второго тракта управления напряжения положительное (фиг. 3), так как на вход компаратора 16 от источника 7 поступает отрицательное напряжение порога.На первых входах блоков 23 и 24 токоограничения первого и второго трактов управления присутствует только напряжение уставки, поступающее от источника 8 и инвертора 10. 3 1272 сигнала от датчика 9 ЭДС якоря электродвигателя прогнозируется ожидаемая в переходном режиме электропривода величина инвертируемого тока и степень снижения питающего напряжения. Если это снижение напряжения достигло величины, определяющей опрокидывание вентилей вентильной группы реверсивного вентильногопреобразователя 2, которая работает 10 в инверторном режиме, то на выходе компаратора 15 (16) вырабатывается импульс, длительность которого соответствует времени существованияуказанного режима. Дифференциатор 15 17 (18), на вход которого этот импульс поступает, формирует из него сигнал, постоянная времени которого соответствует изменению во времени напряжения питания реверсивного вентильного преобразователя 2 при набросе нагрузке на источник питания. На втором сумматоре 21 (22) выходной импульс дифференциатора 17 (18) вычитается из постоянного 25 напряжения уставки токоограничения, так что суммарный сигнал уставки во времени по форме повторяет напря 449 4На выходе блоков 23 и 24 токоограничения при отсутствии входного сигнала напряжение равно нулю (фиг. 2 е, 3 к ), При подаче на вход электропривода максимального положительного напряжения в момент времени(фиг. 2 а ) на выходе блока 231токоограничения формируется напряжение О , равное величине уставки,1определяемой третьим источником 8 (фиг. 2 е ). Это напряжение поступает на вход формирователя 3 отпирающих импульсов первой вентильной группы, работающей выпрямителем. Таким образом, ток якоря электродвигателя в момент пуска ограничен на уровне, пропорциональном величине уставки (фиг. ЗА ). На выходе блока 24 токо- ограничения второго тракта напряжение равно величине входного сигнала (фиг. 3 к ). Это напряжение поступает на вход формирователя 4 отпирающих импульсов второй вентильной группы, таким образом подготавливая ее к инверторному режиму.На выходах компараторов 15 и 16 сохраняется прежнее напряжение(фиг. 2 г., 3 ).По мере разгона электродвигателя напряжение ЭДС с выхода датчика 9 ЭДС поступает на вход сумматоров 21 и 22 первого и второго трактов упРавления (фиг. 2 8 ). На выходе блока 23 токоограничения первого тракта (фиг. 2 е ) формируется напря-, жение управления о закону+ОЧРР уст ЭАс 1где О - напряжение управления венУРРтильной группой, работающей в выпрямительном режиме,О - напряжение уставки, определяющее уровень токоограничения;Ц - напряжение ЭДС якоря, снимаемое с датчика 9 ЭДС.В момент времени 1 (реверс) во втором тракте происходит формирование импульса (фиг. 3 и ), уменьшающего величину уставки на участке инвертирования, вследствие чего уменьшается уровень тормозного тока (динамические торможения), протекающего через вторую группу вентилей, работающую инвертором (фиг. Зл ).При изменении знака входного сигнала на отрицательный диод 12 второго тракта смещается в обратном3 1212 направлении. И, так как знак напряжения ЭДС в момент времени С. не2 изменяется, на первом входе компаратора 16 формируется отрицательный улус (фиг3), который при сравнении с напряжением порога формирует на выходе компаратора 1 б импульс (фиг. 3), поступающий на дифференциатор 7. Причем величина напряженияпорога, формируемая вторым источ О ником , должна быть(Ц ПО РОГ УС 1 где Ц - величина ЭДС, создающаяэсусловия для опрокидыванияинвертора.Дифференциатор 18 Формирует отрицательный импульс, поступающий на вход блока 24 токоограничения 20 вентильной группы, работающей инвертором, и вычитающийся из напряжения уставки (Фиг. 3 к ). Амплитуда импульса (фиг. 3 и ) уменьшается по экспоненте с постоянной времени вос становления напряжения сети. Параметры дифференциатора 17 (18) выбираются исходя из минимального напряжения сети, при котором скачок тока в якорной цепи в момент реверса и ЗО торможения не приводит к опрокидыванию инвертора.Работа первого тракта управления при изменении входного напряжения на положительное (Фиг. 2 о, 8, Ь г, у, е, 3 ь ) аналогична работе второго тракта,Формула изобретенияЭлектропривод, содержащий электродвигатель постоянного тока, подключенный к выходу реверсивного вентиль- ного преобразователя с двумя вентиль- ными группами, управляющие входы каждой из которых соединены с выхо дами формирователей отпирающих импульсов соответственно первого и второго трактов управления, формирователь опорных напряжений, снабжен.ный выводами для подключения к питаО ющей сети, выходы которого соединены с первыми входами формирователей отпирающих импульсов соответственно первого и второго трактов управления, и два источника напряжения постоянно го тока, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены третий источ 449 6йик напряжения постоянного тока, датчик ЭДС якоря электродвигателя иинвертор, а каждый тракт управлениясодержит первый диод, первый сумматор с двумя входами, компаратор, дифференциатор, второй диод, второйсумматор с тремя входами и блок токоограничения, причем катод первогодиода первого тракта управления ианод первого диода второго трактауправления объединены и соединены свторыми входами блока токоограниче- .ния и являются управляющим входомэлектропривода, анод первого диодапервого тракта управления соединенс первым входам первого сумматора,катод первого диода второго трактауправления соединен с перовым входомпервого сумматора, выходы первыхсумматоров в каждом тракте управления соединены с первыми входами ком"параторов, причем второй вход компаратора первого тракта управлениясоединен с выходом первого источниканапряжения постоянного тока, а второйвход компаратора второго тракта управления соединен с выходом второгоисточника напряжения постоянного тока, выходы компараторов в каждомтракте управления соединены с входами дифференциаторов, выход дифференциатора первого тракта управлениясоединен с анодом второго диодаэтого же тракта управления, а выходдифференциатора второго тракта управления соединен с катодом второгодиода указанного тракта управления,катод второго диода первоготракта управления и анод второгодиода второго тракта управления сое,динены соответственно с первымивходами вторых сумматоров, вторыевходы которых обьединены й связаныс вторыми входами первых сумматорови с выходом датчика ЭДС, вход которого подключен к электродвигателю,третий источник напряжения постоянного тока подключен к третьему входу второго сумматора второго трактауправления и входу инвертора, выходкоторого соединен с третьим входомвторого сумматора первого тракта управления, выходы вторых сумматоровв каждом тракте управления подключены к первым входам блоков токоограничения, а выходы блоков токоограничения подключены к вторым входамформирователей отпирающих импульсовкаждого тракта управления,1272449 Удых Л Составитель И.Рожкоктор И.Николайчук Техред И,Попович орректор Л.Пилип з 6347/54ВНИИ Тираж 631 ПоГосударственного комитета СССелам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб. писн д, 4/ Производственно-полиграфическое предприят Ужгород, ул. Проект