Устройство для регулирования скорости электродвигателей

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 945946(22) Заявлено 16,01.81 (21) 3237275/24-07с присоединением заявки РЙ -(51)М. Кл, Н 02 Р 7(68 Ркудараеениый комитет СССР оо делам изобретенн 11 н открытий(72) Авторы изобретения В, Л. Анхимюк, Г, П. Шейна и В. С. Юд) Заявитель елорусский ордена Трудового Красного политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКОРОСТ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано вмногодвигательном электроприводе сэлектродвигателями постоянного тока,питаемыми от сети переменного токачерез управляемый выпрямитель.Известно устройство для управления вентильным многодвигательным электроприводом, в котором питание якорных цепей электродвигателей постоянного тока импульсным напряжениемосуществляется через индивидуальныедля каждого двигателя тиристоры, вклюценные на выход общего для всех электродвигателей тиристорного базовоговыпрямителя 1 1,В этом устройстве частота импульсов строго определейа и равна произведению частоты напояжения питающейсети на число фаз выпрямления, а регулирование скорости электродвигателей осуществляется путем изменения. фазового угла открывания тиристоровбазового выпрямителя (общее регулирование скорости всех электродвигателей одновременно .или индивидуальных тиристоров (регулирование скорости каждого электродвигателя отдельно).Недостатком этого устройства для импульсного регулирования является снижение энергетических показателей (в частности коЭффициента мощности и КПД) по мере увеличения фазового угла открывания тиристоров, а также малое быстродействие, присущее всем системам фазового управления.Наиболее близким по, технической сущности является устройство для регулирования скорости двигателей по. стоянного тока, содержащее управляе" мый выпрямитель с узлом принудитель" ной коммутации, к выходу которого подключены потенциометр и через уп" равляемые вентили якорные обмотки электродвигателей с подключенными параллельно диодами, выход потенциометра подключен к первому входу блока управления узла принудительной3 9 ЦМ коммутации, элементы задержки импульсов по числу электродвигателей, выход каждого из которых подключен к управляющему электроду соответствующего управляемого вентиля, генератор импульсов, выход которого подключен к входу каждого элемента задержки импульсов и к управляющему входу управляемого выпрямителя 1 2,Недостатком этого устройства явля о ются низкие Функциональные возможности, заключающиеся в отсутствиисредств, позволяющих раздельно регулировать скорость электродвигателей при регулировании устройством несколь.15 ких электродвигателей./ Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.Поставленная цель достигается тем, 2 о что в устройство дополнительно введены амплитудный детектор с числом входов, равным числу электродвигателей, и элементы сравнения, выходы каждого из которых подключены к управляющему 2 входу соответствующего элемента задержки импульсов, а первые входы элементов сравнения объединены с. соответствующими входами амплитудного детектора и подключены к источнику управля зв ющего напряжения, выход амплитудного детектора подключен к второму входу блока управления узла принудительной коммутации и к вторым входам элементов сравнения. На фиг, 1 показана структурная схема устройства; на фиг. 2 - зпюры напряжения на выходе выпрямителя и наякорях электродвигателей,Устройство для регулирования скорости электродвигателей содержит управляемый выпрямитель 1 с узлом 2 принудительной коммутации, к выходу которого подключены потенциометр 3, ичерез управляемые вентили 4, 5 и б -якорные обмотки электродвигателей 7,8 и 9 с подключенными параллельнодиодами 10, 11 и 12, выход потенциометра 3 подключен к первому входу бло(Ока 13 управления узла 2 принудительной коммутации, элементы 1 ч, 15 и 16задержки импульсов, генератор 17 импульсон, амплитудный детектор 18 иэлементы 19, 20 и 21 сравнения, вы 55ходы каждого из которых подключены куправляющему входу соответствующегоэлемента , 15 и 16 задержки импульсов,6 4Узел 2 осуществляет принудительнуюкоммутацию управляемого выпрямителя1 по командам, получаемым от блока 13,на вход которого подается напряжениес потенциометра 3 и амплитудного детектора 18.Управляющие напряжения 11 , Ц11, определяющие величину напряжений ЦВ, Ц, 1.1, Ц на выходе выпрямителя 1 и на зажимах якорей электродвигателей 7, 8 и 9 соответственноподаются на входы амплитудного детектора 18 и на первые входы элементов19, 20 и 21 сравнения .управляющих напряжений, а на вторые входы последних, напряжение.1.1 с выхода амплитудногодетектора 18. Сигналы с выходов эле"ментов 19, 20 и 21 подаются на управляющие .входы соответствующих элементовзадержки импульсов 1 ч, 15 и 16,Устройство работает следующим обраЗом.Генератор импульсов 17 (фиг, 1)генерирует короткие импульсы в момен/1ты времени (фиг, 2) оооЧастота этих им- .пульсов Гд = (йо " йо) = (о-Йо ) == (1 о - Й 1) постоянна ив несколько раз превышает частотупульсаций выпрямленного напряженияК =Т , обусловленную частотой напряжения питающей сети и схемой выпрямления.1 1В моменты времени 10, 1 о 1 "о"фС , импульсь 1 генератора17 подаются на управляющие входы управляемого выпрямителя 1 и на входыэлементов 14, 15 и 16 задержки. Приэтом в управляемом выпрямителе 1 открывается тот из вентилей, на .аноде9которого в данный момент наибольшеемгновенное напряжение сети.При открывании любого управляемого вентиля выпрямленное напряжениеЦ соответствующей фазы сети А, В,Вприкладывается к потенциометру 3,а некоторая часть этого напряженияКОВ,где К "- 1 - коэффициент пропорциональности,с потенциометра 3 подается на первый вход блока 13 управления узлом 2 принудительной коммутации. Блок 13 управления узлом 2 принудительной коммутации вентилей осуществляет сравнение управляющего напряжения Бу с вольтсекундным интегралом напряжения КО и в моменты време 1 ФИ и ни 1 у 1 4 э.1 яэю( и(4) ,Ф лкогда КО дй = ОЫ0(г 0( ) о5 подает управляющие импульсы на вход узла 2 принудительной коммутации управляемого выпрямителя 1, осуществляя принудительное закрывание вентилей выпрямителя. (оПри работе выпрямителя 1 напряже-. ние Ц на его выходе имеет форму, приведенную на фиг. 2.Импульсное напряжение Цв, среднее значение которого за период равно (5 фв, подается при открывании управляемых вентилей 4, 5 и 6 на якорные обмотки электродвигателей 7, 8 и 9 постоянного тока.Амплитудный детектор 18 выделяет го из поданных на его входы управляющих нржй Ц,(,( 3 (1(з наибольшее и выдает его на выходе в. виде напряжения У. Последнее подается на вход блока 13 управления узлом 2 принуди тельной коммутации и на вторые входы элементов 19, 20 и 21 сравнения управляющих напряжений.Примем. для примера, что 01312. , 70, . 8 этом случае получим зоО= О.Это напряжение и определяет величину выпрямленного напряжения 13 (фиг. 2 а).8 элементах 19, 20 и 21 сравнения 35 осуществляется вычитание управляющих напряжений 13(, 13, , 13, из напряжения 13. При принятом условии Цу = 13 на выходах элементов 19, 20 и 21 сравнения имеем следующие разности (ю напряжений:"юд"ю = "у - .ц.(.ди, = и-ц,; ди= 0 сдц,"с ьЬ 45Поскольку на управляющем входе элемента 14 задержки напряжение дО = 0этот элемент передает входной импульс без задержки, управляемый вентиль открывается одновременно с управляе - мым выпрямителем 1 и к якорной обмотке электродвигателя 7 прикладывается напряжение ф, = Ц 8, форма которого приведена на фиг. 2 б.На вход элемента 15 задержки подается напряжение дБ(д0, поэтому импульс генератора 17 задерживается на время0 (фиг. 2 в), управляемый вентиль 5 открывается на время 46 6с 2 позже вентиля 4, и на якорную обмотку электродвигателя 8 подается напряжение Щ с Ц, форма которого приведена на фиг. 2 в.Элемент 16 задерживает импульс на время.Сй, поскольку на его вход подано напряжение дБ(т д Цу, поэтому на якорную обмотку электродвигателя 9 подается напряжение 13 С 1 13, имеющее форму, приведенную на фиг. 2 г.Если в процессе работы электропривода наибольшим станет напряжение У или Б(, в этом случае именно эти напряжения выделяются амплитудным детектором 18 и соответственно элементы 15 или 16 передают импульсы без задержки.Управляющие напряжения Ц Б( и, Ц в устройстве представляют собой разности соответствующих задающих напряжений и напряжений обратных связей (на фиг, 1 не показаны), поэтому устройство может работать и при наличии в электроприводе обратных связей.Предлагаемое устройство для регулирования скорости электродвигателей постоянного тока позволяет обеспечить индивидуальное регулирование скорости каждого электродвигателя, что расширит функциональные возможности многодвигательного электропривода в целом. Устройство для регулирования скорости электродвигателей постоянного тока, содержащее управляемый выпрямитель с узлом принудительной коммутации, к выходу которого подключены потенциометр и через управляемые. вентили - якорные обмотки электродвигателей с подключенными параллельно диодами, выход потенциометра подключен к первому входу блока управления узла принудительной коммутации, элементы задержки импульсов по числу электродвигателей, выход каждого из которых подключен к управляющему электроду соответствующего управляемого вентиля, генератор импульсов, выход которого подключен к входу каждого элемента задержки импульсов и к управляющему входу управляемоговыпрямителя, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей в него дополнительно введены, амплитудный детектор с числом входов равным числу электродвигателей, и элементы сравнения, выходы каждого из7 945946 8которых подключены к управляющему тельной коммутации и к вторым входамвходу соответствующего элемента за- элементов сравнения.дереки импульсов, а первые входы эле- Источники информации,ментов сравнения объединены с соответ- принятые .во внимание при экспертизествующими входами амплитудного детек 1. Автооское свидетельство СССРтора и подключены к источнику управ- У 672717, кл. Н 02 Р 7/68, 1978ляющего напряжения, выход амплитуд. Авторское свидетельство СССРного детектора подключен к второму по заявке. У 27961 М/24-07,входу блока управления узла принуди- кл Н 02 Р 7/68, 1980.9594 Составитель А, ИвановТехред А. Бабинец Корректор М. КостаВе В 13 ул. Проектн Патент", г. Уж Филиал ПП Редактор А. КозоЗаказ 53 М 6/72 Тираж 723 ИПИ Государственн по делам изобретен Москва, Ж, Подписноекомитета ССи открмтийшская наб.,