Устройство для регулирования вентильного электропривода

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматизирован" ному электроприводу, и может быть использовано в устройствах для регулирования электроприводом постоянного 5 тока подъемно-транспортных и других механизмов.Известно устройство для регулирования вентильным электроприводом, содержащее тиристорный преобразователь 10 с системой импульсно-Фазового управ" лений,. тахогенератор; вал которого соцленен с валом электродвигателя, регуляторы тока и скорости 1Наиболее близким по техницеской сущности к изобретению являетсяустройство, содержащее трансформатор, с одной обмоткой опорного напряжения и двумя-вторичными силовыми об" мотками, соединенными последователь О но, общая тоцка которых подключена к одному выводу электродвигателя, второй вывод которого соединен с катода" ми двух тиристоров, подклюценных анодами соответственно ко вторым выво дам вторичных силовых обмоток трансформатора, первая схема формирования отпирающих импульсов, выход которой соединен с управляющим электродом первого тиристора 730Недостатком известных устройств является ограниченный диапазон регулирования злектропривода в режиме торможения противовключением, так как при постоянном управляющем сигнале в35 режиме торможения противовклюцением угоп отпиоания тиристоров остается 1 постояннымПри угле регулирования равном 180 , при котором тиристоры должны быть заперты, между анодом и катодом каждого тиристора действует отличное от нуля напряжение, равное 1 ДС электродвигателя. Это напряжение вызывает протекание в якоре электродвигателя нерегулируемого тормозного тока. Целью изобретения является расаирение диапазона регулирования скорости,Поставленная цель достигается тем,что в устройство для регулирования вентильного электропривода, содержащеетрансформаторс одной обмоткой опорного напряжения и двумя вторичнымисиловыми обмотками, соединенными последовательно, общая точка которыхподключена к одному выводу электродвигателя, второй вывод которого свя зан с катодами двух тиристоров, подключенных анодами соответственно ко вторым выводам вторицных силовых обмоток трансформатора первая схема Формирования отпирающих импульсов, выход которой соединен с управляющим электродом первого тиристора, дополнительно введены тахогенератор, вал которого сочленен с валом электродвигателя, схема коррекции нулевого уровня опорных напряжений, вторая схема формирования отпирающих импуль" сов, блок управления, а трансформатор снабжен второй обмоткой опорного напряжения, при этом один вход блока управления соединен с вторым выводом ,электродвигателя, а другой - с тахо- генератором, соединенным также с одним входом коррекции нулевого уров. ня опорных напряжений, второй вход которой соединен с выводами указанных обмоток опорных напряжений трансформатора, выходы схемы коррекции нулевого уровня опорных напряжений соединены соответственно со входами первой и второй схемы Формирования отпира.ощих импульсов, вторые входы которых соединены с выходами блока управления, а выход второй схемы Формирования отпирающих импульсов соединен с управляющим электродом второго тиристора.На Фиг.1 приведена принципиальная схема устройства для регулирования вентильного злектропривода; на фиг.2- 5 изображены диаграммы напряжений,Устройство для регулирования вентильного электропривода содержит трансФорматор 1 с, обмоткой 2 опорного напряжения и вторичными силовыми обмотка" ми 3 и ч, соединенными последовательно, общая точка которых подключена к одному выводу электродвигателя 5, втооой вывод которого связан с катодами тиристоров 6 и 7 подключенных анодами соответственно ко вторым выводам вто" ричных силовых обмоток 3 и ч, первую схему формирования отпирающих импульсов 8, выход которой соединен с управляющим электродом тиристора 6, тахогенератор 9, вал которого соцленен с валом электродвигателя 5, схему коррекции нулевого уровня 10 опорных напряжений вторую схему Формирования отпирающих импульсов 11, блок управления 12, Трансформатор 1 имеет вторую обмотку 13 опорного напряжения. Один вход блока управления 12 соедиветствует Форме напряжений, действующих на анодах тиристоров 6 и 7.Управляющий сигнал, поступающий с блока управления 1 на вторые входы (базы транзисторов) 41 и 4 двух схем формирования отпирающих импульсов 8 и 11 позволяют изменять угол отпирания тиристоров 6 и 7 в пределах 0-1800.При работе электродвигателя 5 в режиме торможения протиеовключением, например при спускании груза или при торможении сматывающего нитевидного материала с заданным тормозным усилием, направлением вращения вала электродвигателя 5 совпадает с направлением момента, приложенного к валу, и противоположно собственному моменту двигателя 5, При этом напряжение, поступающее с тахогенератора 9, имеет положительную. полярность относительно общей шины 14, Диод 26 открыт и на базе каждого из транзисторов 17 и 18 действуют результирующие потенциалы, складывающиеся из опорных напряжений поступающих с обмоток 2 и 13 и напряжения тахогенератора 9, поступающего через резисторы 20 и 22. Между анодом и катодом каждого из тиристоров 6 и 7 приложены суммарные напряжения О0.фиг.2), складывающиеся из напряжений вторичных силовых обмоток 3 и 4 и собственной электродвижущей силы Г (фиг,4) электродвигателя 5.Величина напряжения Р тахогенерат тора 9 изменяется прямопропорциональ" но величине электродвижущей силы Г электродвигателя 5.Напряжение О тахогенератора 9 вызывает смещение нулевого уровня опорных напряжений пропорционально величине электродвижущей силы электродвигателя 5.Форма напряжений, действующих на базах транзисторов 17 и 18, а следовательно, и опорных напряжений 00, поступающих на первые входы схем Формирования отпирающих импульсов 8 и 11, повторяют форму напряжений 0 и ОТ действующих на анодах тиристоров 6 и 7 относительно общей шины 14 во всем диапазоне регулирования частоты вращения электродвигателя 5,3 1048558нен с выводом электродвигателя 5, адругой вход - с тахогенератором 9, со.единенным также с одним входом схемыкоррекции нулевого уровня 10, второйвход которой соединен,с выводами обмоток 2 и 13, а выходы - соответственно со входами схем формированияотпирающих импульсов 8 и 11, вторыевходы которых соединены с выходамиблока управления 12Выход схемы фор- О1мирования отпирающих импульсое 11соединен с управляющим электродомтиристора 7. Электродвигатель 5 соединен с общей точкой катодов тиристоров 6 и 7 общей шиной 14 черезтокойзмерительный шунт 15. Трансформатор 1 имеет первичную силовую обмотку 16,Схема коррекции нулевого уровня10 опорных напряжений содержит транзисторы 17 и 18 типа п-р-п, резисторы 19-24, источник питания 25 идоид 26,Схемы формирования отпирающих импульсов 8 и 11 собраны на резисторах 27-36, конденсаторах 37 и 38,однопереходных транзисторах ( двухбазовых диодах) 39 и 40 и транзисторах41 и 42 типа р-п-р.Устройство работает следующим образом.При работе электродвигателя 5 вдвигательном режиме, например приподьеме груза или наматывании нитевидного материала на барабан с задан- З 5ным натяжением, направление вращениявала электродвигателя 5 совпадает сего собственным моментом и противоположно направлению момента, приложенного к валу. При этом напряжение 40поступающее с тахогенератора 9, имеетотрицательную полярность относительнообщий шины 14, Диод 26 заперт. Набазы транзисторов 17 и 18 через резисторы 21 и 23 относительно общий 45шины 14 поступают опорные напряженияс обмоток 2 и 13. Транзисторы 17 и18 и резисторы 19 и 24 образуют каскады эмиттерных повторителей, Потенциалы на эмиттерах транзисторое 17и 18 повторяют форму положительныхполусинусоид опорных напряжений.эммитеров транзисторов 17 и 18 опорные напряжения относительно общей шины 14 поступают на первые входы ( резисторы 27 и 36) двух схем формирования отпирающих импульсов 8 и 11, Форма опорных напряжений соотОпорные напряжения, поступающие на входы схем формирования отпирающих импульсов Я и 11 ограничиваются напряжениями 04 н 044 стабилитронов 43 и 44 (Фиг 3 и фиг.5) и осу ществляют синхронизацию отпирающих импульсов с напряжением сети. Тран. зисторы 11 и 12 р-и-р типа являются гвнераторами тока, через которые осуществляется заряд конденсаторов 37 и 38. Заряд конденсаторов 37 и 38 начинается с приходом соответствующих импульсов опорного напряжения и продолжается до напряжения отпирания однопереходных транзисторов 39 и ч 0, После отпирания однопереходных транзисторов 39 и 40 происходит разряд конденсаторов 37 и 38 через резисторы 28 и 29 и 33 и 35. При этом на управляющие электроды тиристоров 6 и 7 поступают отпирающие импульсы церез резисторы 30 и 28 и 3 ч и 35.Время появления отпирающих импульсов определяется велицной зарядных токов конденсаторов 37 и 28, которыев свою очередь зависят от базовых токов транзисторов М 1 и ц 2.Блок управления 12 управляет величиной базовых токов транзисторов ч 1 и ч 2, а следовательно, и углом отпирания тиристоров 6 и 7.Нв фиг.2 и ч изображены графики напряжений О 6 и От, действующих на анодах тиристоров 6 и 7 относительно общей шины 11 в режиме торможения про 018558 Ьтивовключением. На Фиг 3 и 5 изображены графики опорных напряжений О 1 ви Ор, действующих на первых входахсхем формирования отпирающих импуль 5 сов 8 и 11 относительно общей шины 14в режиме торможения противовклюцением,Наличие в устройстве токоизмерительного шунта 15, напряжение с которогоподается на один из входов блока управления 12, позволяет осуществлятьтокоограничение в режиме стабилизациискорости вращения вала электродвигателя 5, а также управление, током якоря электродвигателя в режиме стабилизации момента на валу электродвигателя. Для обеспечения режима стабилизации скорости вращения вала электродвигателя 5 используется сигнал тахогенератора 9, поступающий на второйвход блока управления 12,Таким образом, при постоянном управляющем сигнале в режиме торможенияпротивовключением угол поджига ти"ристоров не остается постоянным, а иэменяется в зависимости от изменениявеличины ЭДС электродвигателя, компенсируя тем самым изменение токаякоря электродвигателя. Это позволяетувеличить диапазон регулированияСоставитель Ю, ВоробьевРедактор Т.Колб Техред Т,Маточка Коррек По Заказ с лиал ППП "Патент", г. Ужгород, улПроектная,/58 ВНИИПИ Государс по делам изо 113035, Москва, Ж