Реверсивний електропривод

Реверсивный электропривод, содержа щий электродвигатель постоянного тока неза висимого возбуждения с тахогенератором, якорная обмотка электродвигателя подклю чена к выводам для подключения к источни ку трехфазного переменного напряжения через последовательно соединенные диод ный выпрямитель и индуктивно-емкостный преобразователь, обмотка возбуждения электродвигателя, шунтированная резисто ром, связана с выходом однофазного ревер сивного тиристорного преобразователя, состоящего из двух встречно-параллельных тиристорных мостов, входы переменного то ка которых объединены и предназначены для подключения к источнику переменного напряжения, электроды управления тири сторов связаны через усилители-формиро ватели с соответствующими выходами логического распределителя, первый и вто рой входы которого связаны с блоком ввода вывода, третий и четвертый - с датчиком направления вращения, а пятый - с формирователем угла регулирования, вход синхронизации которого подключен к выводам источника переменного напряжения реверсивного тиристорного преобразователя, а вход управления - к выходу первого сумматора, прямой вход которого соединен с выходом задатчика момента, а инверсный - с выходом второго сумматора, прямой РХОД которого связан с выходом задатчика скорости и входом блока ввода- вывода, а инверсный вход - с тахогенератором и входом датчика направления вращения, отличающ и й с я тем, что в него введены контактор постоянного тока, тормозной резистор, последовательно соединенный с якорной обмоткой электродвигателя и шунтированный размыкающим силовым контактом контактора постоянного тока, интегратор, перемножптель, узел выделения отрицательного знака произведения, порогово-согласующее устройство, при этом вход интегратора связан с выходом задатчика скорости, а выход- с первым входом перемножителя, второй вход которого соединен с выходом тахогенератора, выход перемножителя через последовательно соединенные узел выделения отрицательного знака произведения и порогово-согласующее устройство соединен с электромагнитом контактора постоянного тока, выход задатчика момента связан со вторым входом пороговосогласующего устройства. Изобретение относится к электротехнике и предназначено для электроприводов постоянного тока установок, требующих регулирования скорости и момента при огра (21) 4936041/SU (22) 12.05.91 (24) 28.02.97 (46)28.02.97. Бюл. № 1 (56) Авторское свидетельство СССР № 1557662, кл. Н 02 Р 5/06, 1990 (прототип). (72) Калюжний Володимир Владиславович, Сердюков Юрій Павлович, Камтіус Лев Іосифович (73) Мале приватне науково-комерційне підприємство "Патент-Ліцензія" (UA) С > о О 13346 ничейном быстродействии и высокой эксплуатационной надежности, например, для лебедки и вращателя бурового станка. Наиболее близким к изобретению является электропривод постоянного тока с не- 5 реверсивным источником тока в якорной цепи и реверсивным выпрямителем в цепи обмотки возбуждения. Реверсивный электропривод содержит также задатчики скорости и момента, блок ввода-вывода, датчик 10 направления вращения, логический распределитель, усилители-формирователи и формирователь угла регулирования тиристорами реверсивного выпрямителя. Недостаток электропривода - отсутст- 15 вие возможности ограничения тока якоря электродвигателя при торможении электропривода с большим электромагнитным моментом. В основу изобретения поставлена зада- 20 ча усовершенствования реверсивного электропривода, в котором обеспечивается надежность электропривода путем ограничения якорного тока при торможении. Поставленная задача решается тем, 25 что в реверсивном электроприводе, содержащем электродвигатель постоянного тока независимого возбуждения с тахогенератором, якорная обмотка электродвигателя подключена к выводам для подключения к 30 источнику трехфазного переменного напряжения через последовательно соединенные диодный выпрямитель и индуктивно-емкостный преобразователь, обмотка возбуждения электродвигателя, шунтированная резисто- 35 ром, связана с выходом однофазного реверсивного тиристорного преобразователя, состоящего из двух встречно-параллельных тиристорных мостов, входы переменного тока которых объединены и предназначены 40 для подключения к источнику переменного напряжения, электроды управления тиристоров связаны через усилители-формирователи с соответствующими выходами логического распределителя, первый и вто- 45 рой входы которого связаны с блоком вводавывода, третий и четвертый - с датчиком направления вращения, а пятый - с формирователем угла регулирования, имеющим вход синхронизации, подключенный к выво- 50 дам источника переменного напряжения реверсивного тиристорного преобразователя, и вход управления, подключенный к выходу первого сумматора, прямой вход которого соединен с выходом задатчика момента, а 55 инверсный - с выходом второго сумматора, прямой вход которого связан с выходом задатчика скорости и входом блока ввода-вывода, а инверсный вход - с тахогенератором и входом датчика направления вращения. согласно изобретению, введены контактор постоянного тока, тормозной резистор, последовательно соединенный с якорной обмоткой электродвигателя и шунтированный размыкающим силовым контактом контактора постоянного тока, интегратор, перемножитель, узел выделения отрицательного знака произведения, порогово-согласующее устройство, при этом вход интегратора связан с выходом задатчика скорости, а выход - с первым входом перемножителя, второй вход которого соединен с выходом тахогенератора, выход перемножителя через последовательно соединенные узел выделения отрицательного знака произведения и порогово-согласующее устройство соединен с электромагнитом контактора постоянного тока, одновременно выход задатчика момента связан с вторым входом порогово-согласующего устройства. На чертеже представлена структурная схема реверсивного электропривода. Электропривод содержит электродвигатель 1 независимого возбуждения с тахогенератором 2. Якорная обмотка электродвигателя 1 последовательно соединена с тормозным резистором 3, шунтированным нормально замкнутым силовым контактом 4 контактора постоянного тока, и подключена к выводам трехфазного источника переменного напряжения через силовой диодный выпрямитель 5 и индуктивно-емкостный преобразователь 6. Обмотка 7 возбуждения электродвигателя 1 шунтирована резистором 8 и связана с выходом реверсивного преобразователя 9. Электроды управления тиристоров преобразователя 9 связаны через усилители-формирователи 10-17 с выходами логического распределителя 18, первый и второй входы которого связаны с блоком 19 ввода-вывода, третий и четвертый - с датчиком 20 направления вращения, а пятый - с формирователем 21 угла регулирования. Формирователь 21 имеет вход синхронизации, подключенный к источнику переменного напряжения тиристорного преобразователя 9, и вход управления, подключенный к выходу первого сумматора 22. На прямой вход сумматора 22 поступает сигнал с выхода задатчика 23 момента, а на инверсный - сигнал с выхода второго сумматора 24, прямой вход которого связан с выходом задатчика 25 скорости, а инверсный - с тахогенератором 2. Контактор постоянного тока включается электромагнитом 26 через порогово-согласующее устройство 27. На два входа устройства 27 поступают сигнал 28 задания порога срабатывания и сигнал с выхода узла 29 выделения отрицательного знака выходного 13346 сигнала перемножителя 30. Перемножитель 30 осуществляет обработку сигналов тахо генератора 2 и задатчика скорости 25. По следний предварительно проходит через интегратор 31. 5 Реверсивный электропривод работает следующим образом. Устанавливают задатчик 25 скорости в нулевое положение и подключают электропривод к источнику переменного напряже- 10 ния. Индуктивно-емкостный преобразователь 6 и выпрямитель 5 создают в якорной цепи электродвигателя 1 номинальный ток. Подают сигнал задания пускового мо мента с задатчика 23, а задатчиком 25 зада- 15 ют необходимый уровень скорости электропривода. Логический распредели тель 18 обрабатывает информацию на своих входах и формирует импульсы управления с заданной задержкой на тиристоры первой 20 или второй группы вентилей преобразовате ля 9. В обмотке возбуждения 7 протекает ток и электродвигатель плавно разгоняется. По мере разгона сигнал обратной связи по ско рости, получаемый с помощью тахогенера- 25 тора 2, вычитается из сигнала задатчика 25 скорости, что приводит к уменьшению сиг нала на выходе сумматора 22 и, следователь но, к увеличению угла регулирования преобразователя 9. 30 Увеличение угла регулирования приводит к уменьшению тока в обмотке 7 возбуждения электродвигателя. Установившийся режим работы электропривода наступает при равенстве электромагнитного момента, 35 развиваемого двигателем, моменту сопротивления на его валу. Для реверсирования электропривода изменяют полярность напряжения на выходе задатчика 25 скорости. Импульсы управления 40 тиристорами ранее работавшей группы преобразователя 9 сдвигаются блоками 21 и 18 в область инверторного режима для этой группы вентилей. При этом ток в обмотке возбуждения 7 форсированно спадает, а затем, при 45 включении вентилей другой группы, нарастает в обратном направлении. При изменении направления тока в обмотке возбуждения и сохранении прежнего направления вращения якоря двигателя, электропривод переходит в тормозной режим противовключения, при котором величина тока якоря определяется, в соответствии с принципом наложения, направленной согласно ЭДС якоря и выпрямленным напряжением на выходе индуктивно-емкостного преобразователя (на выходе блоков 6 и 5). Если торможение происходит с большим электромагнитным моментом (уставка задатчика 23 момента большая), то ток якоря определяется лишь ЭДС якоря (так как преобразователь 6 находится при этом режиме короткого замыкания вентилями выпрямителя 5) и может превышать допустимые значения для коллектора электродвигателя 1. Для ограничения тока якоря при торможении с большими электромагнитными моментами в якорную цепь электропривода вводится тормозное сопротивление резистора 3. Введение сопротивления производится при включении контактора 26 и размыкании его силового контакта 4 Включение контактора 26 осуществляется в следующей последовательности. При поступлении команды на реверс или останов электропривода сигнал задатчика скорости интегрируется интегратором 31 со скоростью, равной скорости изменения тока в обмотке возбуждения. Далее выходной сигнал интегратора перемножается в блоке 30 с сигналом тахогенератора 2 и, если это произведение оказывается отрицательным (что соответствует тормозному режиму противовключения), поступает на первый вход порогово-согласующего устройства 27. Порог срабатывания этого устройства определяется выходным сигналом задатчика 23 момента. После срабатывания порогово-согласующего устройства его выходной сигнал усиливается и подводится к электромагниту контактора 26. Введение резистора в якорную цепь электродвигателя с помощью системы автоматического управления контактором позволяет ограничить ток якоря на допустимом уровне и, следовательно, повысить надежность электропривода. t £. T~r f4 16 jF~T 13 Г TГ T ГT ГТ 20 1 21 24 SO Упорядник Замовлення 4111 Техред М.Моргентал Коректор А. Обручар Тираж Підписне Державне патентне відомство УкраТни, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріїїа, 101