РЕВЕРСИВНЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

РЕВЕРСИВНЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД


RU (11) 2079963 (13) C1

(51) 6 H02P5/16 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 92011615/07 
(22) Дата подачи заявки: 1992.12.10 
(45) Опубликовано: 1997.05.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Шенфельд Р. и др. Автоматизированные электроприводы. - Л.: Энергоатомиздат, 1985, с. 240 - 242. 2. Электроприводы однофазные унифицированные постоянного тока ЭПУ2, 08.41.10- 89. Каталог - Информэлектро, 1989. 
(71) Заявитель(и): Акционерное общество "Всероссийский научно- исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения" 
(72) Автор(ы): Иванов А.Г.; Ушаков И.И. 
(73) Патентообладатель(и): Акционерное общество открытого типа "Всероссийский научно- исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения" 

(54) РЕВЕРСИВНЫЙ ТИРИСТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД 

Использование: в автоматизированном электроприводе и преобразовательной технике. Сущность: улучшение характеристик электропривода достигается тем, что в тиристорный электропривод, содержащий преобразователь, выход которого предназначен для подключения к двигателю и сглаживающему реактору, а вход через датчик тока подключен к питающей сети, при этом управляющие цепи преобразователя соединены с системой импульсно-фазового управления, вход которой соединен с блоком регулирования, подключенного входами к датчику тока, тахогенератору и задатчику скорости, устройство логическое соединенное с блоком регуляторов и системой импульсно-фазового управления, введен блок выделения режима работы комплектов тиристоров преобразователя, входы которого соединены с тахогенератором и устройством логическим, а выходы - с входами распределителя импульсов системы импульсно-фазового управления, при этом блок выделения режима работы комплектов тиристоров преобразователя содержит два компаратора, элементы И-НЕ-НЕ и диоды, выход каждого из компараторов соединен с входами элементов И-НЕ, а выходы подключены к соответствующим элементам НЕ, выходы последних подключены к диодам, которые попарно соединены и подключены к входам распределителей импульсов системы импульсно-фазового управления. 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике, в частности к области автоматизированного электропривода и преобразовательной технике.

Известен реверсивный электропривод постоянного тока с разделительным управлением комплектами тиристоров преобразователя (см. Р. Шенфельд и др. Автоматизированные электроприводы. Ленинград. Энергоатомиздат, 1985 г. стр. 240 242), содержащий два комплекта тиристоров ("вперед" и "назад"), двигатель, сглаживающий реактор, две системы импульсно-фазового управления (СИФУ) соответственно для управления комплектами тиристоров, логическое переключающее устройство, регуляторы тока и скорости, датчики тока и скорости.

Электропривод имеет широкое распространение, обладает известными преимуществами, но ему присущ недостаток из-за пульсаций тока якоря двигателя возрастает коэффициент формы тока (представляющий собой отношение действующего и среднего значения тока), что приводит к недоиспользованию двигателя по моменту и мощности.

Из известных решений наиболее близким по технической сущности является реверсивный электропривод серии ЭПУ 2 (см. каталог "Электроприводы однофазные унифицированные постоянного тока ЭПУ 2"; 08.41.10-89, Информэлектро, 1989 г.), который взят за прототип.

Электропривод содержит однофазный реверсивный тиристорный преобразователь, двигатель, сглаживающий реактор, СИФУ, логическое переключающее устройство управления преобразователем, устройство линеаризации характеристик (УХЛ) преобразователя в режиме прерывистого тока, содержащее нелинейное звено и положительную связь по э.д.с. двигателя, регулятор и задатчик скорости, датчики скорости и тока. Регулятор скорости и УХЛ образуют блок регуляторов САР.

В зависимости от полярности задающего скорость сигнала устанавливается требуемое направление вращения двигателя, УХЛ обеспечивает высокие динамические свойства электропривода в режиме прерывистого тока, логическое устройство осуществляет переключение импульсов СИФУ на соответствующий комплект тиристоров ("вперед" и "назад") при изменении задания тока двигателя. Сглаживающий реактор предназначен для улучшения формы тока двигателя, улучшения использования двигателя по моменту и мощности.

Недостатком электропривода является недоиспользование двигателя по моменту и мощности вследствие повышенного коэффициента формы тока двигателя.

Улучшить использование двигателя по моменту и мощности и тем самым улучшить характеристики электропривода возможно за счет увеличения индуктивности сглаживающего реактора. Этот распространенный на практике путь приводит к резкому увеличению габаритов указанного реактора, большому расходу материалов, что является недостатком данного способа.

Технический результат заявляемого решения улучшение характеристик электропривода. Технический результат достигается тем, что в тиристорный электропривод, содержащий двухкомплектный тиристорный преобразователь, выход которого через сглаживающий реактор соединен с двигателем, а вход через датчик тока подключен к питающей сети, при этом управляющие входы преобразователя соединены с системой импульсно-фазового управления, вход которой соединен с выходом блока регуляторов, входы которого подключены к датчику тока, тахогенератору и задатчику скорости; логическое устройство раздельного управления комплектами тиристоров преобразователя в зависимости от знака сигнала управления и наличия тока в преобразователе, входами соединенное с выходами блока регуляторов, а выходами со входами системы импульсно-фазового управления, отличающийся тем, что введен блок выделения режима работы комплектов тиристоров преобразователя, входы которого соединены с тахогенератором и выходами логического устройства разделительного управления комплектами тиристоров преобразователя в зависимости от знака сигнала управления и наличия тока в преобразователе, а выходы со входами распределителя импульсов системы импульсно-фазового управления для обеспечения блокирования распределителя импульсов, при этом блок выделения режима работы комплектов тиристоров преобразователя содержит два компаратора, элементы И-НЕ, НЕ и диоды, выход каждого из компараторов соединен со входами элементов И-НЕ, их выходы с одними выводами соответствующих элементов НЕ, выходы которых подключены к диодам, другие выводы которых попарно объединены и образуют выходы блока, а входы компараторов и другие входы И-НЕ его входы.

Сущность изобретения заключается в том, что улучшение характеристик электропривода достигается путем улучшения использования двигателя по моменту и мощности за счет подачи управляющих импульсов одновременно на все тиристоры работающего в данный момент комплекта тиристоров, причем это возможно только в случае полярности противоэдс двигателя, направленной против проводимости тиристоров указанного комплекта тиристоров. Это реализуется введением дополнительного блока выделения режима работы комплектов тиристоров преобразователя и его подключением к распределителю импульсов СИФУ, а также к логическому устройству и тахогенератору.

На фиг. 1, 2 приведена схема заявляемого электропривода, где приняты следующие обозначения:

1, 2 комплекты тиристоров "вперед" и "назад";

3 реверсивный тиристорный преобразователь;

4 сглаживающий реактор;

5 двигатель;

6 датчик тока, состоящий из трансформатора тока и выпрямителя;

7 система импульсно-фазового управления (СИФУ);

8 блок регистров САР, например, регуляторы скорости тока;

9 тахогенератор (датчик скорости);

10 задатчик скорости;

11 логическое устройство разделительного управления комплектами тиристоров преобразователя 3 в зависимости от знака сигнала управления и наличия тока в преобразователе;

12 блок выделения режима работы комплектов преобразователя;

13, 14 компараторы;

15, 16 элементы "И-НЕ";

17, 18 элементы "НЕ";

19, 20 группа диодов;

21, 22 пороговые элементы;

23 генератор пилообразного напряжения (ГПН);

24, 25 диоды;

26 компаратор;

27 формирователь длительности импульсов;

28, 29 резисторы;

30 35 элементы "И-НЕ";

36 генератор высокочастотных импульсов;

37, 38 группа импульсных трансформаторов "вперед" и "назад";

39, 40 ключи "вперед" и "назад".

Элементы 21, 22, 24, 25, 28, 29, 30 и 31 образуют распределитель противофазных импульсов СИФУ.

В предлагаемом устройстве комплекты 1, 2 тиристоров, образующие реверсивный преобразователь 3, соединены между собой и через сглаживающий реактор 4 с двигателем 5, а также с датчиком 6 тока управляющими цепями подключены к системе 7 импульсно-фазового управления (СИФУ), которая соединена с блоком 8 регуляторов САР, входы которого соединены с датчиком 9 скорости, задатчиком 10 скорости и датчиком 6 тока. Управление переключением комплектов 1, 2 осуществляется логическим устройством 11, входы которого подключены к датчику 6 тока и выходу блока 8, а выходы 11 соединены с СИФУ 7 и блоком 12 выделения режима работы комплектов преобразователя, содержащем компараторы 13, 14, соединенные с датчиком 9 скорости и элементами И-НЕ 15, 16, подключенными к элементам НЕ 17, 18, выходные цепи которых через пару диодов 19, 20 подключены к входам распределителя импульсов СИФУ 7. При этом СИФУ 7 состоит из компараторов 21, 22 и генератора 23 пилообразных напряжений, подключенных к соответствующим диодам 24, 25 и компаратору 26, соединенному с формирователем 27 длительности импульсов, выход которого подключен к первым входам элементов И-НЕ 30, 31, а ко вторым входам подключены диоды 24, 25 и резисторы 28, 29, при этом выходы 30, 31 соединены со входами элементов И-НЕ 32, 33, выходы которых подключены к первым входам элементов И-НЕ 34, 35, а к вторым их входам подключен генератор 36 высокочастотных импульсов, выходы элементов И-НЕ 34, 35 соединены с первичными обмотками импульсных трансформаторов 37, 38, которые подключены также к источнику питания через ключи 39, 40, вторичные обмотки трансформаторов 37, 38 соединены с управляющими цепями тиристоров комплектов 1 и 2.

Электропривод работает следующим образом. (см. фиг. 1, 2).

При подаче задающего сигнала Us на выходе регуляторов 8 появляется сигнал управления Uу, поступающий на СИФУ 7, в зависимости от которого устанавливается определенный угол регулирования тиристоров . Логическое устройство 11 в зависимости от знака сигнала Uу подает импульсы управления на тот или иной комплект тиристоров 1 (2) преобразователя 3. Переключение комплектов 1 и 2 осуществляется логическим устройством 11 при изменении полярности сигнала Uу и отсутствии тока в преобразователе. Выходные сигналы с тахогенератора 9 и логического устройства 11 определяют работу блока 12 выделения режима преобразователя 3. Так, например, при работе комплекта тиристоров 1 (комплект 2 заперт) в знаках сигналов, отмеченных кружочками, на выходах 13, 15, 17 соответственно имеем сигналы 1, 01 и через диоды 19 на входы b1, b2 СИФУ поступает сигнал 1, блокируя распределитель импульсов (фиг. 2). В результате на все тиристоры комплекта 1 поступают управляющие импульсы и комплект работает в режиме полууправляемого выпрямителя, обеспечивающего замыкание тока через два последовательно включенных тиристора (так называемый эффект нулевого диода). Тем самым улучшается форма тока в двигателе, улучшается использование двигателя по моменту и мощности. В этом время комплект 2 заперт, а комплект 1 находится в выпрямительном режиме. Однако, если в это время полярность э.д.с. на двигателе сменит свой знак (был плюс, а станет минус), то работающий комплект 1 перейдет в инверторный режим (торможение двигателя). При этом на выходе 17 имеем сигнал 0, на входах b1, b2 распределителя импульсов сигналы равны 0, последний не блокируется и распределяет импульсы в обычном симметричном порядке. В результате в комплекте 1 исчезает эффект нулевого диода, т. к. это привело бы к закорачиванию якоря двигателя. Аналогично работает комплект 2 при закрытом комплекте 1. Но в этом случае выпрямительный режим комплекта обеспечивается при отрицательной (противоположной) полярности э.д.с.

Подключение импульсов к соответствующему комплекту тиристоров осуществляется ключом 39 (40) через импульсные трансформаторы 37 (38).

Таким образом, блок 12 выделения режимов обеспечивает в выпрямительном режиме преобразователя 3 наибольшее использование двигателя 5 по току, улучшая коэффициенты формы тока и коэффициент использования двигателя, исключая аварийные режимы закорачивания двигателя при его торможении и реверсировании.

Преимуществом предлагаемого электропривода по сравнению с прототипом является улучшение характеристик электропривода. Характеристики улучшаются за счет введения и соответствующего построения блока выделения режимов 12 преобразователя, обеспечивающего снижение нагрева двигателя и улучшение его использования по моменту и мощности. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Реверсивный тиристорный электропривод, содержащий двухкомплектный тиристорный преобразователь, выход которого через сглаживающий реактор соединен с двигателем, а вход через датчик тока подключен к питающей сети, при этом управляющие входы преобразователя соединены с системой импульсно-фазового управления, вход которой соединен с выходом блока регуляторов, входы которого подключены к датчику тока, тахогенератору и задатчику скорости, логическое устройство раздельного управления комплектами тиристоров преобразователя в зависимости от знака сигнала управления и наличия тока в преобразователе, входами соединенное с выходами блока регуляторов, а выходами с входами системы импульсно-фазового управления, отличающийся тем, что введен блок выделения режима работы комплектов тиристоров преобразователя, входы которого соединены с тахогенератором и выходами логического устройства раздельного управления комплектами тиристоров преобразователя в зависимости от знака сигнала управления и наличия тока в преобразователе, а выходы с входами распределителя импульсов системы импульсно-фазового управления для обеспечения блокирования распределителя импульсов, при этом блок выделения режима работы комплектов тиристоров преобразователя содержит два компаратора, элементы И НЕ, НЕ и диоды, выход каждого из компараторов соединен с одним из входов элементов И НЕ, их выходы с входами соответствующих элементов НЕ, выходы которых подключены к диодам, другие выводы которых попарно объединены и образуют выходы блока, а входы компараторов и другие входы элементов И- НЕ

его входы.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru