SU1112519A1 - Reversible electric drive - Google Patents

Abstract

РЕВЕРСИВНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД содержащий электродвигатель,  корна  обмотка которого подключена к двум соединенным встречно параллельно тиристорным преобразовател м, последовательно св занные регул тор скорости , блок сравнени , регул тор тока, блок управл ющего напр жени , систему импульсно-фазового управлени  с двум  согласующими элементами , выходами подключенными к тиристорным преобразовател м, датчики тока  кор  и скорости электродвигател  св занные с соответствукнцими регул торами , отличающийс  тем, что, с целью улучшени  массогаба- ритных показателей, в него дополнительно введены блок определени  пол рности действительного значени  тока, блок определени  пол рности и командна  схема, первые два входа которой подключены через блок определени  пол рности к регул тору скорости , третий вход св зан с датчиком тока, другой выход которого через блок определени  пол рности действительного значени  тока соедиШ нен с блоком сравнени  и с командной схемой, выходы которой соедийены с блоком управл ющего напр жени  и с системой импульсно-фазового управле- cs ни . N3 A REVERSIBLE ELECTRIC DRIVE containing an electric motor, the main winding of which is connected to two connected opposite parallel thyristor converters, serially connected speed controller, reference unit, current regulator, control voltage unit, pulse-phase control system with two matching elements, outputs connected to thyristor converters, core current sensors and motor speeds associated with appropriate controllers, characterized in that, in order to improve weight and size indicators, the polarity determination unit of the actual current value, the polarity detection unit and the command circuit, the first two inputs of which are connected through the polarity detection unit to the speed controller, the third input is connected to the current sensor, another output through which the polarity determination unit of the actual current value is connected to the comparison unit and to the command circuit, the outputs of which are connected to the control voltage unit and to the pulse phase control system - cs no. N3

Description

i1 Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в приводах металлорежущих станков с цифровым управлением, Известен электропривод, содержащий электродвигатель,  корна  обмотка которого подключена к двум, включенным параллельно тиристорным преобразовател м, регул тор тока и интегрирующее звено. Дл  сокращени  времени регулировани  после переключени  с одного преобразовател  на другой регул тор тока выполнен так, что при уменьшении действительного значени  тока ниже значени , устанавливаемого в качестве порога срабатывани  регул тора тока, посто нна  времени интегрирующего звена выбираетс  меньшей, чем при действительном SHa чении тока, превышающем это значение . Недостатком этого устройства  вл  етс  запаздывание, получающеес  в н при переключении с одного преобразовател  на другой, так как в это врем схема работает без управлени , и воз никающие из-за этого ошибки в систем автоматического регулировани  могут приводить к недопустимо большим коле бани м тока в  корной цепи электродвигател  и ее повреждению. Наиболее близким техническим решением к изобретению . вл етс  реверсивньм электропривод, содержащий электродвигатель,  корна  обмотка которого подключена к двум соединенным встречно параллельно тиристорным преобразовател м, последовательно св занные регул тор скорости блок сравнени , регул тор тока,блок управл ющего напр жени , систему импульсно-фазового управлени  с дву м  согласующими элементами, выходами подключенными к тиристорным преобра зовател м, датчики тока  кор  и ско рости электродвигател , св занные с соответствующими регул торами (За вка ФРГ № 1588493, кл. 21 с 59/10, 1977). Указанна  схема работает с урав- нительным током и имеет при этом лучшие динамические характеристики, чем схема без уравнительного тока. Однако дл  ограничени  величины уравнительного тока необходимо использовать большое количество допол нительньГх дросселей, что ведет к увеличению габаритов и веса устройства в целом. Целью изобретени   вл етс  снижение технических затрат путем улучшени  маесогабаритных показателей электропривода. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в реверсивный электропривод , содержащий электродвигатель,  корна  обмотка которого подключена к двум соединенным встречно параллельно тиристорным преобразовател м, последовательно св занные регул тор скорости, блок сравнени , регул тор тока, блок управл ющего напр жени , систему импульсно-фазового управлени  с двум  согласующими элементами, выходами подключенными к тиристорным преобразовател м, датчики тока  кор  и скорости электродвигател , св занные с соответствующими регул торами , дополнительно введены блок определени  пол рности действительного значени  тока, блок определени  пол рности и командна  схема, первые два входа которой подключены через блок определени  пол рности к регул тору скорости, третий вход св зан с датчиком тока, другой вход которого через блок определени  пол рности действительного значени  тока соединен с блоком сравнени  и с командной схемой, выходы которой соединены с блоком управл ющего напр жени  и с системой импульсно-фазового управлени . На фиг.1 представлена схема электропривода} на фиг.2 - диаграммы , по сн ющие его работу. Электропривод содержит электродвигатель 1,  корна  обмотка которого подключена к соединенным параллельно тиристорным преобразовател м 2 и 3, последовательно св занные регул тор 4 скорости, блок 5 сравнени , регул тор 6 тока, блок 7управл ющего напр жени , систему 8импульсно-фазового управлени  с согласующими элементами 9 и 10, выходами подключенными к преобразовател м 2 и 3, датчик тока, состо щий из измерительного блока 11 и блока 12 регистрации, датчик 13 скорости, например тахогенератор. Кроме того, электропривод содержит блок 14 определени  пол рности действительного значени  тока, блок 15 определени  пол рности и командную схему 16,пер3 .1i1 The invention relates to electrical engineering and can be used in drives of metal-cutting machine tools with digital control. A motor drive is known that contains an electric motor, the main winding of which is connected to two thyristor-controlled converters connected in parallel, a current controller and an integrating element. To reduce the adjustment time after switching from one converter to another, the current regulator is designed so that when the actual current decreases below the value set as the response threshold of the current regulator, the time constant of the integrator is chosen less than when the current is valid, exceeding this value. A disadvantage of this device is the delay that occurs when switching from one converter to another, since at this time the circuit is operating without control, and errors due to this in automatic control systems can lead to unacceptably large amounts of current banks in The electric motor's main chain and its damage. The closest technical solution to the invention. is a reversible electric drive containing an electric motor, the main winding of which is connected to two connected opposite parallel thyristor converters, serially connected speed controller comparison unit, current regulator, control voltage unit, pulse-phase control system with two matching elements , outputs connected to thyristor converters, core current sensors and motor speeds associated with the corresponding controllers (German Supplement No. 1588493, Cl. 21 of 59/10, 1977). This circuit works with a balancing current and at the same time has better dynamic characteristics than a circuit without a surge current. However, to limit the equalizing current, it is necessary to use a large number of additional chokes, which leads to an increase in the size and weight of the device as a whole. The aim of the invention is to reduce technical costs by improving the size of the electric drive. The goal is achieved by the fact that in a reversible electric drive containing an electric motor, the root winding of which is connected to two connected oppositely parallel thyristor converters, serially connected speed controller, reference unit, current regulator, control voltage unit, pulse-phase system control with two matching elements, outputs connected to thyristor converters, core current sensors and motor speeds associated with the respective controllers, additional The polarity detection unit of the actual current value, the polarity detection unit and the command circuit, the first two inputs of which are connected through the polarity detection unit to the speed controller, are thirdly entered, the third input is connected to the current sensor, the other input of which is through the polarity detection unit the current values are connected to the comparison unit and to the command circuit, the outputs of which are connected to the control voltage unit and to the pulse-phase control system. Figure 1 shows a diagram of the electric drive} in figure 2 - diagrams explaining its operation. The electric drive contains an electric motor 1, the main winding of which is connected to thyristor converters 2 and 3 connected in parallel, speed controller 4 in series, comparison unit 5, current regulator 6, control voltage unit 7, pulse-phase control system 8 with matching elements 9 and 10, the outputs connected to the converters 2 and 3, the current sensor, consisting of the measuring unit 11 and the registration unit 12, the speed sensor 13, for example, the tachogenerator. In addition, the electric drive contains the polarity determination unit 14 of the actual current value, the polarity determination unit 15 and the command circuit 16, per 3 .1

вые два входа которой подключены через блок 15 определени  пол рности к регул тору 4 скорости, третий вход св зан с измерительным блоком 11, вход блока 12 регистрации через блок 14 определени  пол рности действител ного значени  тока соединен с блоком 5 сравнени  и с командной схемой 16, выходы которой соединены с блоком 7 управл ющего напр жени  и с системой 8 импульсно-фазового управлени . Блок 12 регистрации соединен с источником 17 питани .the two two inputs of which are connected through the polarity determination unit 15 to the speed controller 4, the third input is connected to the measuring unit 11, the input of the recording unit 12 through the polarity determination unit 14 of the actual current value is connected to the comparison unit 5 and to the command circuit 16 The outputs of which are connected to the control voltage block 7 and to the system 8 of the pulse-phase control. The registration unit 12 is connected to the power source 17.

Электропривод работает следующим образом.The drive works as follows.

С выхода регул тора 4 скорости поступает заданное значение тока i SoE-Bj которое с одной стороны оцениваетс  в блоке 15 определени  пол рности, а с другой - подаетс  в блок 5 сравнени  в контур регулировани  тока. В результате сравнений, происход щих в блоке 15 определени  пол рности, определ етс ,достигает ли заданное значение тока i oEf жестко заданного отрицательного или положительного порогового . значени  -SW и +SW. При изменении задани  работа электропривода характеризуетс  трем  фазами Р1, Р2 и РЗ, причем во врем  первой и третьей фаз Р1 и РЗ схема работает в режиме синхронной пульсации с правым и левым вращением двигател ,а во врем  фазы Р2 - в режиме переменной пульсации , при которой поочередно работают оба преобразовател  2 и 3. При распознавании одного из этих трех режимов работы в блоке 15 определе25194From the output of the speed controller 4, the set value of the current i SoE-Bj comes in and is evaluated on the one hand in the polarity determination unit 15, and on the other hand is supplied to the comparison unit 5 in the current control loop. As a result of the comparisons that take place in the polarity determination unit 15, it is determined whether the set value of the current i oEf reaches a strictly defined negative or positive threshold. -SW and + SW values. When the task is changed, the drive operation is characterized by three phases P1, P2 and P3, and during the first and third phases P1 and P3, the circuit operates in synchronous pulsation mode with right and left rotation of the engine, and during phase P2 - in the variable pulsation mode, in which Both converters 2 and 3 work alternately. When one of these three modes of operation is recognized in block 15, the definition is 25194

ни  пол рности вследствие изменени  заданного значени  тока, на входах А1 и А2 по вл ютс  логические сигналы AS1 и AS2. Эти сигналы и поступающий от измерительного блока 11 сигнал j , пропорциональный действительному значению тока, проход щего через  корь двигател  посто нного тока, подаютс  в командную схему 16, в которой генерируютс  сигналы, необходимые дл  блока 14 определени  пол рности действительного значени  тока, блока 7 управл ющего напр жени  и системы 8 импульсно-фазового управлени ./neither polarity due to a change in the current setpoint, the logical signals AS1 and AS2 appear at the inputs A1 and A2. These signals and the signal j coming from the measuring unit 11, proportional to the actual value of the current passing through the DC motor's bark, are fed to the command circuit 16, which generates the signals necessary for the polarity measuring unit 14 of the actual current value, control unit 7 voltage and pulse-phase control system 8 ./

В системе 8 импульсно-фазового управлени  с учетом информации,поступившей из командной схемы 16 и от.блока 7 управл ющего напр жени ,формируютс  импульсы управлени  на тиристорные преобразователи.In the system 8 of the pulse-phase control, taking into account the information received from the command circuit 16 and from the control voltage block 7, control pulses are generated to the thyristor converters.

Принцип действи  предлагаемого устройства по сн етс  временными диаграммами, представленными на фиг.2. На диаграммах видны три характерных режима работы, которым соответствуют три фазы Р1, Р2 и РЗ.. Переходы из отдельных режимов работы происход т в зависимости от величины тока и его направлени  без запаздывани .The principle of operation of the proposed device is explained by the timing diagrams presented in FIG. The diagrams show three characteristic modes of operation, which correspond to the three phases P1, P2 and P3. Transitions from individual modes of operation occur depending on the magnitude of the current and its direction without delay.

Таким образом, предлагаема  схема обеспечивает непрерьшное управление работой регул торов, работает без уравнительного тока, что позвол ет исключить из схемы дополнительные дроссели и снизить вес и габариты электропривода.Thus, the proposed scheme provides continuous control of the operation of the regulators, operates without a balancing current, which eliminates additional chokes from the circuit and reduces the weight and dimensions of the electric drive.

Claims (1)

РЕВЕРСИВНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД содержащий электродвигатель, якорная ’обмотка которого подключена к двум соединенным встречно параллельно тиристорным преобразователям, последовательно связанные регулятор скорости, блок сравнения, регулятор тока, блок управляющего напряжения, систему импульсно-фазового управления с двумя согласующими элемента- ми, выходами подключенными к тиристорным преобразователям, датчики тока якоря и скорости электродвигателя^ связанные с соответствующими регуляторами, отличающийся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей, в него дополнительно введены блок определения полярности действительного значения тока, блок определения полярности и командная схема, первые два входа которой подключены через блок определения полярности к регулятору скорости, третий вход связан с датчиком тока, другой выход которого через блок определения полярности действительного значения тока соединен с блоком сравнения и с командной схемой, выходы которой соединены с блоком управляющего напряжения и с системой импульсно-фазового управления .REVERSE ELECTRIC DRIVE containing an electric motor, the anchor winding of which is connected to two thyristor converters connected in parallel, speed controller, comparison unit, current controller, control voltage unit, pulse-phase control system with two matching elements, outputs connected to thyristor converters , current sensors of the armature and speed of the motor ^ associated with the respective regulators, characterized in that, in order to improve the masses dimension indicators, it additionally includes a unit for determining the polarity of the actual current value, a unit for determining the polarity and a command circuit, the first two inputs of which are connected through the unit for determining the polarity to the speed controller, the third input is connected to a current sensor, the other output of which is via the unit for determining the polarity of the actual value the current is connected to the comparison unit and to the command circuit, the outputs of which are connected to the control voltage unit and to the pulse-phase control system. SU ... 1112519J >SU ... 1112519J>