CS201291B1

CS201291B1 - Connection of the circuit for suppression of the residual voltage of thegenerator

Info

Publication number: CS201291B1
Application number: CS784635A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Ouzky; Frantisek Rehor
Original assignee: Frantisek Ouzky; Frantisek Rehor
Priority date: 1978-07-11
Filing date: 1978-07-11
Publication date: 1980-10-31

Description

Vynález se týká zapojení obvodu pro potlačení remanentního napětí generátoru.The invention relates to a circuit for suppressing the remanent voltage of a generator.

Při zapojení stejnosměrných motorů se často používá Wart-Leonardovo soustrojí. Jedna z nevýhod tohoto soustrojí je, že při nulovém budicím proudu generátoru má generátor na kotevních svorkách remanentní napětí. Toto napětí protlačí kotevním obvodem stejnosměrného motoru proud a motor se protáčí. Proto je nutné, navrhovat takové regulátory, které při nulové požadované hodnotě otáček stejnosměrného motoru nebo při nulovém napětí generátoru potláčí remanentní napětí na nejmenší míru. Dosud používaná zapojení jsou poměrně složitá nebo nepotlačují remanentní napětí v dostatečné míře.When wiring DC motors, Wart-Leonard sets are often used. One of the drawbacks of this set is that at zero generator excitation current, the generator has a retentive voltage at the anchor terminals. This voltage pushes the current through the DC motor anchor circuit and the motor spins. Therefore, it is necessary to design controllers which, at zero speed setpoint of the DC motor or at zero generator voltage, suppress the retentive voltage to a minimum. The circuits used so far are relatively complex or do not suppress the retentive stresses to a sufficient extent.

Uvedené nedostatky odstraňuje zapojení obvodu pro potlačení remanentního napětí generátoru podle vynálezu. Zapojení sestává z generátoru, odporů, diod, relé, převodníku napětí, regulátoru napětí, regulátoru proudu a vyhodnocovacího bloku.These drawbacks are eliminated by the circuit of the generator retentive voltage suppression circuit according to the invention. The wiring consists of a generator, resistors, diodes, relay, voltage converter, voltage regulator, current regulator and evaluation block.

Jeho podstata spočívá v tom, že jeden pól kotvy generátoru je spojen s jedním vývodem prvního dělicího odporu. Druhý vývod prvního dělicího odporu je spojen s prvním vstupem převodníku a s jedním vývodem teplotně kompenzovaného odporu. Druhý vývod teplotně kompenzovaného odporu je spojen s anodou první diody, s katodou druhé diody, s jedním vývodem prvního omezovacího odporu a s jednou svorkou pracovního kontaktu relé. Jeho druhá svorka je spojena přes druhý omezovači odpor s katodou první diody, s anodou druhé diody, s druhým vývodem prvního omezovacího odporu, s jedním vývodem prvního dělicího odporu a s druhým vstupem převodníku. Výstup převodníku je spojen s prvním vstupem prvního regulátoru. Výstup prvního regulátoru je spojen se vstupem druhého regulátoru. Výstup druhého· regulátoru je spojen s budicím obvodem generátoru. Kotva generátoru je svým druhým pólem spojena s druhým vývodem prvního dělicího odporu. Vstupní svorka zapojení je spojena s druhým vstupem prvního regulátoru a se vstupem vyhodnocovacího bloku. Výstup vyhodnocovacího bloku je spojen s cívkou relé. K prvnímu omezovacímu odporu může být paralelně připojen filtrační kondenzátor.Its essence is that one pole of the generator armature is connected to one terminal of the first separation resistor. The second terminal of the first separation resistor is connected to the first converter input and one temperature compensated resistance terminal. The second terminal of the temperature compensated resistor is coupled to the anode of the first diode, the cathode of the second diode, one terminal of the first limiting resistor, and one terminal of the relay operating contact. Its second terminal is connected via a second limiting resistor to the cathode of the first diode, the anode of the second diode, the second terminal of the first limiting resistor, the one terminal of the first separating resistor, and the second input of the converter. The converter output is connected to the first input of the first controller. The output of the first controller is connected to the input of the second controller. The output of the second controller is connected to the generator excitation circuit. The generator anchor is connected by its second pole to the second terminal of the first separating resistor. The input terminal of the wiring is connected to the second input of the first controller and to the input of the evaluation block. The output of the evaluation block is connected to the relay coil. A filter capacitor may be connected in parallel to the first limiting resistor.

Výhodou zapojení je jednoduchost, maximální potlačení remanence a možnost použití ve všech regulátorech napětí generátorů. Umožňuje podstatně zvětšit zesílení v regulační smyčce napětí a odstranit nepřesnosti převodníků při zpracování malých signálů.The advantage of wiring is simplicity, maximum retention of remanence and possibility of use in all generator voltage regulators. It allows to significantly increase the gain in the voltage control loop and eliminate converter inaccuracies when processing small signals.

Velikost zesílení při potlačení remanence.Amount of gain when suppressing remanence.

Jednotlivé bloky a součásti je možno charakterizovat takto:Individual blocks and components can be characterized as follows:

První dělicí odpor 1, druhý dělicí odpor 2 a tepelně kompenzovaný odpor 3 jsou odpory stejného druhu, které mají stejný teplotní součinitel. První dělicí odpor 1 a druhý dělicí odpor 2 mají stejný odpor a stejné wattové zatížení. Tepelně kompenzovaný odpor 3 je navinut na druhém dělicím odporu 2 nebo' leží na jeho povrchu. Z tohoto důvodu má tento odpor stejnou teplotu jako dělicí odpor 2.The first separating resistor 1, the second separating resistor 2 and the thermally compensated resistor 3 are resistors of the same kind having the same temperature coefficient. The first separation resistor 1 and the second separation resistor 2 have the same resistance and the same watt load. The thermally compensated resistor 3 is wound on or lies on the second separating resistor 2. For this reason, this resistance has the same temperature as the separation resistor 2.

Převodník 10 sestává z převodníku stejnosměrného napětí na střídavé a oddělovacího transformátoru. Slouží ke galvanickému oddělování na tepelně kompenzovaném odporu a na paralelně zapojených diodách 4 a 5. Převodník může toto napětí též zesilovat. Po převedení vstupního napětí na střídavé se toto napětí galvanicky oddělí transformátorem a fázově usměrní.The converter 10 consists of a DC-to-AC converter and an isolation transformer. It is used for galvanic isolation on a thermally compensated resistor and on diodes 4 and 5 connected in parallel. The converter can also amplify this voltage. After converting the input voltage to ac, this voltage is galvanically separated by a transformer and phase rectified.

První regulátor 11 napětí je stejnosměrný zesilovač s příslušným přenosem. Slouží jako regulační smyčka napětí generátoru, která řídí velikost kotevního napětí generátoru 15 v závislosti na požadované hodnotě napětí, získané z výstupu převodníku napětí 10.The first voltage regulator 11 is a DC amplifier with appropriate transmission. It serves as a generator voltage control loop that controls the magnitude of the anchor voltage of the generator 15 as a function of the voltage value obtained from the output of the voltage converter 10.

Druhý. regulátor 12 je složen z vlastní regulační smyčky budicího proudu a koncového členu, kterým je např. tyristorový měnič. Napájí budicí obvod 16 generátoru 15 a reguluje velikosti budicího proudu generátoru 15. Vyhodnocovací blok 13 je buď zesilovač nebo klopný obvod. Slouží ke zjištění, zda je požadovaná hodnota napětí, která je přivedena na vstupní svorku 14 a tím i na vstup 11 prvního regulátoru 11, nulová.Second. the controller 12 is comprised of a drive current loop control loop and an end member, such as a thyristor transducer. It powers the excitation circuit 16 of the generator 15 and regulates the excitation current of the generator 15. The evaluation block 13 is either an amplifier or a flip-flop. It serves to determine whether the voltage setpoint that is applied to the input terminal 14 and thus to the input 11 of the first controller 11 is zero.

Zapojení je provedeno takto: Jeden pól kotvy generátoru 18 je spojen s jedním vývodem prvního dělicího odporu 2. Druhý vývod prvního dělicího odporu 2 je spojen s prvním vstupem 10j převodníku 10 a s jedním vývodem teplotně kompenzovaného odporu 3. Druhý vývod teplotně kompenzovaného odporu 3 je spojen s anodou první diody s katodou druhé diody 5, s jedním vývodem prvního omezovacího odporu 6 a s jednou svorkou pracovního kontaktu 0, relé 7. Druhá svorka je spojena přes druhý omezovači odpor 8 s katodou první diody 4, s anodou druhé diody 5, s druhým vývodem prvního omezovacího odporu 6, s jedním vývodem prvního dělicího odporu las druhým vstupem převodníku 10. Jeho výstup IO3 je spojen s prvním vstupem lly prvního regulátoruThe connection is made as follows: One pole of the generator 18 is connected to one terminal of the first separation resistor 2. The second terminal of the first separation resistor 2 is connected to the first input 10j of the converter 10 and to one terminal of the temperature compensated resistor 3. with an anode of the first diode with a cathode of the second diode 5, with one terminal of the first limiting resistor 6 and with one working contact terminal 0, relay 7. The second terminal is connected via the second limiting resistor 8 to the cathode of the first diode 4 the first limiting resistor 6, one terminal of the first divider resistor and the second input of the converter 10. Its output IO3 is connected to the first input lly of the first regulator

11. Výstup 113 prvního regulátoru 11 je spojen se vstupem 12i druhého regulátoru 12. Výstup 12₂ druhého regulátoru 12 je spojen s budicím obvodem 16 generátoru 15. Kotva generátoru 15 je svým druhým pólem spojena s druhým vývodem prvního dělicího odporu11. Outputs 113 of the first regulator 11 is coupled to the input 12i of the second controller 12. The resulting outputs 12 ₂ of the second controller 12 is connected with the drive circuit generator 15. The armature 16 of the generator 15 with its second pole connected to the second terminal of the first dividing resistor

1. Vstupní svorka 14- zapojení je spojena s druhým vstupem 112 prvního regulátoru 11 a se vstupem 131 vyhodnocovacího bloku 13. Výstup 132 vyhodnocovacího bloku 13 je spojen s cívkou relé 7. K prvnímu omezovači mu odporu 6 je paralelně připojen filtrační kondenzátor 18.1. The wiring input terminal 14 is connected to the second input 112 of the first controller 11 and the input 131 of the evaluation block 13. The output 132 of the evaluation block 13 is connected to the coil of the relay 7. A filter capacitor 18 is connected in parallel to the first resistor limiter 6.

Zapojení pro potlačení remanentního napětí generátoru pracuje následovně:The generator remanent voltage suppression circuit works as follows:

Informace o skutečné hodnotě kotevního napětí se získává z tepelně kompenzovaného odporu 3 a antiparalelně spojených diod 4 a 5. Tento obvod spolu s prvním dělicím odporem 1 a druhým dělicím odporem 2 tvoří napěťový dělič kotevního napětí. Teplotně kompenzovaný odpor 3 má stejnou teplotu jako druhý dělicí odpor 2, protože je navinut na tomto druhém dělicím odporu 2. Teplotně kompenzovaný odpor 3 má stejný teplotní součinitel jako oba dělicí odpory 1 a 2. Z tohoto důvodu je při změně okolní teploty i při oteplení dělicích odporů 1, 2 vlivem zatížení procentuální změna u všech odporů stejná a dělicí poměr napětí zůstává zachován.The actual value of the anchor voltage is obtained from the thermally compensated resistor 3 and the anti-parallel connected diodes 4 and 5. This circuit, together with the first partition resistor 1 and the second partition resistor 2, forms an anchor voltage voltage divider. The temperature compensated resistor 3 has the same temperature as the second separating resistor 2, since it is wound on this second separating resistor 2. The temperature compensated resistor 3 has the same temperature coefficient as the two separating resistors 1 and 2. For this reason of the resistors 1, 2 due to the load the percentage change for all resistors is the same and the voltage ratio remains the same.

Při zjištění velikosti remanentního napětí, jehož velikost je řádově několik % ze jmenovitého napětí generátoru 15, se uplatňují antiparalelně zapojené diody 3 a 4, na kterých je prakticky napětí kolem 1 V, i při napětí 1 V na kotvě generátoru 15. Napětí na antiparalelně spojených diodách 3 a 4 a na tepelně kompenzovaném odporu 3 se galvanicky odděluje v převodníku 10 a výstupní napětí z převodníku 10 slouží jako informace o skutečné hodnotě napětí pro první regulátor 11.When detecting the magnitude of the retentive voltage, which is of the order of several% of the nominal voltage of the generator 15, anti-parallel connected diodes 3 and 4 are applied, where the voltage is practically about 1 V, even at 1 V on the armature of generator 15. the diodes 3 and 4 and the thermally compensated resistor 3 are galvanically isolated in the converter 10 and the output voltage from the converter 10 serves as information about the actual voltage value for the first controller 11.

Je-li požadovaná hodnota napětí generátoru 15 na vstupní svorce 14 zapojení nenulová, je vyhodnocovací blok 13 překlopen tak, že relé 7 je sepnuto, a svým pracovním kontaktem 9 zkratuje přes druhý omezovači odpor 8 napětí na obou diodách 4, 5. Jako skutečná hodnota napětí se využívá signál tepelně kompenzovaném odporu 3, a popřípadě na druhém omezovacím odporu 8, První regulátor 11 reguluje napětí generátoru 15 normálním způsobem podle požadované hodnoty na vstupní svorce 14, zapojené tak, jak se všeobecně používá.If the generator voltage setpoint 15 at the input wiring terminal 14 is non-zero, the evaluation block 13 is flipped over so that the relay 7 is closed, and with its work contact 9 shorts the voltage across both diodes 4, 5 via the second limiting resistor 8. The first regulator 11 regulates the voltage of the generator 15 in a normal manner according to the desired value at the input terminal 14, wired as generally used.

Při nulové požadované hodnotě napětí na vstupní svorce 14 vyhodnocovací blok 13 nenapájí relé 7, které je odepnuto. Pracovní kontakt 9 relé 7 je rozpojen, na obou diodách 4 a 5 vznikne napětí cca 1 V. Toto napětí je i na výstupu 10₃ převodníku 19 a první regulátor 11 reguluje napětí generátoru 15 na nulovou odchylku s ohledem na zesílení v napěťové smyčce.At zero voltage setpoint at the input terminal 14, the evaluation block 13 does not supply the relay 7 which is open. The contact element 9 of the relay 7 is open, both the diodes 4 and 5, a voltage of about 1 V. This voltage is the output 10 of the converter 19 and the _three first regulator 11 controls the voltage generator 15 to the zero deviation with respect to the gain of the voltage loop.

Tímto způsobem se automaticky podstatně zvětšuje zesílení v regulační smyčce napětí při potlačování remanence a odstraňuje nepřesnost otou převodníků při zpracování malých signálů. Velikost zesílení při potlačení remanence je možno nastavovat prvním omezovacím odporem 6. První regulátor 11 napětí nastavuje takový budicí proud druhého regulátoru 12, aby bylo nulové napětí na antiparalelně spojených diodách 4 a 5, a tím i na generátoru 15.In this way, the gain in the voltage control loop automatically increases substantially when the remanence is suppressed and eliminates the inaccuracy of the transducer rotation when processing small signals. The amount of remanence suppression gain can be adjusted by the first limiting resistor 6. The first voltage regulator 11 adjusts the excitation current of the second regulator 12 so that there is zero voltage at the antiparallel connected diodes 4 and 5 and hence at the generator 15.

Vynálezu se využije u ss motorů napájených v W—L soustrojí, zejména u pohonů válcovacích tratí.The invention is applicable to DC motors fed in a W-L set, in particular to rolling mill drives.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. A generator remanent voltage suppression circuit, comprising a generator, resistors, diodes, relays, transducers, controllers, and an evaluation block, characterized in that one pole of the generator armature (15) is connected to one terminal of the first separation resistor (2), whose second terminal is connected to a first input (10 ₍ ) of the converter (10) and one terminal of a temperature compensated resistance circuit (3), the other terminal of which is connected to the anode of the first diode (4), the cathode of the second diode (5) a first limiting resistor (6) terminal and one contact terminal (9) of a relay (7), the second terminal of which is connected via a second limiting resistor (8) to the cathode of the first diode (4), to the anode of the second diode (5) limiting resistor (6), with one terminal of the first separating resistor (1) and with a second input (10 ₂ ) of the converter (10), whose output (10 ₃ ) is connected to the first input (11χ) of the first regulator (11) 11 ₃ ) is connected with the input (12j) of the second regulator (12), the output (II3) of which is connected to the excitation circuit (16) of the generator (15), the armature of which is connected to the second terminal of the first separating resistor (1); 14) the wiring is connected to the second input (11 ₂ ) of the first controller (11) and to the input (13i) of the evaluation block (13) whose output (13 ₂ ) is connected to the relay coil (7).

Connection according to Claim 1, characterized in that a filter capacitor (18) is connected in parallel to the first limiting resistor (6).