CS214325B1 - Zařízení pro zlepšení komutace stejnosměrného motoru - Google Patents

Abstract

Vynález se týká zařízení ke zlepšení komutace stejnosměrného motoru, které se uplatňuje zejména u stejnosměrných motorů zatěžovaných proměnlivě. Vynález řeší zlepšení komutace stejnosměrných motorů a tím i zvýšení životnosti kartáčů a komutátoru. Podsatou vynálezu je nové zapojení čidla kotevního proudu, čidla budícího proudu, čidla elektromotorického napětí, dvou napájecích bloků,' regulátoru elektromotorického napětí a programátoru. Vynález může být s výhodou využíván u válcovenských pohonů, u pohonů v dřevozpracujícím průmyslu, apod.

Description

Vynález se týká zařízení pro zlepšení komutace stejnosměrného motoru, který je zejména zatěžován proměnlivě, což se vyskytuje např. u váloovenských pohonů, apod.

Jak známó, má stejnosměrný motor nej lepší provozní vlastnosti,zejména komutaci, jestliže jeho zatížení je blízké jmenovité hodnotě, kdy komutátor a kartáče mají ustálenou teplotu a kartáče mají proudovou hustotu podle doporučení jejich výrobce. Jestliže je stejnosměrný motor v trvalém provozu při některém pracovním režimu, kdy proud je nižší než 20 % jmenovitého proudu, zhoršuje se značně jeho komutace. Uhlíky se pak velmi rychle rozpráší jak vlivem nízké teploty komutátoru, tak zhoršením mechanických vlastností přechodu komutátor kartáče. Až dosud se v případech, kdy stejnosměrné motory jsou proměnlivě zatěžovány, zlepšuje komutace regulováním množství chladícího vzduchu, přiváděného ke' komutátoru. Množství chladícího vzduchu je tedy závislé na teplotě komutátoru, přičemž je snahou, aby se teplota komutátoru udržovala na přijatelné úrovni.

Nevýhodou stávajícího řešení je, že pro regulační účely je měření teploty komutátoru vělmi obtížné, přičemž jakost kluzného kontaktu komutátor - kartáče se při sníženém proudovém zatížení Stejně zhorší.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro zlepšení komutace stejnosměrného motoru podle vynálezu, které sestává z čidla kotevního proudu, čidla budícího proudu, čidla elektromotorického napětí, dvou napájecích bloků, regulátoru, elektromotorického napětí a programátoru, jehož podstatou podle vynálezu je to, že výstup čidla kotevního proudu je paralelně spojen se zpětnovazebním vstupem prvního napájecího bloku a se zpětnovazebním vstupem programátoru, jehož druhý řídící výstup je zapojen na řídicí vstup regulátoru elektromotorického napětí, na jehož zadávací vstup je připojen třetí řídicí výstup programátoru. První řídicí výstup programátoru je pak spojen se zadávacím vstupem prvního napájecího bloku, jehož výstup je zapojen jednak přes čidlo kotevního proudu ke kotvě stejnosměrného motoru a jednak přes čidlo elektromotorického napětí na zpětnovazební vstup regulátoru elektromotorického napětí. Výstup tefulátoru elektromotorického napětí je připojen na zadávací vstup druhého napájecího’ bloku, jehož výstup je přes čidlo budicího proudu spojen s budicím vinutím stejnosměrného motoru. Výstup čidla budicího proudu je pak připojen na zpětnovazební vstup druhého napájecího bloku.

Výhodou zařízení podle vynálezu je to, že se značně zvyšuje životnost kartáčů a komutátoru, zlepšuje komutace, přičemž zařízení podle vynálezu je provozně spolehlivé a výrobně jednoduché.

Zařízení ke zlepšení komutace stejnosměrného motoru podle vynálezu je příkladně schematicky znázorněno blokovým schématem na výkresu.

Jak patrno z blokového schématu sestává zařízení podle vynálezu z čidla 5 kotevního proudu a čidla 8 budicího proudu, což jsou v daném případě transformátory proudu, čidla 4 elektromotorického napětí, tvořeného např. tachomůstkem a dvou napájecích bloků 3, 7 , což jsou např. regulované tyristorové měniče. Dále pak zařízení podle vynálezu sestává z regulátoru 6 elektromotorického napětí, sestaveného např. z regulačních jednotek, nebo operačních

214 325 zesilovačů a programátoru 9, což je např. polyprocesor. Jednotlivé bloky 3 až 9, stejnosměrný motor 1 a budicí vinutí 2 jsou pak zapojeny tak, že zadávací vst,upy a, b programátoru 9 jsou spojeny s nezakreslenými ovládači, umístěnými např. v ovládací kabině, apod. Výstup čidla 5 kotevního proudu je paralelně spojen se zpětnovazebním vstupem f prvního napájecího bloku 3 a se zpětnovazebním vstupem g programátoru 9, jehož druhý řídicí výstup e je zapojen na řídicí vstup k regulátoru 6 elektromotorického napětí, na jehož zadávací vstup j je připojen třetí řídicí výstup i programátoru 9. První řídicí výstup c programátoru 9 je pak spojen se zadávacím vstupem d prvního napájecího bloku 3, jehož výstup je zapojen jednak přes čidlo 5 kotevního proudu ke kotvě stejnosměrného motoru 1 a jednak přes čidlo 4 elektromotorického napětí na zpětnovazební vstup h regulátoru 6 elektromotorického napětí. Výstup regulátoru 6 elektromotorického napětí je připojen na zadávací vstup m druhého napájecího bloku 7, jehož výstup je přes čidlo 8 budicího proudu spojen s budicím vinutím 2 stejnosměrného motoru 1. Výstup čidla 8 budicího proudu je pak připojen na zpětnovatební vstup _ druhého napájecího bloku 7.

Funkce zařízení podle vynálezu je následující. Na první zadávací vstup a programátoru 9 se přivede např. z nezakresleného ovladače z ovládací kabiny signál, úměrný žádanému zatížení stejnosměrného motoru 1 a obdobně na druhý zadávací vstup b programátoru 9 signál, úměrný žádané rychlosti stejnosměrného motoru 1. Na prvním řídicím výstupu c programátoru 9 se pak objeví signál, úměrný zatěžovacímu proudu stejnosměrného motoru 1 a na třetím řídicím výstupu i programátoru 9 signál, úměrný žádané hodnotě elektromotorického napětí. Signál z prvního řídicího výstupu c programátoru 9 se pak přivádí na zadávací vstup d prvního napájecího bloku 3, ze kterého je napájena kotva stejnosměrného motoru 2. Na zpětnovazební vstup f prvního napájecího bloku 3 se přivádí signál, úměrný skutečné hodnotě proudu, změřené čidlem 5 kotevního proudu. Tento signál se též přivádí na zpětnovazební vstup g programátoru 9 pro určení efektivní hodnoty proudu, jestliže je zatížení proměnné. Výstupní signál z třetího řídicího výstupu i programátoru 9 se přivádí na zadávací vstup j regulátoru 6 elektromo torického napětí, na jehož zpětnovazební vstup h se přivádí signál, úměrný skutečné hodnotě elektromotorického napětí, změřeného čidlem 4 elektromotorického napětí. Výstupní signál z regulátoru 6 elektromotorického napětí, úměrný žádané hodnotě budicího proudu, se přivádí na zadávací vstup m druhého napájecího bloku 7, na jehož zpětnovazební vstup í se přivádí výstupní signál z čidla 8 budicího proudu. Z druhého napájecího bloku 7 je napájeno budicí vinutí 2 stejnosměrného motoru 1. Výstupní signál z druhého řídicího výstupu e programátoru 9 se přivádí na řídicí vstup k regulátoru 6 elektromotorického napětí. Jestliže signál na zadávacím vstupu d prvního napájecího bloku 3 klesne pak pod hodnotu, úměrnou minimálnímu přípustnému trvalému zatížení kartáčů stejnosměrného motoru 1, sníží se pří zachování signálu žádané hodnoty elektromotorického napětí na zadávacím vstupu j regulátoru 6 elektromotorického napětí signál žádané hodnoty budicího proudu, přiváděný na zadávací vstup m druhého napájecího bloku 7. Stejného výsledku lze dosáhnout, jestliže klesne efektivní hodnota proudu pod hodnotu, úměrnou minimálnímu přípustnému trvalému zatížení. Tím se dosáhne, že proud kotvy stejnosměrného motoru 1 se zvýší na potřebnou hodnotu. Velikost budicího proudu lze pak řídit řídicím vstupem k regulátoru 6 elektromotorického napětí v závislosti na zatížení

214 325 stejnosměrného motoru 1 spojitě.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Zařízení pro zlepšení komutace stejnosměrného motoru, sestávající z čidla kotevního pro du, čidla budicího proudu, čidla elektromotorického napětí, dvou napájecích bloků, regulátoru elektromotorického napětí a programátoru, vyznačující se tím, že výstup čidla /5/ kotevní ho proudu je paralelně spojen se zpětnovazebním vstupem /f/ prvního napájecího bloku /3/ a se zpětnovazebním vstupem /g/ programátoru /9/, jehož druhý řidiči výstup /e/ je zapojen na řídicí vstup /k/ regulátoru /6/ elektromotorického napětí, na jehož zadávací vstup /j/ je připojen třetí výstup /1/ programátoru /9/, jehož první řídicí výstup /c/ je spojen se zadávacím vstupem /d/ prvního napájecího bloku /3/, jahož výstup je zapojen jednak přes čidlo /5/ kotevního proudu ke kotvě stejnosměrného motoru /1/ a jednak přes čidlo /4/ elektromotorického napětí na zpětnovazební vstup /h/ regulátoru /6/ elektromotorického napětí,jehož výstup je připojen na zadávací vstup /m/ druhého napájecího bloku /7/, jehož výstup je přes čidlo /8/ budicího proudu spojen s budicím vinutím /2/ stejnosměrného motoru /1/, přičemž výstup čidla /8/ budicího proudu je připojpn na zpětnovazební vstup /,£/ druhého napájecího bloku /7/.