PL57010B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 10. VI. 1969 57010 KI. 21 c, 59/10 MKP „ n p J^ UKD Wspóltwórcy wynalazku: prof. Jan Manitius, dr inz. Henryk Zygmunt, mgr inz. Piotr Macko, mgr inz. Jerzy Wyzga, ^ mgr inz. Andrzej Zur Wlasciciel patentu: Akademia Górniczo-Hutnicza (Katedra Elektrotechniki m Hutniczej), Kraków (Polska) Uklad regulacji napedu przeksztaltnikowego nawrotnego Przedmiotem wynalazku jest uklad regulacji na¬ pedu przeksztaltnikowego nawrotnego, stosowany do automatycznej nawrotnej regulacji silnika, zasi¬ lanego ze sterowanych prostowników jonowych lub sterowanych prostowników pólprzewodnikowych.Zadaniem jego jest automatyczna nawrotna re¬ gulacja predkosci silnika pozwalajaca na utrzy¬ mywanie predkosci z duza dokladnoscia w stosun¬ ku do predkosci nastawionej, podczas zmian obcia¬ zenia i napiecia sieci. Ponadto uklad sluzy do utrzymywania stalej wartosci pradu silnika w cza¬ sie rozruchu, nawrotu, hamowania i przy przecia¬ zeniach. Uklad moze byc równiez przystosowany do automatycznej regulacji polozenia mechanizmów wykonawczych z zachowaniem optymalnych para¬ metrów przebiegu.Znane uklady nawrotne z równoleglym laczeniem regulatorów predkosci i pradu silnika maja dlugie czasy regulacji i duze przeregulowania pradu w stanach przejsciowych. Uklady z szeregowym laczeniem regulatorów predkosci i pradu silnika daja, dla przeciwnych kierunków przeplywu pra¬ du, niejednakowe wartosci pulapu pradu silnika, spowodowane niewielkimi róznicami parametrów tranzystorów lub innych elementów regulatora pra¬ du. Ponadto w znanych ukladach z szeregowym laczeniem regulatorów nie ma mozliwosci ustawia¬ nia w szerokim zakresie róznych wartosci pulapów pradu dla przeciwnych kierunków przeplywu pradu przez silnik. 10 15 20 25 W znanych ukladach przeksztaltnikowych na- wrotnych, eliminowanie pradów wyrównawczych jest realizowane przez zmniejszenie wartosci ma¬ ksymalnej napiecia wyprostowanego, w stosunku do napiecia zasilajacego przeksztaltnik, lub przez wprowadzenie ukladu logicznego, blokujacego nie¬ pracujacy aktualnie prostownik. Oba te sposoby powoduja wzrost czasu rewersu pradu i momentu silnika.Tych wad nie ma uklad regulacji napedu prze¬ ksztaltnikowego nawrotnego wedlug wynalazku, zawierajacy regulator predkosci, polaczony z regu¬ latorem pradu za posrednictwem elementów nie¬ liniowych, umozliwiajacych ustawianie w szerokim zakresie róznych wartosci pulapów pradu dla przeciwnych kierunków przeplywu pradu przez silnik. Uklad ten ponadto zawiera dwa generatory impulsów siatkowych, sterowanych za posrednic¬ twem elementów ograniczajacych, które niezalez¬ nie dla kazdego zespolu prostowników umozliwiaja ustawienie zadanego zakresu zmiany fazy i impul¬ su siatkowego.Uklad regulacji napedu przeksztaltnikowego na¬ wrotnego wedlug wynalazku jest uwidoczniony w przykladowym rozwiazaniu na rysunku, który przedstawia schemat ukladu z uwzglednieniem polaczen regulatora z napedem.Uklad regulacji zawiera tachogenerator TG, po¬ laczony z jednym wejsciem regulatora 2 predkosci oraz wzorzec 1 predkosci z potencjometrem R5, 570103 polaczony z drugim wejsciem regulatora 2, wypo¬ sazonym w wejsciowa zawade Zol. Wyjscie regu¬ latora 2 jest polaczone z wejsciem regulatora 3 pradu, wyposazonym w dwa równolegle polaczone nieliniowe elementy Rl, Dl i R2, D2. Ponadto dru¬ gie wejscie regulatora 3 jest polaczone za posred¬ nictwem wzmacniacza WS sygnalu pradowego z pomiarowym bocznikiem B, umieszczonym w ob¬ wodzie przeksztaltnik P — silnik S. Wyjscie regulatora 3 jest polaczone poprzez wzmacniacz WM mocy z dwiema równoleglymi galeziami, * , izj|ctórych kazda sklada sie z szeregowo polaczone¬ go ograniczajacego czlonu 4 z generatorem GJ impulsów, sterujacym jednym z dwóch prostowni¬ ków przeksztaltnika P.Wzorzec 1 predkosci sklada sie ze stabilizowane¬ go zasilacza Z i z zadajacego potencjometru R5.Regulator 2 predkosci sklada sie ze wzmacniacza Wl pradu stalego o duzej czulosci, rzedu 5 • 106 V/At oraz z wejsciowej zawady Zol i zawady Zll, umieszczonej w obwodzie sprzezenia zwrotnego. Za¬ wady Zol i Zll ksztaltuja transmitancje regulatora 2, która ma charakter proporcjonalny.Regulator 3 pradu sklada sie ze wzmacniacza W2 pradu stalego o duzej czulosci, rzedu 5.106 V/A, z zawady Z12 w obwodzie sprzezenia zwrotnego, oraz na wejsciu z dwóch nieliniowych elementów Rl, Dl, Zo2l i R2, D2, Zo2" powstalych odpowied¬ nio z polaczenia potencjometru Rl lub R2 diody Dl lub D2 i zawady Zo2' lub Zo2". Elementy Rl, Dl i R2, D2 sluza do nastawienia pozadanych pu¬ lapów pradu dla przeciwnych kierunków przeplywu pradu silnika S. Zawady Zo2', Zo2", Z12 nadaja transmitancji regulatora 3 charakter proporcjo- nalno-calkujacy.Wzmacniacz WS sygnalu pradowego jest wzmac¬ niaczem pradu stalego z przetwarzaniem, o wyjsciu izolowanym od wejscia. Wzmacniacz WM mocy jest symetrycznym wzmacniaczem pradu stalego ze sta¬ bilizacja punktu pracy.Ograniczajacy czlon 4 zawiera ograniczajacy opór Ro, polaczony z dwiema równoleglymi galeziami, z których jedna sklada.sie z diody D3 i potencjo¬ metru R3, druga z diody D4 i potencjometru R4, przy czym potencjometr R3 jest zasilany napieciem stalym z zacisków KO i K—, a potencjometr R4 z zacisków KO i K+. Czlon 4 jest biernym czlonem nieliniowym o charakterystyce typu „nasycenie", z poziomem nasycenia .dla kazdego kierunku sy¬ gnalu wejsciowego, nastawianym niezaleznie po¬ tencjometrami R3 i R4.Generator GJ impulsów sluzy do wytwarzania siatkowych impulsów prostokatnych, których faza moze byc zmieniona w zakresie ±90° przez zmia¬ ne napiecia wejsciowego.Uklad regulacji wedlug wynalazku dziala w ten sposób, ze napiecia wzorca 1 predkosci i z tacho- generatora TG sa podawane na wejscie regulatora 2 predkosci, który porównuje i przeksztalca je na sygnal wyjsciowy, proporcjonalny do róznicy pred¬ kosci zadanej i rzeczywistej. Uzyskany sygnal zo¬ staje podany na jedno wejscie regulatora 3 pradu, dla którego jest sygnalem zadanej wartosci pradu.Na wejsciu tym regulator 3 ma dwa nieliniowe 4 elementy Rl, Dl i R2, D2, sluzace do ograniczenia pulapu pradu silnika w stanach przejsciowych i przeciazeniach, przez ograniczenie sygnalu wyjsciowego z regulatora 2 predkosci. Pulap pradu 5 jest posrednio nastawiany, dla kazdego kierunku przeplywu pradu silnika S, oddzielnie potencjo¬ metrem Rl i potencjometrem R2.Na drugie wejscie regulatora 3 za posrednictwem wzmacniacza WS zostaje podany sygnal proporcjo- io nalny do rzeczywistej wartosci pradu silnika S.Wartosc sygnalu wyjsciowego regulatora 3 jest funkcja transmitancji regulatora 3, oraz róznicy sygnalów predkosci zadanej i rzeczywistej. Sygnal z regulatora 3 podany zostaje na wzmacniacz WM 15 mocy, który po wzmocnieniu podaje sygnal do ograniczajacego czlonu 4. Czlon 4, ogranicza sy¬ gnal wzmacniacza WM i podaje go do generatora GJ impulsów. Ograniczenie sygnalu do wymaga¬ nej wielkosci ustala sie przy pomocy potencjo- -o metrów R3 i R4 czlonu 4, oddzielnie dla przeciw¬ nych kierunków sygnalu.Wielkosc ograniczenia sygnalu w czlonie 4 wply¬ wa na skrajne wartosci* katów fazowych impulsów generatora GJ i tym samym ustala skrajne war- 25 tosci katów opóznienia zaplonu prostownika prze¬ ksztaltnikaP. ^ • W przypadku uzycia zamiast tachogeneratora TG, czujnika polozenia, uklad wedlug wynalazku moze byc zastosowany do regulacji polozenia. 30 Uklad regulacji napedu przeksztaltnikowego na- wrotnego wedlug wynalazku, zlozony z dwóch ze¬ spolów prostowników, wyposazonych w dwa od¬ dzielne elementy ograniczajace, pozwala dla kaz¬ dego zespolu niezaleznie ustalic zadany zakres ste- 35 rowalnosci. Odpowiedni dobór tych zakresów, dla pracy falownikowej i prostownikowej kazdego zespolu, umozliwia ograniczenie pradów wyrów¬ nawczych przeksztaltnika do wartosci dopuszczal¬ nych, zapewniajac przez to bezawaryjna prace 40 ukladu.Ponadto uklad umozliwia ograniczenie pradów wyrównawczych przy maksymalnej wartosci na¬ piecia wyprostowanego bez blokowania niepracu¬ jacego prostownika, przez co"zostaja wyeliminowa- 45 ne dodatkowe opóznienia przy nawrocie napedu.Uklad regulacji wedlug wynalazku powoduje rów¬ niez zwiekszenie' wydajnosci niektórych urzadzen technologicznych, na przyklad walcarek nawrot- nych i mechanizmów operacyjnych w walcow- 50 niach. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Uklad regulacji napedu przeksztaltnikowego na- 55 wrotnego, zawierajacy wzorzec predkosci, tacho- generator, regulator predkosci, bocznik pradowy, wzmacniacz separacyjny, regulator pradu, wzmac- nacz mocy, generatory impulsów i przeksztaltnik, znamienny tym, ze regulator (2) predkosci jest 60 polaczony z regulatorem (3) pradu za posred¬ nictwem dwóch równoleglych nieliniowych ele¬ mentów (Rl, Dl) i (R2, D2), a wyjscie wzmacnia¬ cza (WM) mocy jest polaczone z dwiema równo¬ leglymi galeziami, z kórych kazda sklada sie 65 z ograniczajacego czlonu (4), polaczonego w sze-57010 6 reg z generatorem (GJ) impulsów, przy czym kazdy (P) z jednym z dwóch zespolów prostownikowych, generator (GJ) jest polaczony w przeksztaltniku pracujacych przeciwsobnie. PL