Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 01.06.1973 Opis patentowy opublikowano: 31.12.1975 76137 KI. 21c,59/35 MKP H02p 7/52 |~C -LNIA Urzedu Patentowego Twórcy wynalazku: Wladyslaw Szklanny, Leslaw Dubik Uprawniony z patentu tymczasowego: Huta „Stalowa Wola" Przedsie¬ biorstwo Panstwowe, Stalowa Wola (Polska) Sposób regulacji obciazenia silnika elektrycznego i uklad do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób i uklad do regulacji obciazenia silnika elektrycznego napedza¬ jacego maszyne produkcyjna, zwlaszcza taka, któ¬ rej moment oporowy mozna regulowac zmieniajac za pomoca czlonu wykonawczego warunki pracy tej maszyny, która na przyklad moze byc prasa automatyczna do wyrobu cegly, sprezarka, walcar¬ ka, mlyn lub inna tym podobna.W tego typu maszynach silnik powinien praco¬ wac ze stalym obciazeniem zapewniajac przez to wymagane warunki produkcyjne, na przyklad od¬ powiednie cisnienie prasowania cegiel lub wyma¬ gany docisk przy walcowaniu lub mieleniu.Stosowane dotychczas sposoby i uklady regulacji obciazenia oparte sa badz na zasadzie regulacji w funkcji natezenia pradu pobieranego przez silnik, badz tez w oparciu o pobór mocy czynnej silni¬ ka.Realizacja sposobu opartego na funkcji natezenia pradu pobieranego jest prostsza i latwiejsza do uzyskania, jednakze z uwagi na brak pelnej adek¬ watnosci pomiedzy poborem pradu a obciazeniem moze byc stosowany tylko w takich ukladach, w których zmiany napiecia i wspólczynnika mocy sa znikome a wymagania dotyczace pewnosci dziala¬ nia i dokladnosci niezbyt duze.W bardziej precyzyjnych sposobach i ukladach regulacji obciazenia silników elektrycznych, regu¬ lacja realizowana jest w funkcji poboru mocy czynnej przez silnik. W ukladach tych podstawo- 10 15 20 25 30 wym elementem wejsciowym jest watomierz kon¬ taktowy. Watomierze te sa przyrzadami bardzo pre- cyzyjnymi, sa wrazliwe na wstrzasy i w trudnych warunkach eksploatacyjnych czesto sie psuja i za¬ wodza, zwlaszcza gdy istnieje potrzeba czestej zmia¬ ny nastawienia regulowanego obciazenia. Istotna wada tych watomierzy jest równiez brak mozli¬ wosci wyprowadzenia dodatkowych sygnalów na przyklad o przekroczeniu dopuszczalnych granic ob¬ ciazenia, co w takich przypadkach powoduje ko¬ niecznosc zwielokrotnienia liczby zainstalowanych watomierzy.Celem wynalazku jest unikniecie wymienionych wad i niegodnosci.Cel ten osiagnieto w rozwiazaniu wedlug wy¬ nalazku przez zastosowanie ukladów pólprzewodni¬ kowych, które wspólpracujac ze soba spelniaja funkcje regulatora z pominieciem watomierza kon¬ taktowego, w miejsce którego zastosowano przet¬ wornik mocy czynnej.Sposób regulacji obciazenia silnika elektrycznego wedlug wynalazku polega na tym, ze sygnal pobo¬ ru mocy przez silnik napedowy zostaje przetwo¬ rzony na proporcjonalne napiecie pradu stalego, które jest nastepnie porównywane z dowolnie nastawionymi napieciami progowymi, w wyniku czego po osiagnieciu napiecia pradu stalego nasta¬ wionego na poszczególnych progach dyskryminatora nastepuje zalaczenie lub wylaczenie przekazników ukladu wykonawczego. 76 13776137 Uklad regulacji do stosowania sposobu wedlug wynalazku sklada sie z przetwornika, miernika po¬ boru mocy, ukladów progowych dyskryminatora wraz z potencjometrami i przekaznikami, przy czym caly uklad zasilany jest ze stabilizowanego zasi- 5 lacza.W przypadku zastosowania ukladu do silników pradu stalego zbedne staje sie zastosowanie miedzy silnikiem a miernikiem przetwornika.Wynalazek zostanie szczególowo objasniony na 10 przykladzie jego wykonania przedstawionym w schemacie blokowym na zalaczonym rysunku.Uklad wedlug wynalazku odznacza sie prosta bu¬ dowa tania w wykonaniu i zapewniajaca nieza¬ wodnosc i trwalosc w uzytkowaniu, nie wymagajac 15 przy tym stalego dozoru i konserwacji. Sposób wedlug wynalazku jest uniwersalny i nadaje sie do zastosowania w wielu dziedzinach dzieki temu, ze stosowane moga byc róznego rodzaju przetwor¬ niki jak równiez dowolna ilosc progów dyskrymi-. 2o natora.Napiecie zasilajace U i prad I pobierany przez silnik podawane sa na przetwornik mocy czynnej 1, pracujacy w ukladzie jednofazowym badz tez w jednym ze znanych ukladów trójfazowych. 25 Przetwornik mocy 1 przetwarza doprowadzone do niego sygnaly: napiecia, pradu i wspólczynnika mocy na napiecie pradu stalego Up, proporcjonalne do* ich iloczynu. Napiecie to podawane jest na wzmacniacz 2 zbudowany w pulpicie sterowania, M a z jego wyjscia na miernik poboru mocy 3 oraz uklady progowe dyskryminatora 4. "W charakterze wzmacniacza 2 zastosowano kombinowany wtórnik emiterowy zbudowany na dwóch tranzystorach ty¬ pu n-p-n i jeckiym tranzystorze typu p-n-p. Uklad 35 ten cechuje sie duza stabilnoscia wzmocnienia, duza opornoscia wyjsciowa. Umozliwia to podlaczanie wielu ukladów progowych bez pogarszania doklad¬ nosci pracy regulatora.Uklady progowe zbudowane sa z wykorzystaniem 40 tranzystorów typu p-n-p i n-p-n z tranzystorem n-p-n na wejsciu, co zapewnia uzyskanie wysokiej stabilnosci temperaturowej i duzego wspólczynnika wzmocnienia dla pradu stalego przy malym plynie¬ ciu zera, co z kolei pozwala na uzyskanie malej 45 histerezy dyskryminatora i duzej powtarzalnosci punktów zadzialania.' W ukladzie dyskryminatora napiecie to porówny¬ wane jest z napieciem odniesienia, ustawianym za pomoca potencjometrów 7 znajdujacych sie na pul- ^ picie sterowania. Wartosc nastawionego progu za¬ dzialania moze byc odczytana zgrubnie, bezposred¬ nio ze skali naniesionej obok potencjometrów 7.Dokladny odczyt nastawienia przeprowadzic mozna z miernika 3 po wcisnieciu przycisku 10 przela- K czajacego go na pomiar progu zadzialania.Jezeli moc pobierana z sieci przekroczy nasta¬ wiona na potencjometrze wartosc dopuszczalna lub tez spadnie ponizej dolnej wartosci granicznej, za¬ laczony zostanie odpowiedni przekaznik wyjsciowy w 5 powodujac uruchomienie ukladu wykonawczego.Dla wyeliminowania ewentualnych bledów mo¬ gacych powstac w wyniku starzenia sie elementów ukladu przewidziano zerowanie wzmacniacza 2 za pomoca dwóch dodatkowych potencjometrów 3, 9. w Kontrole zerowania mozna przeprowadzic po wcis¬ nieciu przycisków przelaczajacych miernik 3 na sprawdzenie zerowania. Uklad zasilany jest z za¬ silacza stabilizowanego 6.W prasie do cegly silikatowej uklad wedlug wy¬ nalazku pracuje przykladowo w nastepujacy spo¬ sób.Gdy silnik 12 pracuje z okreslonym obciazeniem wytwarza on takie cisnienie w prasowanej masie, które zapewnia uzyskanie dobrej jakosci cegly.W przypadku niedostatecznego napelnienia form masa do wyrobu cegiel, która dostarcza odpowied¬ nie urzadzenie dozujace, przy prasowaniu tej ma¬ sy nie powstaja dociski i cisnienia gwarantujace wytwarzanie cegly dobrej jakosci, a silnik 12 w wyniku tego jest mniej obciazony i pobiera mniej¬ sza moc. Gdy moc pobierana przez silnik 12 mie¬ rzona przez przetwornik mocy czynnej 1 spadnie na .przyklad ponizej progu nastawionego na poten¬ cjometrze T* zadziala uklad progowy 4* powodu¬ jac zalaczenie przekaznika 5", który z kolei uru¬ chamia urzadzenie wykonawcze, w naszym przy¬ padku dozujace mase do wyrobu cegiel tak, ze ilosc zasypywanej do form masy zostaje zwiekszo¬ na.W przypadku nadmiernego wzrostu mocy silni¬ ka 12 powyzej nastawionej na potencjometrze 7"' wartosci, zadziala uklad progowy 4m powodujac zalaczenie przekaznika 5"', który z kolei powoduje zmniejszenie ilosci zasypywanej do form masy.Przekazniki 5* i 5rv dzialaja w identyczny spo¬ sób jak 5M i 5m lecz przy znaczniejszych spadkach lub wzrostach obciazenia silnika 12 wyzwalajac skierowanie brakowych cegiel na przyklad na wy¬ sypisko.W omówionym przykladzie zastosowany zostal przetwornik mocy czynnej 2, jednakze cel swój spelni takze przetwornik innej wielkosci elektrycz¬ nej, np. pradu, dajacy prad staly o okreslonym napieciu proporcjonalnym do mierzonej przez ten przetwornik wielkosci.Zgodnie z wynalazkiem ilosc progów dyskrymi¬ natora 4 moze byc dowolna. PL