RU136261U1 - Электропривод постоянного тока с экстремальным управлением - Google Patents

Электропривод постоянного тока с экстремальным управлением Download PDF

Info

Publication number
RU136261U1
RU136261U1 RU2013137805/07U RU2013137805U RU136261U1 RU 136261 U1 RU136261 U1 RU 136261U1 RU 2013137805/07 U RU2013137805/07 U RU 2013137805/07U RU 2013137805 U RU2013137805 U RU 2013137805U RU 136261 U1 RU136261 U1 RU 136261U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current
output
input
armature
excitation
Prior art date
Application number
RU2013137805/07U
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Михайлович Сафонов
Дмитрий Анатольевич Благодаров
Сергей Владимирович Озеров
Алексей Александрович Костин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ"
Priority to RU2013137805/07U priority Critical patent/RU136261U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU136261U1 publication Critical patent/RU136261U1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Multiple Motors (AREA)
  • Control Of Direct Current Motors (AREA)

Abstract

Устройство содержит источник питания 1, датчик общего тока 2, преобразователь тока якоря 3 и преобразователь тока возбуждения 4, датчик тока якоря 5, двигатель постоянного тока 6, тахогенератор 7, регулятор тока якоря 8, датчик тока возбуждения 9, обмотку возбуждения двигателя 10, регулятор тока возбуждения 11, и экстремальный регулятор 12. Источник питания 1 связан выходом с силовым входом преобразователя тока обмотки возбуждения 4 и силовым входом преобразователя тока якоря 3, подключенного выходом к обмотке якоря двигателя 6 через датчик тока 5, соединенного выходом с первым входом регулятора тока якоря 8, подключенного выходом к управляющему входу преобразователя тока якоря, а вторым входом - к выходу тахогенератора 7, расположенного на валу двигателя. Экстремальный регулятор 12 подключен входом к выходу датчика общего тока 2, а выходом - к первому входу регулятора тока возбуждения 11, второй вход которого соединен с выходом датчика тока возбуждения 9. Экстремальный регулятор может быть реализован как на аналоговой элементной базе, так и на ПЛК. 3 илл.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к области электротехники и может использоваться для управления электроприводами на основе двигателей постоянного тока с независимым возбуждением.
Известно устройство для управления двигателем постоянного тока, содержащее источник питания, тахогенератор и преобразователи постоянного тока для питания обмотки якоря и обмотки возбуждения (Общий курс электропривода: Учебник для вузов / М.Г. Чиликин, М: Энергоиздат, 1981. - с. 485).
Недостатком такого устройства является то, что ток в обмотке возбуждения не зависит от режима работы привода. Это приводит к снижению КПД двигателя.
Наиболее близким к предлагаемому решению является устройство для управления двигателем постоянного тока, содержащее источник питания, связанный выходом с силовым входом преобразователя тока обмотки возбуждения и силовым входом преобразователя тока якоря, подключенного выходом к обмотке якоря двигателя через датчик тока, соединенного выходом с первым входом регулятора тока якоря, подключенного выходом к управляющему входу преобразователя тока якоря, а вторым входом - к выходу тахогенератора, расположенного на валу двигателя (Преобразователи на тиристорных блоках БВП для электроприводов постоянного тока / С.Р. Резинский, М.: Энергоатомиздат, 1983. - с. 28). Данное устройство также не обеспечивает изменение токов двигателя в зависимости от режима работы, скорости и нагрузки, что снижает энергетические характеристики.
Техническая задача состоит в уменьшении потребляемого тока двигателя. Технический эффект, возникающий при решении технической задачи, состоит в уменьшении тока возбуждения для случаев, когда двигатель работает с малой нагрузкой, и достигается тем, что в известное устройство для управления двигателем постоянного тока, содержащее источник питания, связанный выходом с силовым входом преобразователя тока обмотки возбуждения и силовым входом преобразователя тока якоря, подключенного выходом к обмотке якоря двигателя через датчик тока, соединенного выходом с первым входом регулятора тока якоря, подключенного выходом к управляющему входу преобразователя тока якоря, а вторым входом - к выходу тахогенератора, расположенного на валу двигателя, согласно полезной модели введены регулятор тока возбуждения, датчик общего тока, датчик тока возбуждения и экстремальный регулятор, подключенный входом к выходу датчика общего тока, а выходом - к первому входу регулятора тока возбуждения, второй вход которого соединен с выходом датчика тока возбуждения.
Устройство поясняется чертежами, где на:
фиг. 1. - приведена функциональная схема устройства для управления двигателем постоянного тока;
фиг. 2. - временная диаграмма момента нагрузки двигателя;
фиг. 3. - зависимость тока возбуждения от общего потребляемого тока.
Устройство содержит источник питания 1, датчик общего тока 2, преобразователь тока якоря 3 и преобразователь тока возбуждения 4, датчик тока якоря 5, двигатель постоянного тока 6, тахогенератор 7, регулятор тока якоря 8, датчик тока возбуждения 9, обмотку возбуждения двигателя 10, регулятор тока возбуждения 11, и экстремальный регулятор 12.
Источник питания 1 связан выходом с силовым входом преобразователя тока обмотки возбуждения 4 и силовым входом преобразователя тока якоря 3, подключенного выходом к обмотке якоря двигателя 6 через датчик тока 5, соединенного выходом с первым входом регулятора тока якоря 8, подключенного выходом к управляющему входу преобразователя тока якоря, а вторым входом - к выходу тахогенератора 7, расположенного на валу двигателя. Экстремальный регулятор 12 подключен входом к выходу датчика общего тока 2, а выходом - к первому входу регулятора тока возбуждения 11, второй вход которого соединен с выходом датчика тока возбуждения 9.
Устройство работает следующим образом.
Источник питания 1 подключается к сети постоянного или переменного тока, что несущественно для настоящего предложения. Существенно, что на выходе преобразователя тока якоря 3 и преобразователя тока возбуждения 4 вырабатывается регулируемое напряжение постоянного тока. Изменение тока якоря осуществляется с помощью преобразователя тока якоря 3. Преобразователь тока якоря 3 охвачен обратной связью по току через датчик тока 5, установленный в якорной цепи, а также обратной связью по скорости с помощью тахогенератора 7. Если нагрузка на вал двигателя повышается, то система управления током якоря повышает якорный ток.
Преобразователь тока возбуждения 4 соединен с регулятором тока возбуждения 11, который ограничивает ток возбуждения до номинального режима. При падении нагрузки на вал двигателя, экстремальный регулятор 12 понижает ток возбуждения. Экстремальный регулятор 12 может быть реализован как на аналоговой элементной базе, так и на программируемом логическом контроллере (ПЖ). Существенно, что он регулирует величину задания на ток возбуждения в зависимости от показаний с датчика общего тока 2. Это влечет за собой изменение общего потребляемого тока, что приводит к повышению энергетических показателей привода.
Предлагаемое техническое решение позволяет значительно повысить энергетические показатели в электроприводах, работающих краткое время на номинальных нагрузках и длительное время на малых. Нагрузочная диаграмма подобной системы представлена на фиг. 2.
Как видно из представленной нагрузочной диаграммы, период работы двигателя на максимальных нагрузках, где действует момент сопротивления Мс1, в несколько раз меньше, чем период работы двигателя на малых нагрузках, когда на двигатель оказывает воздействие только момент сопротивления Мс2. Такой тип электропривода часто встречается в промышленности, например в прессовых станках, которые лишь в небольшом временном диапазоне развивают максимальный момент.
Повышение энергетических показателей электропривода связано с тем, что зависимость общего потребляемого тока системой IΣ тока возбуждения IB имеет вид параболы. Однако, как показано на фиг. 3, точка минимального значения IΣ для каждого действующего на вал двигателя момента сопротивления единственна и уникальна.
Таким образом, нет общей точки, обеспечивающей оптимальные показатели энергопотребления для всех действующих на вал двигателя нагрузок. Задача экстремального регулятора в предлагаемой системе - находить экстремум, при котором потребляемый ток IΣ минимален, воздействуя на преобразователь тока возбуждения и, тем самым, меняя величину тока возбуждения.
Параболическая зависимость общего потребляемого тока и тока возбуждения обусловлена двумя формулами, связывающие общий ток IΣ и ток возбуждения IB, а также момент, развиваемый двигателем. Связь общего тока IΣ и тока возбуждения IB показана на формуле 1.
Figure 00000002
Как видно, момент зависит от тока якоря IЯ и тока возбуждения, который определяет величину потока. В известной системе величина тока возбуждения остается постоянной, независимо от того, какая нагрузка действует на вал двигателя. Ток якоря же напрямую зависит от нагрузки и уменьшается, при неизменном токе возбуждения, прямо пропорционально нагрузке.
Общий потребляемый ток в системе - это сумма тока возбуждения IB и тока якоря IЯ. Эта зависимость отражена в формуле 2.
Figure 00000003
,
Таким образом, видно, что изменяя величину тока возбуждения можно добиться значительной экономии потребляемого тока, исходя из выше указанных формул 1 и 2.

Claims (1)

  1. Устройство для управления двигателем постоянного тока, содержащее источник питания, связанный выходом с силовым входом преобразователя тока обмотки возбуждения и силовым входом преобразователя тока якоря, подключенного выходом к обмотке якоря двигателя через датчик тока, соединенного выходом с первым входом регулятора тока якоря, подключенного выходом к управляющему входу преобразователя тока якоря, а вторым входом - к выходу тахогенератора, расположенного на валу двигателя, отличающееся тем, что введены регулятор тока возбуждения, датчик общего тока, датчик тока возбуждения и экстремальный регулятор, подключенный входом к выходу датчика общего тока, а выходом - к первому входу регулятора тока возбуждения, второй вход которого соединен с выходом датчика тока возбуждения.
    Figure 00000001
RU2013137805/07U 2013-08-14 2013-08-14 Электропривод постоянного тока с экстремальным управлением RU136261U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013137805/07U RU136261U1 (ru) 2013-08-14 2013-08-14 Электропривод постоянного тока с экстремальным управлением

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013137805/07U RU136261U1 (ru) 2013-08-14 2013-08-14 Электропривод постоянного тока с экстремальным управлением

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU136261U1 true RU136261U1 (ru) 2013-12-27

Family

ID=49818213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013137805/07U RU136261U1 (ru) 2013-08-14 2013-08-14 Электропривод постоянного тока с экстремальным управлением

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU136261U1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU181458U1 (ru) * 2018-03-28 2018-07-16 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Устройство для управления приводом постоянного тока

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU181458U1 (ru) * 2018-03-28 2018-07-16 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Устройство для управления приводом постоянного тока

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6277796B2 (ja) 電動ポンプ
JP2012070559A (ja) 車両用回転電機
CN102710199A (zh) 一种发电机励磁控制系统
RU136261U1 (ru) Электропривод постоянного тока с экстремальным управлением
Gevorkov et al. Simulink based model of electric drive for throttle valve in pumping application
RU168615U1 (ru) Автономная электростанция переменного тока
CN105429554B (zh) 一种抽油机用开关磁阻驱动系统的控制方法
WO2017110131A1 (ja) 風力発電用の出力制御装置
RU2444838C1 (ru) Устройство для стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя
CN212324022U (zh) 基于双馈电机的起重机货物平滑提升控制系统
CN105162383B (zh) 一种模拟串励直流电机软特性的交流变频调速方法
AU2019101451B4 (en) Control system
JPWO2014103205A1 (ja) モータ駆動装置及びそれを備えたブラシレスモータ、並びに空気調和機
Xu et al. High performance DC chopper speed and current control of universal motors using a microcontroller
RU2457612C1 (ru) Устройство для регулирования и стабилизации напряжения автономного многофункционального асинхронного генератора
Benhaddadi et al. Energy efficiency electric Premium motor-driven systems
RU2339154C1 (ru) Устройство управления преобразователя частоты
CN201467051U (zh) 数字直流调速装置
JP2016223368A (ja) 水力発電システム
RU181458U1 (ru) Устройство для управления приводом постоянного тока
RU187868U1 (ru) Устройство электроснабжения с приводным двигателем
RU55224U1 (ru) Асинхронный двигатель для безредукторного электропривода
JP3221729U (ja) 負荷適応性を有する電源供給装置
RU2666151C1 (ru) Способ энергосберегающего управления однофазным коллекторным электродвигателем с динамической коррекцией движения
CN103296936B (zh) 一种直流电机强行励磁启动的系统及其方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20180815