RU2011287C1 - D c electric motor drive - Google Patents
D c electric motor drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2011287C1 RU2011287C1 SU904841335A SU4841335A RU2011287C1 RU 2011287 C1 RU2011287 C1 RU 2011287C1 SU 904841335 A SU904841335 A SU 904841335A SU 4841335 A SU4841335 A SU 4841335A RU 2011287 C1 RU2011287 C1 RU 2011287C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- inputs
- speed
- controller
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y02P80/116—
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике. The invention relates to electrical engineering.
Известный электропривод [1] содержит последовательно соединенные выпрямитель, датчик тока, электродвигатель, тахогенератор, преобразователь в цепи обмотки возбуждения и нелинейный преобразователь. The known electric drive [1] contains a series-connected rectifier, current sensor, electric motor, tachogenerator, a converter in the field circuit and a nonlinear converter.
Недостаток устройства состоит в относительно низком КПД. The disadvantage of this device is the relatively low efficiency.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является электропривод постоянного тока [2] , содержащий электродвигатель, подключенный к тиристорному выпрямителю, последовательно соединенные блоки уставки, регулятор частоты вращения и регулятор тока, выход которого подключен ко входу тиристорного выпрямителя, датчики тока и частоты вращения, выходы которых подключены ко входам обратных связей соответственно регулятора тока и регулятора частоты вращения, возбудитель, выход которого подключен к выходам обмотки возбуждения электродвигателя. The closest in technical essence and the achieved results is a direct current electric drive [2], containing an electric motor connected to a thyristor rectifier, setpoint units connected in series, a speed controller and a current controller, the output of which is connected to the input of a thyristor rectifier, current and speed sensors, the outputs of which are connected to the feedback inputs of the current controller and speed controller, respectively, the pathogen, the output of which is connected to the outputs of the winding uzhdeniya motor.
Недостаток устройства состоит в относительно больших потерях энергии, так как не учитываются потери энергии в сети и прежде всего потери, вызванные потреблением реактивной мощности. The disadvantage of this device is the relatively large energy losses, since it does not take into account the energy losses in the network and, above all, losses caused by the consumption of reactive power.
Цель изобретения состоит в снижении потерь энергии. The purpose of the invention is to reduce energy loss.
Цель достигается за счет того, что в электропривод введен сумматор, выход которого соединен со входом возбудителя, блок воздействия в четвертую степень, квадратор, датчик потока и три умножителя, выход первого и второго из которых соединены со входами сумматора непосредственно, а третьего через квадратор, первый вход первого умножителя соединен с выходом блока возведения в четвертую степень, вход которого соединен с датчиком по току, первые входы которого и третьего умножителей соединены с выходом датчика потока и входом блока возведения в четвертую степень, второй вход третьего умножителя соединен с выходом датчика тока, вторые входы первого и второго умножителей соединены через соответственно первый и второй функциональные преобразователи со входом датчика частоты вращения, причем первый и второй функциональные преобразователи реализуют соответственно следующие функциональные зависимости
U1= a+ b ωd;
U2 = , где ω- частота вращения;
a, b, d - константы;
ωо - частота вращения идеального холостого хода.The goal is achieved due to the fact that an adder is introduced into the electric drive, the output of which is connected to the exciter’s input, an exposure unit to the fourth degree, a quadrator, a flow sensor and three multipliers, the output of the first and second of which are connected directly to the inputs of the adder, and the third through a quadrator, the first input of the first multiplier is connected to the output of the fourth degree block, the input of which is connected to the current sensor, the first inputs of which and the third multiplier are connected to the output of the flow sensor and the input of the block the fourth degree, the second input of the third multiplier is connected to the output of the current sensor, the second inputs of the first and second multipliers coupled respectively through first and second function generators to the input speed sensor, said first and second function generators respectively implement the following functional relationships
U 1 = a + b ω d ;
U 2 = where ω is the rotation frequency;
a, b, d are constants;
ω about - ideal idle speed.
Существенные отличия предложенного технического решения состоят в том, что учитывается составляющая потерь, связанная с перетоком реактивной мощности в сети. Как известно, потери энергии в сети пропорциональны реактивной мощности. В данном предложении производится учет этой составляющей энергии. Significant differences of the proposed technical solution are that it takes into account the loss component associated with the flow of reactive power in the network. As you know, the energy loss in the network is proportional to reactive power. This proposal takes into account this component of energy.
На чертеже приведена схема устройства. The drawing shows a diagram of the device.
Двигатель 1, датчик 2, тиристорный выпрямитель 3, регулятор 4 тока, регулятор 5 частоты и блок 6 уставки включены последовательно. Датчик 7 потока установлен рядом с обмоткой 8 возбуждения. Тахогенератор 9 соединен с регулятором 5 частоты, первым 10 и вторым 11 функциональными преобразователями, которые через умножители 12, 13 связаны с сумматором 14. Умножитель 15 через квадратор 16 связывает выход тахогенератора 9 и датчика 17 потока с входом сумматора 14. Выход последнего связан с возбудителем 17, соединенным выходом с обмоткой 8 возбуждения. Датчик потока 7 соединен также с блоком 18 возведения в 4-ю степень.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Двигатель 1 работает с регулируемой частотой вращения. Регулирование частоты осуществляется изменением сигнала уставки, поступающим с выхода блока 6. Регулятор 5 сравнивает этот сигнал с действительным значением частоты, поступающим с выхода тахогенератора 9, и вырабатывает регулирующее воздействие на стабилизацию частоты. Этот сигнал через регулятор 4 поступает на управление тиристорным выпрямителем 3, изменяющим величину напряжения якоря. Этот канал регулирования (частоты) обладает высоким быстродействием. Наряду с этим имеется второй канал регулирования возбуждения. Этот канал обладает значительно меньшим быстродействием (на порядок). Поэтому работа этого канала проявляется в основном в установившихся режимах.
Усилитель 14 устанавливает значение напряжения возбудителя 17, при котором электропривод работает с минимальными потерями электроэнергии. Для этого сумматор 14 имеет интегральные свойства (типа ПИ или И регулятора). The
Покажем условия, при которых достигается минимум потерь энергии. We show the conditions under which a minimum of energy loss is achieved.
Переменные потери энергии [2]
ΔP1= R + Cf(ω)U
и постоянные потери энергии
ΔP2= aΦ2+bωdΦ2+KMωn, где R - сопротивление якорной цепи;
М, Φ, ω- момент, поток и частота вращения двигателя;
С - коэффициент перевода реактивной мощнсти в потери энергии (С≈0,1-0,3 кВт/кВар);
b - коэффициент потерь в стали;
d= 1,2-1,5;
n - коэффициент механических потерь,
n≈1-1,5, a = R
Здесь RB - сопротивление обмотки возбуждения;
- тангенс наклона характеристики намагничивания;
f(ω) - зависимость относительной реактивной составляющей тока от напряжения якоря или что практически тоже от скорости.Variable energy loss [2]
ΔP 1 = R + C f (ω) U
and constant energy loss
ΔP 2 = aΦ 2 + bω d Φ 2 + K M ω n , where R is the resistance of the anchor chain;
M, Φ, ω- moment, flow and engine speed;
C is the conversion factor of reactive power into energy loss (C≈0.1-0.3 kW / kVar);
b is the loss coefficient in steel;
d = 1.2-1.5;
n is the coefficient of mechanical loss,
n≈1-1.5, a = R
Here R B is the resistance of the field winding;
- the slope of the magnetization characteristic;
f (ω) is the dependence of the relative reactive component of the current on the voltage of the armature or, practically, also on speed.
U - максимальное напряжение выпрямителя;
ωо - скорость идеального холостого хода двигателя при U .U - maximum voltage of the rectifier;
ω о - ideal idle speed of the engine at U .
Например, для симметричного управляемого выпрямителя
f+= 1
Минимум потерь достигается при
, что достигается при
условии Φ4(a+bωd)--RM2= 0
. На выходе преобразователей 10 и 11 формируются сигналы U1= a+ bωd и U2= соответственно. Усилитель 14 осуществляет решение последнего уравнения. В случае отклонения упомянутого равенства от нуля на выходе усилителя 14 появляется сигнал, который изменяет значение потока в сторону, вызывающую исчезновение неравенства нулю суммы входных сигналов. Таким образом благодаря нелинейному преобразованию сигнала в блоке 11, пропорционального напряжения или что тоже частоте вращения учитывается потребление реакционной мощности и связанные с ней потери энергии в сети. Благодаря этому снижаются суммарные потери энергии. (56) 1. Ильинский Н. Ф. и др. Энергосбережение в электроприводе. М. : Высшая школа, 1989, с. 90, рис. 81.For example, for a symmetrical controlled rectifier
f + = 1
The minimum loss is achieved when
what is achieved when
condition Φ 4 (a + bω d ) - -RM 2 = 0
. At the output of the
2. Лебедев Е. Д. Управление вентильными электроприводами постоянного тока. М. : Энергия, 1980, с. 97. рис. 42. 2. Lebedev E. D. Control of valve DC electric drives. M.: Energy, 1980, p. 97. Fig. 42.
Claims (1)
Uф.п1 = a + b ωc,
U= ,
где ω - частота вращения;
a, b, c - константы;
ω0 - частота вращения идеального холостого хода.A DC electric drive containing an electric motor connected to a thyristor rectifier, a setpoint unit connected in series, a speed controller and a current controller, the output of which is connected to the input of a thyristor rectifier, current and speed sensors, the outputs of which are connected to the feedback inputs of the current controller and controller frequency of rotation, the pathogen, the output of which is connected to the terminals of the field winding of the electric motor, characterized in that, in order to increase the efficiency, input we have an adder whose output is connected to the exciter input, a fourth degree block, a quadrator, a flow sensor, and three multipliers, the outputs of the first and second of which are connected directly to the inputs of the adder, and the third through a quadrator, the first input of the first multiplier is connected to the output of the block fourth degree expansion, the input of which is connected to the flow sensor, the first inputs of the second and third multipliers are connected to the output of the flow sensor and the input of the fourth degree block, the second input of the third soybean multiplier dinene with the output of the current sensor, the second inputs of the first and second multipliers are connected through the first and second functional converters respectively to the input of the speed sensor, and the first and second functional converters respectively implement the following functional dependencies:
U f.p1 = a + b ω c ,
U = ,
where ω is the rotation frequency;
a, b, c are constants;
ω 0 - ideal idle speed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904841335A RU2011287C1 (en) | 1990-05-29 | 1990-05-29 | D c electric motor drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU904841335A RU2011287C1 (en) | 1990-05-29 | 1990-05-29 | D c electric motor drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011287C1 true RU2011287C1 (en) | 1994-04-15 |
Family
ID=21522063
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU904841335A RU2011287C1 (en) | 1990-05-29 | 1990-05-29 | D c electric motor drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2011287C1 (en) |
-
1990
- 1990-05-29 RU SU904841335A patent/RU2011287C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4143280A (en) | Control system for a tertiary winding self-excited generator | |
CA2034376A1 (en) | Variable voltage control for an electric propulsion system | |
KR970069851A (en) | Control device to control elevator AC motor with high driving efficiency | |
RU2011287C1 (en) | D c electric motor drive | |
SU1467731A1 (en) | Self-sufficient power unit | |
RU2069034C1 (en) | Frequency-controlled induction motor drive | |
SU957403A1 (en) | Asynchronous frequency-controlled electric drive | |
RU2821417C1 (en) | Device for starting asynchronous motor from diesel generator plant | |
SU1485378A1 (en) | Controllable electromachine dc-to-ac converter for powering inductional gyromotor | |
SU1711315A1 (en) | Electrical drive | |
SU1603519A1 (en) | Asynchronous-thyratron cascade | |
RU2115215C1 (en) | Induction motor speed control technique | |
RU2262180C1 (en) | Induction motor starting device | |
SU1513611A1 (en) | Self-sufficient diesel-electric unit | |
RU2076448C1 (en) | Method for electric drive control and device which implements said method | |
SU1617611A1 (en) | Induction electric drive | |
SU1203681A1 (en) | Adjustable-frequency a.c.drive | |
SU1750015A1 (en) | Ac drive unit | |
RU1791952C (en) | Device for control over asynchronous electric motor | |
RU2069032C1 (en) | Induction motor drive | |
SU714607A1 (en) | Device for damping oscillation in flexible coupling between motor and actuating mechanism | |
RU2065196C1 (en) | Device for simulation of motor-pump-pipe system | |
JPS59113776A (en) | Motor drive device by solar battery | |
JPS6022496A (en) | High efficiency operating speed control system for ac motor | |
RU1830608C (en) | Control of asynchronous electric drive |