SU1062837A1

SU1062837A1 - Two-motor electric drive

Info

Publication number: SU1062837A1
Application number: SU823438847A
Authority: SU
Inventors: Юрий Николаевич Сергиевский; Валентина Николаевна Кузнецова; Александр Петрович Богословский; Виктор Сергеевич Барков; Анатолий Павлович Шушпанов
Original assignee: Московский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Энергетический Институт
Priority date: 1982-05-17
Filing date: 1982-05-17
Publication date: 1983-12-23

Abstract

1ДВУХДВИГАТЕЛЫШЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД , содержащий двигатели посто- вного тока независимого возбуждени , кори которых включены последовательно с неуправл емым выпр мителем , св занным с источником тока, обМотка возбуждени первого двигател непосредственко, а обмотка возбуждени второго через корь первого двигател подключены к источникам питани , отличающийс тем, что, с целью повышени точности поддержани частоты враш.ени при pci,боте электропривода с мальгми нагрузками и обеспечени возможности работы электропривода в тормозном режиме, в него введены последовательно соединенные диод и резистор, шунтир тааие корь второго двигател , при этом диод включен встречно неуправл емому выпр мителю. 2 . Электропривод по п . 1, о т л и jj чающийс тем, что в него вве Ю ден второй дополнительный резистор, шунтирующий корь включенный в цепь С возб /ждени другого двигател .1DVUHDVIGATELYSHY ELECTRIC comprising engines posto- vnogo current independent excitation measles which are connected in series with an uncontrolled rectifier associated with the current source, the first excitation winding neposredstvenko engine, and the second excitation coil through the armature of the first motor connected to a power source, wherein that, in order to increase the accuracy of maintaining the frequency of your turn on pci, the bot drive with malgmy loads and enable the drive to work in a brake In this mode, a diode and a resistor connected in series are connected to it, the shuntyr is taori of the second motor, and the diode is turned on in opposition to the uncontrolled straightener. 2 Electric drive according to claim. 1, about tl and jj because the second additional resistor, shunt measles, included in the excitation / waiting circuit C of the other engine, is inserted into it.

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может найти применение в различных технологических установках , где требуетс регулирование скорости механизма, в частности в обцепромышленных установках (кранах, судовых лебедках и т.д.).The invention relates to electrical engineering and can be used in various technological installations where speed control of the mechanism is required, in particular in industrial industrial installations (cranes, ship winches, etc.).

В по ледние годы в установках подобного типа наход т применение электроприводы посто нного тока с источниками тока, выполненными в виде индуктивно-емкостных преобразователей , отличающиес простотой и высокой надежностью.In recent years, DC power drives with current sources made in the form of inductive-capacitive converters, which are characterized by simplicity and high reliability, are used in installations of this type.

При нерегулируемом источнике тока в корной цепи двигател регулирювание скорости электропривода осуществл етс по цепи возбуждени ,With an unregulated source of current in the engine circuit, the speed of the electric drive is controlled along the excitation circuit,

Известен электропривод посто нног тока, содержащр й источник тока, выполненный в виде индуктивно-емкостного преобразовател с выпр мителем на выходе, к которому подклю-; чен корь электродвигател посто нного тока l3 .A known electric drive with a direct current, containing a current source, made in the form of an inductive-capacitive converter with a rectifier at the output, to which it is connected; Measles DC motor l3.

В электроприводе могут быть получен J ;:exaн Iчecкиe характеристики практиче с ки любой формы, в частности возможно регулирование скорости как вверх, та и вниз от основной путем воздействи на цепь возбуждени .Жесткие механиче кие характеристики могут быть получены при использовании обратной св зи, сигнал которой пр мо или косвенно св зан со скоростью, дл чего в цепь возбуждени включен блок управлени с характеристикой типа насыщение, на входе которого сравниваютс сигнагл задани скорости и сигнал обратной св зи. При отсутствии отрицательной обратной св зи по скорости поток воз буждени машины определ етс лишь задающим сигналом, и электроприводIn the electric drive, J;: exan Detective characteristics of practically any form can be obtained, in particular, it is possible to control the speed both up and down from the main one by acting on the excitation circuit. Hard mechanical characteristics can be obtained using feedback which is directly or indirectly connected with speed, for which a control unit with a saturation type is included in the excitation circuit, at the input of which a speed command signal and a feedback signal are compared. In the absence of negative feedback on the rate of excitation, the flow of the machine is determined only by the reference signal, and the electric drive

работает в режиме управл емого источника момента . Аналогичный режим имеет место и при наличии сигнала обратной св зи, но при скорост х, соответствующих горУизонтальным участкам характеристики блока управлени . При выходе системы на рабочий участок характеристики блока управлени она приобретает свойства управл емого источника скорости.operates in a controlled moment source mode. A similar mode also takes place in the presence of a feedback signal, but at speeds corresponding to horizontal sections of the characteristics of the control unit. When the system reaches the working section of the characteristics of the control unit, it acquires the properties of a controlled source of speed.

Недостатком электропривода вл етс наличие на валу двигател тахогенератора , что усложн ет электропривод .The disadvantage of the electric drive is the presence of a tachogenerator on the motor shaft, which complicates the electric drive.

Наиболее близким техническим решением к изобретению вл етс двухдвигательный электропривод, содержащий двигатели посто нного тока независимого возбуждени , кори кото рых включены последовательно с неуправл емым выпр мителем, св занным с источником тока, обмотки возбуждени первого двигател непосредственно , а обмотка возбуждени через The closest technical solution to the invention is a twin-engine electric drive containing direct current motors of independent excitation, which are connected in series with an uncontrolled rectifier connected to the current source, the excitation winding of the first engine directly, and the excitation winding through

корь первого двигател подключены к источникам питани 21 .Measles of the first engine are connected to power sources 21.

В известном устройстве возбуждение одного иг.-двигателей регулируетс независимо, благодар чему этот двихатель развивает момент, не завис щий от скорости. Магнитный поток второго двигател зависит от ЭДС первого двигател и напр жени задани скорости, в результате чего обеспечиваетс требуемый уровень, скоростк транспортируемого материала. В устройстве отсутствуют какие-либо усилительные элементы, благодар чему достигаетс предельна простота и высока надежность, схемы.In a known device, the excitation of one ig.-engine is controlled independently, so that this engine develops a moment independent of speed. The magnetic flux of the second engine depends on the EMF of the first engine and the voltage setting of the speed, as a result of which the required speed of the transported material is provided. There are no amplifying elements in the device, due to which extremely simple and high reliability of the circuit is achieved.

Недостатком известного устройства вл етс то, что в зоне малых нагрузок электропривод имеет меньитую механическую характеристику и поэтому не обеспечивает необходимую точность регулировани частоты вращени электродвигател , а также не обеспечивает работы в тормозном режиме.A disadvantage of the known device is that, in the zone of small loads, the electric drive has a lower mechanical characteristic and therefore does not provide the necessary accuracy in controlling the frequency of rotation of the electric motor, and also does not provide operation in the braking mode.

Цель изобретени - повышение точности поддержани частоты вращени при работе электропривода с малыми нагрузкакй и обеспечение возможности работы электропривода в тормозном режиме.The purpose of the invention is to improve the accuracy of maintaining the rotational speed when the electric drive is operated with low loads and to enable the electric drive to operate in the braking mode.

Поставленна цель достигаетс тет что в двухдвигательныК электропри;вод , содержащий двигатели посто нног fOKa независимого возбуждени , кори которых включены последовательно с неуправл емым выпр мителем, св занньюл с источником тока, обмотка возбуждени первого двигател непосредственно, а обмотка возбуждени второго через корь ..пер вого двигател подключены к источникам питани , введены последовательно соединенные диод и резистор, шунтиру к цие корь второго двигател , при этом диод включен встречно неуправл емому выпр мителюThe goal is achieved by the fact that in two-motor electric drives, water containing permanent excitation engines fOKa, the measles of which are connected in series with the uncontrolled rectifier, connected to the current source, the excitation winding of the first engine directly, and the excitation winding of the second through a measur. The motor is connected to the power sources, a series-connected diode and a resistor are inserted, shunt the circuit to the second motor, while the diode is connected to an uncontrollable rectifier

Кроме того, в устройство введен второй дополнительный резистор, шунтирующий корь,включенный в цепь возбуждени другого двигател .In addition, a second additional resistor, a shunt measles, included in the excitation circuit of another engine, is introduced into the device.

На фиг.1 изображена схема предлагаемого электропривода; на фиг.2 его механические характеристики в относительных величинах (за базовые величины прин ты номинальные значени tOj, и MH, двигатели одинаковые) .Figure 1 shows the scheme of the proposed electric drive; in Fig. 2, its mechanical characteristics in relative terms (nominal values tOj, and MH, the engines are the same for basic values).

Электропривод (фиг.1) содержит двигатели посто нного тока независимого возбуждени , кори 1 и 2 которых включены последовательно-с неуправл емым выпр мителем 3, св занHtjfi с неуправл емым источником 4 тока, а обмотки 5 и 6 возбуждени подключены к источникам 7 и 8 питани при этом обмот1 а 5 возбуждени непосредственно, а обмотка б возбуждени через корь 1. Параллельно корй 2 включена цепь, содержаща The electric drive (Fig. 1) contains DC motors of independent excitation, the measles 1 and 2 of which are connected in series with the uncontrolled rectifier 3, connected to the uncontrolled current source 4, and the windings 5 and 6 of the excitation are connected to the sources 7 and 8 in this case, the excitation winding 5 is directly, and the excitation winding b through the measles 1. In parallel, the switch 2 includes a circuit containing

резистор 9 и диод 10, причем диод 10 включен встречно неуправл емому выпр5№ ителю 3. Параллельно корю 1 второго двигател включен резисторa resistor 9 and a diode 10, and a diode 10 being turned on opposite to the uncontrollable rectifier of the ite 3. In parallel with the second motor 1, the resistor

Работает электропривод следующим The drive works as follows

образом работу рассматриваем при отсутствии реэистора 11).We consider the work in the absence of a resistor 11).

При пуске электропривода напр жени задани IM источников 7 и 8 питани подают на обмотки 5 и 6 возбуждени , и подключают неуправл емый источник 4 тока к сети При этом по кор м 1 и 5 двигателей протекает неизменный njo величине ток равный току источникатрка.Ток в ормотке 5 возбуждени первого двигателд определ етс величиной напр жени и .г цисточника 8 питани и неизмен н по величине , а ТТ5К в оС 1отке 6 возбуждени второго двигател , определ емый разностью между напр жением (1 источника 7 питани и величиной ЭДС Б первого двигател , в началь ный момент пуска (40 « 0) зависит от напр жени изс и сопротивлени цепи обмотки 6 возбуждени . Момент первоiro двигател посто нен, так как посто нны по величине ток его кор и поток. Момент второго двигател при увеличении скорости двигателей (а они равны, так как двигатели работают на общую нагрузку) уменьшаетс , следовательно уменьшаетс и суымарный момент двигателей в соответствии с характеристикой а (фиг.2), When the electric drive is started, the voltage of the IM supply sources 7 and 8 is supplied to the excitation windings 5 and 6, and an uncontrolled current source 4 is connected to the network. A constant current, equal to the source current, flows through the motors 1 and 5. 5 of the first motor is determined by the voltage and power of the power supply 8 and unchanged in magnitude, and ТТ5К in оС 1 current 6 of the second motor, determined by the difference between the voltage (1 power source 7 and the first voltage EMF B of the first motor, start n The starting time (40 ° 0) depends on the voltage emitted and the resistance of the excitation winding circuit 6. The motor moment is constant, since its current core and flow are constant in magnitude. The second motor moment with increasing engine speed (and since the engines operate at a total load) decreases, hence the suimaric torque of the engines is also reduced in accordance with characteristic a (figure 2),

В предлагаемом двухдвигательном электроприводе корь 1 первого двигател выполн ет функции тахогенератора. Таким образом, электропривод работает с обратной св зью по скорости, в результате чего с росте двигателей и соответственно ЭДС Е ток возбуждени 3 0j и поток второго двигател уменьшаютс уменьшаетс и мс хент второго двигател .In the proposed two-motor electric drive, the measles 1 of the first engine performs the functions of a tachogenerator. Thus, the electric drive operates with speed feedback, as a result of which, as the motors grow and the EMF E increases, the excitation current 3 0j and the flow of the second motor decrease, and the ms of the second motor decreases.

По мере роста скорости и ЭДС первого дв.игател наступает режимWith the growth of speed and EMF of the first two-player mode

равенства и Е|, а затем Е стано витс больиад , в результате чего ток возбуждени gj и поток второго двигател измен ют знак,измен ет знак него ЭДС Е} (крива Ь , .фиг. .Когда ЭДС EJ превысит по абсолютному значению величину падени напр жени в обмотке кор 2, открываетс вентиль 10 и образуетс дополнительна цепь дл протекани тока через резистор 9. Ток 1 через цепь кор 2 теперь превышает величину тока, следовательно момент второго двигател растет с ростом скорости двигателей быстрее, (ежели при , и тем быстрее, чем меньше величина Rj,,,. Механическа характеристика в зоне малых моментов первого квадранта и во втором квадранте становитс жесткой и пинейной. Что определ ет стабильную, регулируе мую изменением задани скорость xorfocTorQ хода и возможность работы в г.енераторном режиме. Характеристики а и С (фиг.2) соот8ветствуют различным уровн м напр жени задани , причем с 5меньшеиием напр жени задани уменьшаетс скорость холостого хода двигателай.equality and E |, and then E becomes Vites bolsad, as a result of which the excitation current gj and the flow of the second motor change the sign, changes its sign EMF E} (curve b, .fig. When the EMF exceeds the absolute value of voltage in the winding of core 2, valve 10 opens and an additional circuit is formed to allow current to flow through resistor 9. Current 1 through circuit 2 now exceeds the current, therefore the second motor increases with increasing motor speed faster (if, and faster the smaller the value of Rj ,,,. Mekhan The logical characteristic in the zone of small moments of the first quadrant and in the second quadrant becomes rigid and piny.That defines a stable, adjustable change in the reference speed xorofocTorQ and the ability to work in the generator mode. The voltage of the task is reduced, and with a lower voltage of the task voltage, the engine idling speed decreases.

. Включение резистора 11 параллельно корю 1 другого двигател дает возможность дополнительно увеличить жесткость механической характеристики , поскольку при этом часть тока источника тока ответвл етс в резистор 11, вследствие чего (так как .; ток 3j посто нен по величине) токО, и момент первого двигател при тем же значении скорости будет иметь меньшую величину.. The inclusion of resistor 11 in parallel with Korya 1 of another motor makes it possible to further increase the rigidity of the mechanical characteristic, since in this case a part of the current of the current source branches to resistor 11, as a result of which (because; the same speed value will have a smaller value.

Предлагаемый двухдвигательный Электропривод обеспечивает повышение точности поддержани скорости при работе привода с мальми нагрузками и в тормозном режиме, при этом электропривод обладает возможностью не:зависимого регулировани момента и скорости как в двигательном, так и в генераторном режиме.The proposed twin-motor electric drive provides an increase in the accuracy of speed support when the drive is operated with Malmie loads and in the braking mode, while the electric drive has the possibility of not: dependent torque and speed control both in the motor mode and in the generator mode.

inin

rr

/Twf /« Дмйг 5 jp / Twf / "dmyg 5 jp

J ffJ ff

«"

Claims

1 TWO MOTOR ELECTRIC DRIVE containing independent direct current motors, the anchors of which are connected in series with an uncontrolled rectifier connected to a current source, the excitation winding of the first motor directly, and the excitation winding of the second through the armature of the first motor are connected to power sources, characterized in that, for the purpose of increase the accuracy of maintaining the rotational frequency during operation of the electric drive with low loads and ensuring the possibility of operation of the electric drive in the braking mode e, it administered serially connected diode and a resistor shunt anchor the second motor, wherein the diode is connected in opposition mu uncontrolled rectifier.

2. Electric drive according to claim 1, about lt-tg / charac- terized by the fact that a second additional resistor is inserted into it, shunting the armature? included in the excitation circuit of another engine.

SU. ,,, 1062837