SU1070679A1

SU1070679A1 - Non-reversible thyratron d.c.motor

Info

Publication number: SU1070679A1
Application number: SU823442666A
Authority: SU
Inventors: Владимир Дмитриевич Земляков; Александр Георгиевич Ровенский; Николай Алексеевич Задорожний; Сергей Александрович Фисенко
Original assignee: Харьковский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.В.И.Ленина
Priority date: 1982-05-25
Filing date: 1982-05-25
Publication date: 1984-01-30

Abstract

НЕРЕВЕРСИВНЫЙ ВЕНТИЛЬНЬШ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, qoдержаешй: электродвигатель посто нного тока, подключенный к нереверсивному вентильному преобразователю, в цель управлени которого включены блок задани частоты вращени , первый узел сравнени , регул тор частоты вращени , второй узел сравнени , регул тор тока и система импульснофазового управлени , а также первый управл емый ключ, управл ющий вход которого соединен с выходом релейного элемента с гисТерезисной характеристикой , подключенного к вьжоду первого узла сравнени , и датчики частоты вращени и тока кор электродвигател , подключенные к входам соответственно первого и второго узлов сравнени , отличающийс тем, что, с целью уменьшени динамического падени и перерегулировани частоты вращени и повышени надежности электропривода, в него введен второй управл емой ключ, управл к ций вход которого со-, единен с выходом релейного элемента с гистерезисной характеристикой, при этом первый управп етЛ ключ включен между первым узлом сравнени i и входом регул тора частоты вращени , второй управл емый ключ - между выходом регул тора частоты вращени и вторым узлом сравнени , причем вывод второго управл емого ключа, подключенный к второму узлу сравнени , соединен также с входом релейного элемента. О Эд соIrreversible VENTILNSH DC motor, qoderzhaeshy: d.c. motor connected to a combi-controlled converter, the target control is included unit specifying the rotational speed, the first comparing unit controller rotational frequency, the second comparing unit regulator current torr and impulsnofazovogo control system, as well as the first control key, the control input of which is connected to the output of a relay element with a hysteresis characteristic connected to an output of the first node The sensors of rotation frequency and current of the electric motor connected to the inputs of the first and second comparison nodes, respectively, are characterized in that, in order to reduce the dynamic drop and re-adjust the rotation frequency and increase the reliability of the electric drive, it controls This input is connected to the output of a relay element with a hysteresis characteristic, the first control key is connected between the first comparison node i and the input of the speed regulator, the second the controlled key is between the output of the rotational speed regulator and the second comparison node, the output of the second controlled key connected to the second comparison node is also connected to the input of the relay element. O ed co

Description

Изобретение относитс к электротехнике , а именно к нереверсивным вентильным электроприводам посто нного тока, работающим в режиме ударных нагрузок и примен етс в металлургической , бумажной и других отрасл х промышленности.The invention relates to electrical engineering, in particular to non-reversible DC electric drives operating in a shock load mode and is used in the metallurgical, paper and other industries.

Известно устройство управлени нереверсивным регулируемым электроприводом посто нного тока, содержаще контур сравнени сигнала обратной св зи по частоте вращени двигател с задающим сигналом, два усилител на выходе указанного контура, подсоединенного к системе управлени вен тил ми, один из которых снабжен устройством коррекции, а также Логическую схему ИЛИ и блокирующий диод Г13.A control device for an irreversible adjustable direct current drive is known, comprising a circuit comparing the feedback signal of the motor speed with a driving signal, two amplifiers at the output of the specified circuit connected to the ventilation control system, one of which is equipped with a correction device, as well as a logic circuit. scheme OR and blocking diode G13.

В дЪнном электроприводе при увеличении частоты вращени электродвигател в режиме сброса нагрузки вентильный преобразователь перевод т в инверторный режигл. При этом электромагнитна энерги рекуперируетс в сеть, и электромаг итный момент электродвигател форсированно уменьшаетс к нулю, что частично снижает перерегулирование по частоте вращени , так как оно возникает и под действием высвобожденной энергии уПругодеформиррванных элементов электромеханической системы электропривода . Последующее восстановление заданной- частоты вращени в нереверсивном peгyлиpye дoм электроприводе посто нного тока сопровождаетс возникновением пиков тока и бестоковых зон. In the electric drive, with an increase in the frequency of rotation of the electric motor in the mode of load shedding, the valve converter is transferred to the inverter stage. In this case, the electromagnetic energy is recovered into the network, and the electric moment of the electric motor is forcedly reduced to zero, which partially reduces the frequency overshoot, as it also occurs under the action of the released energy of the deformed elements of the electromechanical system of the electric drive. The subsequent restoration of a given frequency of rotation in an irreversible regulation of the direct current drive is accompanied by the appearance of current peaks and current-free zones.

При эксплуатации электропривода возможно ударное приложение нагрузки во врем бестоковой зоны, когда электропривод неупр1авл ем и зазоры в сочленени х разо1«а вуты из-за колебаний упругих элементов электромеханической системы электропривода. Вследствие чего увеличиваетс динамическое падение и перерегулирование частоты вращени электродвигател , что отрицательво сказываетс на технологическом процессе. Кроме того, замыкание зазоров при ударном приложении нагрузки сопровождаетс возникновением недопустимых динамических усилий в электромеханической системе электропривода, что влечет за собой снижение надежности электромеханической систекаа электропривода в целом..During operation of the electric drive, it is possible to shock the load during the current-free zone, when the electric drive is insensitive and gaps in joints are different due to the oscillations of the elastic elements of the electromechanical system of the electric drive. As a result, the dynamic drop and overshoot of the frequency of rotation of the motor increases, which negatively affects the process. In addition, the closure of gaps under shock load application is accompanied by the occurrence of unacceptable dynamic forces in the electromechanical system of the electric drive, which entails a decrease in the reliability of the electromechanical system of the electric drive as a whole ..

Известно устроЯ1ство управлени нереверсивным вентильным электроприводом посто иного тока, содержащее двухконтурную систему подчиненного регулировани с регул торами тока и/частоты вращени , систему импульсно-фазового управлени , а также цепочку , состо щую из последовательно включенных стабилитб)она и диода, подключенную параллельно цепи обратной св зи регул тора частоты вращени f2J. ,A control device is known for a non-reversible DC motor that contains a dual-circuit slave control system with current and / rotation frequency controllers, a pulse-phase control system, and a chain consisting of a series-connected stabilizer and a diode connected in parallel to the feedback circuit f2J. ,

В указанном устройстве в режиме сброса нагрузки напр жение регул тора частоты вращени ограничиваетс на заданном уровне цепочкой, состо щей из включенных последовательно стабилитрона и диода.In this device, in the load shedding mode, the voltage of the speed regulator is limited at a predetermined level by a chain consisting of a zener diode and a diode connected in series.

Таким образ эм, удаетс сократить врем изменени напр жени на выходе регул торов частоты вращени и тока при ударном приложении нагрузки во врем бестоковой паузы от максимально возможного значени до значени , при котором ЭДС преобразова тел превысит ЭДС двигатела. Но этого времен достаточно дл того, чтобы частота вращени электродвигател снизилась относительно заданного значени к моменту по влени тока и ее восстановление произошло с перерегулированием , а значит снова возникла бестокова зона.Thus, it is possible to shorten the time of voltage variation at the output of the rotational frequency and current regulators under shock load application during the dead-time pause from the maximum possible value to the value at which the electromotive force conversion of the bodies exceeds the emf of the engine. But this time is sufficient for the rotational speed of the electric motor to decrease relative to the set value by the time of the occurrence of the current and its restoration takes place with overshoot, which means that the current-free zone appears again.

Однако указанное устройство не I позвол ет устранить возникновение пиков тока и бестоковых зон в режиме сброса нагрузки, а также повысить качество переходного процесса при ударном приложении нагрузки, что приводит к отклонению показателе качества переходных процессов при регулировании частоты вращени от предписанных технологий и к снижению надежности электромеханической системы электропривода в целом.However, this device does not allow to eliminate the occurrence of current peaks and current-free zones in the load shedding mode, as well as to improve the quality of the transient process under shock load application, which leads to a deviation of the transient process quality index when adjusting the rotation frequency from the prescribed technologies and to a decrease electric drive systems in general.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс вентильный электропривод посто нного тока, содержащий электродвигатель посто нного тока, подключенный к нереверсивному вентильному преобразователю, в цепь управлени которого включены блок зсщани частоты вращени , первый узел сравнени регул тор частоты враиени , второй узел сравнени , регул тор тока и система импульсно-фазового управлег-ч ни , а также управл емый ключ, управ л ющий вход которого соединен с выходом релейного элемента с гистерезиСной характеристикой, подключенного к выходу первого узла сравнени , и датчики частоты вращени и тока кор электродвигател , подключенные к входам соответственно первого и второго узлов сравнени СЗ}.Closest to the present invention is a DC electric motor containing a direct current electric motor connected to a non-reversible valve converter, the control circuit of which includes a frequency speed controller, a first comparison frequency controller, a second comparison node, a current regulator and a pulse-phase control system, as well as a controllable key, the control input of which is connected to the output of a relay element with a hysteresis characteristic connected to the output One of the first comparison node, and the rotational speed and core current sensors of the electric motor, connected to the inputs of the first and second comparison nodes of the NW, respectively.

В известном электроприводе управл емый ключ включен между входом и выходом регул тора частоты вращени . Указанный управл емый ключ при перерегулировании частоты вращени в режиме сброса нагрузки или перезадани частоты вращени не преп тствует изменению пол рности напр жени на выходе регул тора частоты вращени , что приводит в нереверсивном электроприводе к возникновению бестоковых зон и пиков тока При эксплуатации электропривода возможно ударнОе приложение нагрузки сразу послеIn a known electric drive, a control key is connected between the input and the output of the speed regulator. The specified controllable key when overregulating the rotation frequency in the load shedding mode or reassigning the rotation frequency does not prevent a change in the polarity of the voltage at the output of the rotation frequency regulator, which in the non-reversible electric drive leads to the occurrence of current-free zones and current peaks. right after

сброса нагрузки во врем бестоковой зоны, когда регул торы тока и частоты вращени наход тс в насыщении.load shedding during the current-free zone, when the current and frequency controllers are in saturation.

За врем , необходимое дл изменени напр жени на выходе регул тора тока и частоты вращени от максималь но возможной величины до величины, при которой ЭДС преобразовател превысит ЭДС двигател , частота вращени электродвигател снижаетс под действием момента нагрузки, так как ток двигател отсутствует. Поэтому динамическое падение и перерегулирование частоты вращени двигател значительно возрастают, в результате чего показатели качества регулирЬвани частоты вращени ухудшаютс и не удовлетвор ют требовани м технологического процесса. Кроме того, замыкание зазоров в сочленении при ударном приложении нагрузки сопровождаетс возникновением недопустимо больших динамических усилий в электромеханической системе электропривод что приводит к снижению надежности электромеханической системы электропривода в целом.For the time required to change the voltage at the output of the current regulator and the rotational speed from the maximum possible value to the value at which the emf of the converter exceeds the emf of the motor, the frequency of rotation of the electric motor decreases due to the load torque, since there is no motor current. Therefore, the dynamic drop and overshoot of the engine speed increase significantly, as a result of which the quality indicators of the speed control deteriorate and do not meet the requirements of the technological process. In addition, the closure of the gaps in the joint under shock load application is accompanied by the occurrence of unacceptably large dynamic forces in the electromechanical system of the electric drive, which leads to a decrease in the reliability of the electromechanical system of the electric drive as a whole.

Цель изобретени - уменьшение динамического падени и перерегулировани частоты вращени и повышение надежности.The purpose of the invention is to reduce the dynamic drop and overshoot the rotational speed and increase reliability.

Поставленна цель достигаетс тем,ЧТО в нереверсивный вентильный электропривод посто нноготока, содержа1дай электродвигатель посто нного тока, подключенный к нереверсивному вентильному преобразователю, в цепь управлени которого включены блок задани частоты вращени , первы узел сравнени , регул тор частоты вращени , второй узел сравнени , регул тор тока и система импульснофазового управлени , а также управл емый ключ, управл ющий вход которого соединен с выходом релейного элемента с гистерезисной характеристикой , подключенного к выходу первог узла сравнени , и датчики частоты вращени и тока кор электродвигател , подключенные к входам соответственно первого и второго узлов сравнени , введен второй управл емый клю управл ющий вход которого соединен с выходом упом нутого релейного элемента с гистерезисной характеристикой , при этом первый управл екый . ключ вклю1чен между первым узлом сравнени и входом регул тора частоты вращени , второй управл еьвлй ключ 1между выходом регул тора частоты вращени и вторым узлом сравнени , причем вывод второго управл еглого ключа, подключенный к второму узлу сравнени , соединен также с вторым входом релейного элемента. ; На чертеже предстгьвлена схема предлагаемого электропривода.The goal is achieved in that a non-reversible DC valve electric drive containing a DC motor connected to a non-reversible valve converter, the control circuit of which includes a frequency reference unit, a first comparison node, a rotation frequency regulator, a second comparison node, a regulator current and pulse-phase control system, as well as a control key, the control input of which is connected to the output of a relay element with a hysteresis characteristic, is connected The first control node connected to the output of the first comparison node, and the rotational speed and core current sensors of the electric motor connected to the inputs of the first and second comparison nodes, respectively, introduced a second controlled key whose control input is connected to the output of the relay element with a hysteresis characteristic yeky the key is turned on between the first comparison node and the input of the rotational speed regulator, the second control key 1 between the output of the rotational speed controller and the second comparison node, the output of the second control key connected to the second comparison node is also connected to the second input of the relay element. ; The drawing shows the scheme of the proposed electric drive.

Электропривод содержит электродвигатель I, подключенный к нереверсивному вентильному преобразователю 2, в цепь управлени которого включены блок 3 задани частоты вращени ; узел 4 сравнени , регул тор 5 частоты вращени , узел б сравнени , ре-гул тор ;7 тока и систему 8 импульсно-фазового управлени , а также управл екый ключ 9, управл ющий вход которого соединен с выходом релейного элемента 10 с гистерезисной характеристикой. К входам узлов 4 и 6 сравнени подключены датчики 11 и 12 соответственно частоты вращени и тока кор электродвигател . Электропривод содержит также управл емой ключ 13, управл ющий вход которого соединен также с вы ходом релейного элемента 10.The electric drive contains an electric motor I, connected to an irreversible valve converter 2, into the control circuit of which the unit 3 sets the rotational speed; comparison node 4, speed regulator 5, comparison node b, current controller 7 and pulse phase control system 8, as well as a control switch 9, the control input of which is connected to the output of the relay element 10 with a hysteresis characteristic. Sensors 11 and 12 are connected to the inputs of the nodes 4 and 6 of the comparison, respectively, of the rotation frequency and the core current of the electric motor. The actuator also contains a controllable key 13, the control input of which is also connected to the output of the relay element 10.

Управл емый ключ 9 включен между узлом 4 сравнени и входом регул тора 5 частоты вращени , а управл емый ключ 13 - между выходом регул тора 5 частоты вращени и узлом 6 сравнени , причем выход управл емого ключа 13, подключенный к узлу 6 сравнени , соединен также с входом упом нутого релейного элемента через сумматор 14.The control key 9 is connected between the comparison node 4 and the input of the speed controller 5, and the control key 13 between the output of the rotation speed controller 5 and the comparison node 6, and the output of the controlled key 13 connected to the comparison node 6 is also connected with the input of the relay element through the adder 14.

Электропривод работает следующим образом.The drive works as follows.

В установившемс режиме при наличии момента статической нагрузки напр жение на входах регул тора 7 тока и регул тора 5 частоты вращени близко к нулю, а напр жение на выходах этих регул торов соответствует величине момента статической нагрузки , т.е. напр жение на выходе регул тора 5 положительно и превышает уровень, соответствующий порогу срабатывани релейного элемента 10. Следовательно, на вход релейного элемента 10 с выхода сумматора 14 поступает положительное напр жение и на его выходе формируетс сигнал 1, который поступает на управл ющие входы ключей 9 и 13 и удерживает их в замкнутом состо нии. Таким образом в установившемс режиме при наличии момента статической нагрузки ключи . 9 и 13 не вли ют на работу регул тор 5 частоты вращени и всего устройства в целом.In steady state, when there is a moment of static load, the voltage at the inputs of current regulator 7 and speed controller 5 is close to zero, and the voltage at the outputs of these regulators corresponds to the value of the moment of static load, i.e. the voltage at the output of the regulator 5 is positive and exceeds the level corresponding to the threshold of the relay element 10. Therefore, a positive voltage is applied to the input of the relay element 10 from the output of the adder 14 and a signal 1 is generated at its output, which is fed to the control inputs of the keys 9 and 13 and keeps them in a closed state. Thus, in steady state when there is a moment of static load keys. 9 and 13 do not affect the operation of the speed controller 5 and the device as a whole.

В момент сброса нагрузки вследствие перерегулировани частоты вращени электродвигател 1 напр жение на выходе узла 4 сравнени становитс отрицательным, а напр жение на выход регул тора 5 частоты вращени начинает уменьшатьс . В момент времени , когда это напр жение снизитс до уровн , соответствующего режиму холостого хода, т.е. достигне величины Up44 3 XX KT, где Цри - напр жение на выходе регул тора частоты вращени , соответствующее мсзменту холостого хода; холостого хода электропривода К .|. коэф (циент обратной св зи по току, наAt the time of load shedding due to overshooting of the rotational speed of the electric motor 1, the voltage at the output of the comparison unit 4 becomes negative, and the voltage at the output of the rotational speed controller 5 begins to decrease. At the moment of time when this voltage decreases to the level corresponding to the idle mode, i.e. up to the value Up44 3 XX KT, where CRI is the voltage at the output of the rotational speed regulator, corresponding to idling speed; idle electric drive K. |. coefficient (feedback current), on

Claims

A NON-REVERSIBLE VENTAL DC ELECTRIC DRIVE, comprising a DC motor connected to a non-reversible valve converter, the control purpose of which includes a speed setting unit, a first comparison unit, a speed controller, a second comparison unit, a current controller and a pulse-phase control system, as well as a first controlled a key whose control input is connected to the output of the relay element with a hysteresis characteristic connected to the output of the first comparison node , and the speed and current sensors of the motor armature connected to the inputs of the first and second comparison nodes, characterized in that, in order to reduce the dynamic drop and overshoot the speed and increase the reliability of the electric drive, a second controlled key is inserted into it, the control input of which is co, 'single with the output of the relay element with a hysteresis characteristic, while the first controlled key is connected between the first comparison node S and the input of the speed controller, the second first key - between the output of the speed controller and the second comparison unit, wherein the terminal of the second controllable switch coupled to the second comparison node is also coupled to an input of the relay member.

SU .... 1070679