SU1078564A1 - Электропривод по системе генератор-двигатель - Google Patents

Abstract

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПО СИСТЕ.МЕ ГЕНЕРАТОР-ДВИГАТЕЛЬ, содержаш ,ий датчики тока возбуждени  генератора, напр жени  генератора, тока  кор  и частоты враш,ени  двигател , каждый из которых подключен к вычитаюш.ему входу соответствуюшего сумматора, и два дополнительных сумматора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности регулировани  параметров электропривода, в него введены два регулируемых источника тока, два релейных /J элемента и формирователь, выполненный в виде модели электропривода с четырьм  выводами фазовых координат, каждый из которых соединен с суммирующим входом соответствуюш.его основного сумматора, при этом выходы сумматора заданного и действительного значений тока возбуждени  генератора и сумматора заданного и действительного значений напр жени  генератора подключены к суммирующим входам первого дополнительного сумматора-, выход которого через первый релейный элемент соединен с управл ющим входом регулируемого источника тока, подключенного к обмотке возбуждени  генератора, выходы сумматора заданного и действительного значений тока  кор  и сумматора заданного и действительi ного значений частоты вращени  двигател , один - непосредственно, а другой - через СО второй релейный элемент, соединены соответственно с вычитающим и суммчрующим входами второго дополнительного сумматора выход которого св зан с управл ющим входом регулируемого источника тока, включенного последовательно с  корными обмотками генератора и двигател . 00 ел О) 4

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и-может найти применение, в частности, дл  главных приводов блюмингов, сл бингов и других реверсивных станов. Известен электропри-вод по системе генератор-двигатель с трехконтурным подчиненным регулированием, содержащий внутренний контур с пропорционально-интегральным (ПИ) регул тором, замкнутый на напр жение генератора, средний контур с ПИ-регул тором , подключенный к датчику динамического тока  корной цепи, и внешний контур с пропорциональным регул тором, замкнутый на напр жение, пропорциональное частоте вращени  или ЭДС двигател  1. В таком электроприводе не учитываетс  вли ние внутренней ЭДС двигател , что вынуждает в реальных услови х дл  обеспечени  устойчивости его работы снижать коэффициент усилени  пропорционального регул тора внешнего контура регулировани  а это приводит к существенномуч увеличению статизма системы, к недопустимому падению частоть вращени  при набросах нагрузки. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  электропривод по системе генератор-двигатель, содержащий датчики тока возбуждени  генератора, напр жени  генератора, тока  кор  и частоты вращени  двигател , каждый из которых подключен к вычитающему входу соответствующего сумматора, функции которого выполн ет регул тор соответствующего сумматора, и два дополнительных сумматора, при этом в цепь возбуждени  генератора включен тиристорный преобразователь 2. Однако известный электропривод при щироком диапазоне изменени  параметров объекта не обеспечивает требуемой степени инвариантности к параметрическим возмущени м . Кроме того, в указанном электроприводе компенсаци  параметрических и внещних возмущений, действующих на звень  объекта, осуществл етс  при прохождении сигналами компенсации всего тракта регул торов. Это приводит к ултеньшению статической и динамической точности системы . Цель изобретени  - повышение точности регулировани  параметров электропривода. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в электропривод по системе генератор-двигатель , содержащий датчики тока возбуждени  генератора, напр жени  генератора, тока  кор  и частоты вращени  двигател , каждый из которых подключен к вычитающему входу соответствующего сумматора, и два дополнительных сумматора, введены два регулируемых источника тока, два релейных элемента и формирователь, выполненный в виде модели электропривода с четырьм  выводами фазовых координат, каждый из которых соединен с суммирующим входом соответствующего основного сумматора, при этом выходы сумматора заданного и действительного значений тока возбуждени  генератора и сумматора заданного и действительного значений -напр жени  генератора подключены к суммирующим входам первого дополнительного сумматора, выход которого через первый релейный элемент соединен с управл ющим входом регулируемого источника тока, подключенного к обмотке возбуждени  генератора, выходы сумматора заданного и действительного значений тока  кор  и сумматора заданного и действительного значений частоты вращени  двигател , один - непосредственно, а другой - через второй релейный элемент, соединены соответственно с вычитающим и суммирующим входами второго дополнительного сумматора, выход которого св зан с управл ющим входом регулируемого источника тока, включенного последовательно с  корными обмотками генератора и двигател . На чертеже изображена функциональна  схема электропривода. Электропривод содержит генератор 1, двигатель 2, датчик 3 тока возбуждени , включенный в цепь обмотки возбуждени  4 генератора 1, датчик 5 напр жени  генератора , датчик 6 тока  кор  и датчик 7 частоты вращени  двигател  2. Каждый из указанных датчиков подключен к вь1читающему входу соответствующего сумматора 8, 9, 10 или 11, а также сумматора 12 и- 13. В электропривод введены регулируемые источники 14 и 15 тока, релейные элементы 16 и 17 и формирователь 18, выполненный в виде модели электропривода с четырьм  выводами фазовых координат, каждый из которых соединен с суммирующим входом соответствующего из сумматоров 8, 9, 10 и 11, при этом выходы сумматора 8 заданного и действительного значений тока возбуждени  генератора и сумматора 9 заданного и действительного значений напр жени  генератора подключены к суммирующим входам сумматора 13, выход которого через релейный элемент 16 соединен с управл ющим входом регулируемого источника 14 тока, подключенного к обмотке возбуждени  генератора 1. Выходы сумматора 10 заданного и действительного значений тока  кор  и сумматора 11 заданного и действительного значений частоты вращени  двигател , одиннепосредственно , а другой - через релейный элемент 17, соединены с суммирующим и вычитающим входами сумматора 12, выход которого св зан с управл ющим входом регулируемого источника 15 тока, включенного последовательно с  корными обмотками генератора и двигател . Сигналы фазовых координат, поступающие с выхода модели электропривода, обозначены: 1д, Up, I ии, где 1| - ток возбуждени ; Up - напр жение генератора; I - ток  кор ; UJ - частота вращени .

На вход формировател  18 подаетс  сигнал задани . С выхода датчика 3 тока возбуждени , датчика 5 напр жени , датчика 6 тока  кор  и датчика 7 частоты вращени  поступают сигналы действительных значений фазовых координат электропривода .

Электропривод работает следующим образом .

До подачи задающего сигнала Uj на вход формировател  18 заданные фазовые координаты электропривода 1, U/f, I ии7 равны нулю и, следовательно, на входы релейных элементов 16 и 17 поступают нулевые сигналы, и релейные элементы работают в скольз щем режиме с нулевыми выходными сигналами. Электропривод неподвижен. После подачи сигнала задани  U, на вход формировател  18 в последнем формируютс  заданные фазовые координаты электропривода 1, to , Up и I. Текущие значени  фазовых координат электропривода 1, UJt, I и LO измер ютс  с помощью датчиков 3, 5, б и 7. В сумматорах 8-11 вычисл ютс  отклонени  текущих фазовых координат электропривода от желаемых фазовых координат . В сумматоре 8 вычисл етс  разность между заданным значением тока возбуждени  генератора Ц и действительным его значением Ig. Этот сигнал поступает на первый вход сумматора 13, а на второй его вход поступает сигнал с выхода сумматора 9, представл ющий собой разность между желаемым значением напр жени  генератора Uf и действительным его значением. Выходной сигнал сумматора 13 через релейный элемент 16 поступает на вход регулируемого источника 14тока. При таком построении скольз щий режим работы релейного элемента 16 обеспечивает ток 1ц по обмотке возбуждени  4 генератора и напр жение на выходе генератора Up в соответствии с заданными координатами I и Ur. Параметрические и внещние возмущени , действующие на генератор 1, компенсируетс  тем, что релейный элемент 16 всегда работает в скольз щем режиме.

На сумматоре 10 сравниваетс  заданное значение тока  кор  I и его действительное

значение I. Как в динамическом режиме, так и в статическом эта разность опред1ел етс  величиной нагрузки на двигатель 2, т. е. ,. Сигнал с выхода сумма5 тора 10 поступает на вычитающий вход сумматора 12 и  вл етс  задающим сигналом дл  регулируемого источника 15 тока. Регулируемый источник 15 тока обеспечивает ток I в  корных цеп х генератора и двигател , равный статическому току 1 нагрузки

двигател . В качестве обратной св зи с регулируемого источника 15 тока используетс  сигнал, поступающий на суммирующий вход сумматора 12 через релейный элемент 17 с выхода сумматора 11. На сумматоре 11

5 осуществл етс  сравнение желаемого значени  скорости из двигател  и действительного ее значени . Соответствующим подбором коэффициента передачи сумматора 11 можно обеспечить скольз щий режим работы релейного элемента 16.

0 Регулируемый источник 15 тока обеспечивает в  корных цеп х двигател  2 и генератора 1 ток, определ емый статической нагрузкой двигател , т. е. 1 1с. При изменении нагрузки на валу двигател , например,

5 при ее увеличении, скорость и двигател  2 стремитс  уменьщитьс  и .с выхода сумматора 11 сигнал через релейный элемент 17 поступает на выход сумматора 12 в виде положительной обратной св зи. Регулируемый источник 15 тока выдает в  корные

Ь цепи генератора и двигател  ток, определ емый новой статической нагрузкой на валу двигател . При таком построении возмущени , действующие на двигатель, будут компенсироватьс  практически мгновенно, т. е. будет обеспечена высока  степень ин5 вариантности как к параметрическим, так и к внещним возмущени м, действующим на двигатель.

Таким образом, предлагаемый электроQ привод обеспечивает высокие динамические и статические свойства. При этом регулируемый источник тока, включенный в  корные цепи генератора и двигател , обладает мощностью, котора  необходима только дл  покрыти  потерь в  корных цеп х генератора и двигател , а источником электромагнитной мощности  вл етс  генератор посто нного тока.

Claims (1)

1. ЭЛЕКТРОПРИВОД ПО СИСТЕМЕ ГЕНЕРАТОР-ДВИГАТЕЛЬ, содержащий датчики тока возбуждения генератора, напряжения генератора, тока якоря и частоты вращения двигателя, каждый из которых подключен к вычитающему входу соответствующего сумматора, и два дополнительных сумматора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования параметров электропривода, в него введены два регулируемых источника тока, два релейных элемента и формирователь, выполненный в виде модели электропривода с четырьмя выводами фазовых координат, каждый из которых соединен с суммирующим входом соответствующего основного сумматора, при этом выходы сумматора заданного и действительного значений тока возбуждения генератора и сумматора заданного и действительного значений напряжения генератора подключены к суммирующим входам первого дополнительного сумматора; выход которого через первый релейный элемент соединен с управляющим входом регулируемого источника тока, подключенного к обмотке возбуждения генератора, выходы сумматора заданного и действительного значений тока якоря и сумматора заданного и действительного значений частоты вращения двигателя, один — непосредственно, а другой — через второй релейный элемент, соединены соответственно с вычитающим и суммирующим входами второго дополнительного сумматора выход которого связан с управляющим входом регулируемого источника тока, включенного последовательно с якорными обмотками генератора и двигателя.