Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в электроприводах с упругой св зью межр,у двигателем и механизмом дл уменьшени вынужденных колебаний момента в упругой св зи, обусловленных воздействием периодических возмущений ., частота которых пропорциональна частоте вращени электродвигател ,. 1 Известен электропривод посто нного тока с поддержанием заданного тока в процессах разгона и торможени , выполненный по системе тиристорный преобразователь двигатель со структурой подчиненного регулировани 1 J. В этом электроприводе, содержащем пропорциональный регул тор частоты вращени и подчиненньш ему пропорционально-интегральньга регул тор тока , поддержание в процессах разгона и торможени тока двигател осзществ л етс регул тором тока при работе регул тора частоты вращени в режиме ограничени (т,е, при разомкнутом кЬнтуре регулировани частоты вращен и ) , причем заданное значение тока определ етс величиной напр жени , ограничени регул тора частоты враще Подобные устройства наход т широкое применение дл привода мека низмов, соединенных с электродвигат лем упругой св зью. Наиболее близким к изобретению по технической, сущности и достигаемому результату вл етс электропривод , содерлсащий двигатель, св занны с механизмом посредством упругой св зи, вентильньш преобразователь, подключенньш к корной цепи электродвигател , последовательно соединенные регул тор ча.стоты вращени и регул тор тока с подключенными к изс входам соответственно датчиками частоты вращени и тока, И датчикпрои водной тока кор t 2 1е В этот электропривод введена гибка обратна св зь по току кор с неизменным, не за вис щил- от частоты вращени двигател , коэффиц гентом усилени . Недостатком известного электропривода вл етс недостаточна эффективность демнфировани вынужденпых колебаний момента в упругой св зи и обусловленна этим недостаточна надежность механизма. Это определ етс тем обсто тельством , что по мере усилени указаннойгибкой обратной св зи амплитуда вынужд,енных колебаний момента в упругом звене в режиме резонанса вначале уменьшаетс , а затем начинает возрастать о При оптимальном коэффициенте усилени данной обратной св зи амплитуда вынужденных колебаний MOмента в упругом звене при резонансе приобретает некоторое, минимально возможное значение. Однако, эта амплитуда момента может быть чрезмерно велика. Целью изобретени вл етс повышение надежности путем увеличени эффективности демпфировани вынужденных колебаний момента в упругой св зи механизма. Цель достигаетс тем, что в электропривод, содержащий двигатель, св занный с механизмом посредством упругой св зи, вентильньй преобразователь , подключенный к корной цепи электродвигател , последовательно соединенные регул тор частоты вращени , регул тор тока, с подключенными к их входам соответственно датчиками частоты вращени и тока; а также датчик производной тока корной цепи, введены три пороговьгх элемента, один замыкающий ключ, два размыкающихключа и два резистора, при этом входы пороговых элементов подключены к датчвдсу частоты вращени , а их выходы к управл ющим входам ключей, выводы первого размыкающего ключа соединены порознь с датчиком производной тока кор и одн1да из выводов замыкающего ключа, второй вывод которого подключен к первому выводу второго размыкающего ключа, и через один резистор - к входу регул тора частоты вращени , к которому через второй резистор подключен второй вывод второго размыкающего ключа. Такое соединение обеспечивает изменение коэффициента усилени цепи гибкой обратной св зи по току корной цепи в функции скорости электродвигател ,, т.е. в функции пропорциональной .этой скорости частоты периодических возм тдений, вызывающих, вынужденные колебани . На фиг.1 приведена функциональна схема электропривода; на фиг.2 амплитудно-частотные характеристики в виде отнощени амплитуды вынужденньп колебаний момента в упругой св - зи М к амплитуде возмущающего момента Mg в функции отношени частоты возмущающего момента UJg к частоте собственных колебаний WQ. Электропривод (фиг.1) содержит вентильный преобразователь 1, питаю щий корную цепь электродвигател 2, последовательно соединенные регул тор 3 частоты вращени и регул тор 4 тока тсЬр с подключенными к их входам соответственно датчиками 5 и 6 частоты вращени и тока, а такж датчик 7 производной тока кор , пороговые элементы 8 - 10, замыкаюпщй ключ 11, размыкакнцие ключи 12 ,и 13 и резисторы 14 и 15, при этом .входы пороговых элементов 8-10 подключены к датчику 5 частоты вращени , а их выходы - к управл ющим входам ключей 11, 12 и 13. Выводы размыкающего ключа 12 соединены порознь с датчиком 7 производной тока кор и одним из выводов замыкающего ключа 11, второй вывод которого подключен к входу регул тора 3 частоты вращени через резисторы 14 и 15, последовательно с резистором 15 включен размыкающий ключ 13. Электро двигатель 2 св зан упругой св зью 16 с механизмом 17. Крива 18 (фиг.2) соответствует амплитудно-частотной характеристике без гибкой обратной св зи по току корной цепи; кривые t9 и 20 получены при введении этой обратной св зи причем крива 19 соответствует оптимальному коэффициенту усилени цепи гибкой обратной св зи, при котором амплитуда момента М в режиме резонанса имеет минимально возможное значение. Крива 20 соответствует значению коэффициента усилени цепи этой обратной св зи, превышающему оптимальный. Электропривод работает следующим образом. , При малой скорости электродвигате л 2 все пороговые элементы (стабилитроны ) заперты, так как напр жение с выхода датчика 5 частоты вращени электродвигател 2, пропорциональное частоте возмущающего момента М-, меньше напр жени пробо стабилитронов . Напр жение, подаваемое с выхода стабилитронов на управл ющие входы ключей, равно при этом нулю. Поэтому замыкающий ключ 11 разомкнут, т.е. разомкнута цепь между выходом датч ч ка 7 производной тока корной цепи и входом регул тора 3 частоты вращени . При этом амплитудно-частотна характеристика соответствует кривой 18 (фиг.2), дл которой резонансна частота колебаний ш. Стабилитроны остаютс запертыми при час- . тотах вращени электродвигател , Соответствующих участку 18 (фиг. 2).На этом участке частота возмущающего момента си„ меньше резонансной частоты Шы т.е. система работает в дорезонансной области кривой 18 () . При достижении напр жени на выходе датчика частоты вращени , соответствующего точке А (фиг.2) стабилитрон 9 пробиваетс , на управл ющий вход замьпсающего ключа 11 подаетс напр жение и ключ 11 замыкаетс . При этом к входу регул тора 3 частоть вращени через ключи 12, 11 и 13,резисторы 14 и 15 подключаетс выход датчика 7 производной тока корной цепи. При прохождении сигнала с выхода датчика 7 на вход регул тора 3 частоты вращени через резисторы 14 и 15 амплитудно-частотна характеристика соответствует кривой 20 (фиг.2). Дл этой кривой имеютс две резонансные частоты, причем низша резонансна частота iUp2 uJp-j . При дальнейшем увеличении частоты, соответствующем участку II (фиг.2)у стабилитрон 9 продолжает быть открытым , а стабилитроны 8 и 10 - запертыми , т.е. замыкающий ключ 11 и размыкающие ключи 12 и 13 остаютс замкнутыми . На участке 11 система рабо- : тает в межрезонансной области кривой 20, дл которой частота возмутдающего( момента uja больше первой резонансной частоты Wp2. Благодар этому амплиту-, да вынужденных колебаний момента М. на участке II имеет малые значени . При достижении напр жени датчика частоты вращени , соответствующего точке В (фиг.2), стабгшитрон 10 пробиваетс , на управл ющий вход размыкающего ключа 13 подаетс напр жение. Этот ключ размыкаетс и с входа регул тора 3 частоты вращени снимаетс сигнал, поступивший от датчика 7 через резистор 15, что приводит к уменьшению коэффициента усилени цепи гибкой обратной св зи по току. Амплитудно-частотна характеристика соответствует при этом кривой 19 (фиг.2). Эта характеристика имеет двеThe invention relates to electrical engineering and can be used in electric drives with an elastic coupling between the motors, a motor and a mechanism for reducing the forced oscillations of the moment in the elastic coupling due to the influence of periodic disturbances, whose frequency is proportional to the frequency of rotation of the electric motor,. 1 A direct current drive with maintaining a given current in acceleration and deceleration processes, a thyristor converter system with a subordinate control structure of 1 J known in the system. In this drive, containing a proportional rotation frequency regulator and a proportional-integral current regulator, it maintains in the processes of acceleration and deceleration of the motor current, it is realized by the current regulator during the operation of the rotational speed regulator in the limiting mode (t, e, with open cbnt D and controlling the rotating frequency), the current setpoint is determined by the magnitude of the voltage regulator limiting the rotation frequency of the torus Such devices find wide application for driving mek nisms connected to elektrodvigat Lemma elastic bond. The closest to the invention by technical, essence and the achieved result is the electric drive containing the motor, connected to the mechanism by means of elastic coupling, the valve converter connected to the electric motor core circuit, the series of rotational frequency control and the current regulator connected to to iz inputs, respectively, sensors of rotational speed and current, and a sensor of current water current cor 2 1e. In this electric drive a flexible current feedback is introduced with a cor current with a constant, not hanging from pilots at engine speed, and s Ghent gain. A disadvantage of the known electric drive is the insufficient efficiency of de-coupling of the forced oscillations of the moment in the elastic connection and the resulting lack of reliability of the mechanism. This is determined by the fact that as this flexible feedback is amplified, the amplitude of the forcing, moment oscillations in the elastic link in the resonance mode first decreases and then begins to increase. At the optimum gain factor for this feedback, the amplitude of the forced oscillations of the MOment in the elastic link at resonance, it acquires a certain minimum value. However, this moment amplitude may be excessively large. The aim of the invention is to increase reliability by increasing the efficiency of damping the forced oscillations of the moment in the elastic coupling mechanism. The goal is achieved by the fact that, in an electric drive containing a motor connected to the mechanism by means of elastic coupling, a valve converter connected to the motor electric circuit, series-connected rotational speed controller, current controller, and sensors connected to their inputs, respectively, current; as well as the sensor of the current of the Korna circuit, three threshold elements, one closing key, two breakers and two resistors are inserted, the inputs of the threshold elements are connected to the speed sensor, and their outputs to the control inputs of the keys, the conclusions of the first disconnecting key are connected separately to a current derivative sensor core and one of the conclusions of the closing key, the second output of which is connected to the first output of the second disconnecting key, and through one resistor to the input of the rotational speed regulator, to which resistor connected second terminal of the second disconnecting switch. Such a connection provides a change in the gain of the flexible feedback circuit on the current of the core circuit as a function of the motor speed, i.e. in a function proportional to this speed, the frequency of periodic probabilities causing, forced oscillations. Figure 1 shows the functional diagram of the drive; in Fig. 2, the amplitude-frequency characteristics as the amplitude ratio of the forced moment oscillations in the elastic connection M to the amplitude of the disturbing moment Mg as a function of the ratio of the frequency of the disturbing moment UJg to the frequency of natural oscillations WQ. The electric drive (Fig. 1) contains a valve converter 1 supplying the rotor circuit of the electric motor 2, the rotational frequency controller 3 connected in series and the tsrp current regulator 4 with sensors 5 and 6 of rotational speed and current connected to their inputs, respectively, as well as sensor 7 the current derivative of the core, threshold elements 8–10, locking key 11, opening switches 12, and 13 and resistors 14 and 15, while the inputs of threshold elements 8-10 are connected to the rotational speed sensor 5, and their outputs to control inputs keys 11, 12 and 13. Disconnecting key findings and 12 are connected separately to the sensor 7 of the derivative of the core current and one of the conclusions of the closing key 11, the second output of which is connected to the input of the speed regulator 3 through resistors 14 and 15, in series with the resistor 15 the disconnecting key 13 is connected. connection 16 with the mechanism 17. Curve 18 (Fig. 2) corresponds to the amplitude-frequency characteristic without flexible current feedback of the core circuit; curves t9 and 20 were obtained by introducing this feedback, with curve 19 corresponding to the optimal gain of the flexible feedback circuit, at which the amplitude of the moment M in the resonance mode has the minimum possible value. Curve 20 corresponds to the value of the gain of the feedback circuit exceeding the optimal one. The drive works as follows. At a low speed of the electric motor 2, all the threshold elements (zener diodes) are locked, since the voltage from the output of the sensor 5 of the frequency of rotation of the electric motor 2, proportional to the frequency of the disturbing moment M, is less than the voltage of the sample of the zener diodes. The voltage supplied from the output of the zener diodes to the control inputs of the keys is zero at the same time. Therefore, the locking key 11 is open, i.e. an open circuit between the output of sensor 7 of the derivative of the current of the core circuit and the input of the regulator 3 rotational speed. In this case, the amplitude-frequency characteristic corresponds to curve 18 (FIG. 2), for which the resonant frequency of oscillations is w. The zener diodes remain locked at the hour. The rotational speeds of the electric motor Corresponding to section 18 (Fig. 2). In this section, the frequency of the disturbing moment s is less than the resonance frequency the system operates in the preresonance region of the curve 18 (). When the voltage at the output of the rotational speed sensor corresponding to point A (Fig. 2) is reached, the zener diode 9 is punctured, a voltage is applied to the control input of the locking key 11, and the key 11 is closed. At the same time, to the input of the regulator 3, the rotational speed through the switches 12, 11 and 13, resistors 14 and 15 connects the output of the sensor 7 to the derivative of the current of the core circuit. When a signal passes from the output of the sensor 7 to the input of the speed regulator 3 through the resistors 14 and 15, the amplitude-frequency response corresponds to curve 20 (Fig. 2). There are two resonant frequencies for this curve, with the lowest resonant frequency being iUp2 uJp-j. With a further increase in the frequency corresponding to section II (Fig. 2), the zener diode 9 continues to be open, and the zener diodes 8 and 10 remain locked, i.e. the lock key 11 and the opening keys 12 and 13 remain closed. In section 11, the system works: it melts in the interresonance region of curve 20, for which the frequency of the disturbing (time uja is greater than the first resonant frequency Wp2. Due to this, the amplitude and forced oscillations of the moment M in section II are small. When the sensor voltage is reached rotational speed corresponding to point B (Fig. 2), the stabilizer 9 is punched, a voltage is applied to the control input of the disconnecting key 13. This key is opened and the signal from the sensor 7 through the resistor 15 is removed from the input of the speed regulator 3, it reduces the gain of the flexible circuit feedback current. The amplitude-frequency characteristic corresponding with the curve 19 (Figure 2). This characteristic has two
резонансные частоты, причем низша резонансна частота Wp , а высша резонансна частота )р. При дальнейшем увеличении частоты, соответствующем участку 111 (фиг.2), стабилитроны 9 и 10 продолжают быть открытыми, а стабилитрон 8 - запертым , т.е. замыкающий ключ 11 и размыкающий ключ 12 остаютс замкнутыми, а размыкающий ключ 13 - разомкнутьм. На участке Щ система работает в межрезонансной области кривой 19, дл которой частота возмущающего момента tUg больше резонансной частоты , но меньше резонансной частоты Благодар этому амплитуда вынужденных колебаний момента М на участке tit имеет малые значени .resonant frequencies, with the lowest resonant frequency Wp, and the higher resonant frequency) p. With a further increase in the frequency corresponding to section 111 (FIG. 2), zener diodes 9 and 10 continue to be open, and zener diode 8 is locked, i.e. the lock key 11 and the release key 12 remain closed, and the release key 13 is open. In the section U, the system operates in the interresonance region of curve 19, for which the frequency of the disturbing moment tUg is greater than the resonant frequency but less than the resonant frequency. Due to this, the amplitude of the forced oscillations of the moment M in the tit section is small.
При достижении напр жени датчика скорости, соответствующего точке С (фиг.2), стабилитрон 8 пробиваетс When the voltage sensor reaches the speed corresponding to point C (Fig. 2), Zener diode 8 breaks through
и на управл ющий вход размыкающего ключа 12 подаетс напр жение. Этот ключ размыкаетс , и напр жение, подаваемое с выхода датчика 7 на вход регул тора 3 частоты вращени , оп ть становитс равным нулю. При этом амплитудно-частотна характеристика соответствует кривой 18 (фиг.2), система работает в зарезонансной области кривой 18 (участок 1У,фиг.2). Таким образоь исключаетс работа системы в режиме резонанса. Амплитуда момента М в упругой св зи согласно фиг.2 не превьшает существенно амплитуды возмущающего момента MQ во всем диапазоне изменени скорости электродвигател , т.е. устройство обеспечивает эффективное демпфирование вынужденных колебаний момента в упругой Iсв зи электропривода и, следовательно повышение надежности механизма.and a voltage is applied to the control input of the disconnect switch 12. This switch is disconnected, and the voltage supplied from the output of sensor 7 to the input of speed controller 3, again becomes equal to zero. At the same time, the amplitude-frequency characteristic corresponds to curve 18 (FIG. 2), the system operates in the resonance region of curve 18 (section IV, FIG. 2). Thus, the operation of the system in the resonance mode is excluded. The amplitude of the moment M in the elastic coupling according to Fig. 2 does not significantly exceed the amplitude of the disturbing moment MQ in the whole range of variation of the motor speed, i.e. The device provides effective damping of forced oscillations of the moment in the elastic Isc of the electric drive and, consequently, an increase in the reliability of the mechanism.
JiiJii
8eight
543543