SU1107239A2 - D.c. drive with minimization of motor losses - Google Patents

D.c. drive with minimization of motor losses Download PDF

Info

Publication number
SU1107239A2
SU1107239A2 SU823502395A SU3502395A SU1107239A2 SU 1107239 A2 SU1107239 A2 SU 1107239A2 SU 823502395 A SU823502395 A SU 823502395A SU 3502395 A SU3502395 A SU 3502395A SU 1107239 A2 SU1107239 A2 SU 1107239A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
excitation
inputs
sensor
Prior art date
Application number
SU823502395A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Леонтьевич Анхимюк
Виктор Иванович Панасюк
Виктор Степанович Юденков
Александр Иванович Панасюк
Original Assignee
Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт filed Critical Белорусский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт
Priority to SU823502395A priority Critical patent/SU1107239A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1107239A2 publication Critical patent/SU1107239A2/en

Links

Abstract

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА С МИНИМИЗАЦИЕЙ ПОТЕРЬ В ДВИГАТЕЛЕ по авт. св. № 758447, отличающийс  тем, что, с целью снижени  полных потерь в электроприводе за счет управлени  с более точным определением минимума функции потерь с учетомограничений, в него введены диckpeтный вычислитель, два ключа, датчик потока возбуждени  двигател  и датчик момента сопротивлени  двигател , причем выходы датчиков скорости, тока  кор , тока возбуждени , напр жени  на  коре двигател , потока возбуждени  и момента сопротивлени  соединены с входами дискретного вычислител , два первых выхода которого св заны с двум  -входами первого ключа, соединенного третьим входом с выходом двувходового блока интегрировани  и выходом с входом задатчика регулируемой интенсивности изменени  скорости привода, а два вторых выхода дисгретного вы числител  подключены к двум входам второго ключа, соединенного третьим входом с выходом трехвходового блока интегрировани  и выходом с входом регул тора возбуждени .DC ELECTRIC DRIVE WITH MINIMIZATION LOSS IN ENGINE by author. St. No. 758447, characterized in that, in order to reduce the total losses in the electric drive by controlling with a more precise definition of the minimum loss function taking into account the limitations, a calculator, two keys, a motor excitation flow sensor and an engine resistance torque sensor are entered into it, with the sensor outputs speeds, core current, excitation current, voltage on the engine bark, excitation flow and moment of resistance are connected to the inputs of the discrete calculator, the first two outputs of which are connected to two inputs of the first a key connected by a third input to the output of a two-input integration unit and an output to an input of a variable intensity change setting of the drive, and two second outputs of a digital calculator are connected to two inputs of a second key connected by a third input to the output of a three-input integration unit and an output to the regulator input excitement.

Description

Ю YU

0000

со Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к области регу лируемого электропривода посто нног тока, управл емого по цепи  кор  и возбуждени  двигател  посто нного тока. По основному авт. св. № 758447 известен электропривод посто нного тока с минимизацией потерь в двигат ле, содержащий датчик тока возбужде НИН и напр жени  на  коре, последов тельно соединенные датчик скорости, функциональный преобразователь и бл перемножени  с подключенным к его второму входу датчиком тока  кор , регул тор возбуждени , к выходу рег л тора возбуждени  подключен, блок И тергировани  с трем  входами, которы соединены соответственно с выходом блока перемножени , выходом датчика напр жени  на  коре и выходом датчика тока возбуждени , а также задатчик регулируемой интенсивности изменени  скорости привода и последовательно соединенные нелинейный блок и блок интегрировани  с двум  входами с ограничением выходного сигнала, причем вход нелинейного блока соединен с датчиком скорости, второй вход блока интегрировани  - с. датчиком тока  кор , а выход двувходового блока интегрировани  включен на регулирующий вход задатчика интенсивности П В этом электроприводе за счет поддержани  оптимального соотношени  между тсгком в  корной цепи и потоком возбуждени  обеспечиваетс  минимизаци  потерь энергии в установившихс  режимах в переходных процессах, т.е приближенно выполн ютс  услови  минимума потерь в двигателе: .QMK4%|(/,R,)0, (Я где UO - углова  скорость; 1- - ток в  корной цепи двига .тел ; R , - внутреннее сопротивление  корной цепи; К - конструктивный коэффициен двигател ; Ф - поток возбуждени  двигате л ; G(u)) - переменный коэффициент, характеризующий зависимос потерь в стали от скорост 9 Л(Б{ш1К -ф - потери в стали двигател ; 1ц - ток возбуждени  двигател ; R - сопротивление обмотки возбуждени ; . ДР ,4-дР 4.j2p др / , I И А от в В полные потери в двигателе; (w) - механические потери; MQ - момент статического сопротивлени  на валу двигател , Выполнение условий (1) и (2) обеспечивает достижение минимума функционала качества: . Г РТ f М 3;ф::Ж- -Г( V 71 С J UJ.W. при совместном регулировани, тока  кор  и потока возбуждени  двигател  и тем самым обеспечивает минимум энергии потерь,вьздел ющихс  в двигат е за врем  процесса, без учета ограничений, накладываемых на координаты электропривода. При использовании формул (1) и (2) получают аб.солютньй минимум функции F(3r , Ф , (л)), Как п{)авило, точка абсолютного минимума лежит вне допустимой области фазовых координат. Выбор в качестве точки минимума точки пересечени  какого-либо ограничени  (например, по току  кор ) с кривой, соответствующей уравнению (1), приводит к погрешност м и тем большим, чем дальше отстоит точка абсолютного минимума от ограничени . Целью изобретени   вл етс  сниже|ние полных потерь в электроприводе за счет управлени  с более точным определением минимума функции потерь с учетом ограничений. Поставленна  цель достигаетс  тем, в электропривод введены дискретный вычислитель, два ключа, датчик потока возбуждени  двигател  и датчик момента сопротивлени  двигател , причем выходы датчиков скорости, тока  кор , тока возбуждени , напр  кени  на  коре двигател , потока возбуждени  и момента сопротивлени  соединены с входами дискретного вычислител , два первых выхода которого св заны с двум  входами первого ключа, соединенного третьим входом с выходом двуходового блока интегрировани  и выходом с входом задатчика регулируемой интенсивности изменени  скорости привода, а два вторых выхода дискретного вычислител  подключень к двум входам второго ключа, соединенного третьим входом с выходом трехвходового блока интегрировани  и выходом с входом регул тора возбуждени . На фиг. 1 дана структурна  схема предлагаемого электропривода; на фиг. 2 - соотношени  между  корным током и потоком возбуждени , где А точка абсолютного минимума. Электропривод содержит датчик 1 тока возбуждени  и датчик 2 напр жени  на  коре, последовательно соединенные датчик 3 скорости, функциональный преобразователь 4 и блок 5 перемножени  с подключенным к его второму входу датчиком 6 тока  кор . К выходу регул тора 7 возбуждени  подключен блок 8 интегрировани  с трем  входами, которые соединены соответственно с выходом блока 5 перемножени  , выходом датчика 2 напр жени  на  коре и выходом датчика 1 ток возбуждени . Задатчик 9 регулируемой интенсивности изменени  скорости при вода св зан с последовательно соединенными нелинейным блоком 10 и двувходовым блоком 11 интегрировани  с ограничением выходного сигнала. Вход нелинейного блока.10 соединен с датчиком 3 скорости, второй вход блока 11 интегрировани  - с дат чиком 6 тока  кор , а выход блока 11 интегрировани  св зан с регулирующим входом задатчика 9. Электропривод содержит также дискретньй вычислитель 12, ключи 13 и 14, датчик 15 потока возбуждени  и датчик 16 момен та сопротивлени  двигател . . . Выходы датчика 3 скорости, датчика 6 тока  кор , датчика 1 тока возбуждени , датчика 2 напр жени  на  коре, датчика 15 потока возбуждени  и датчика 16 момента сопротивлени  соединены с входами дискретного вычислител  12, два первых выхода кото рого св заны с двум  входами ключа 13, соединенного третьим входом с выходом блока 11 интегрировани , выходом .- с входом задатчика 9, а два вторых выхода дискретного вычислител  12 подключены к двум входам ключа 14, соединенного третьим входом с выходом блока 8 интегрировани  и выходом с входом регул тора 7 возбуж дени . В данном электроприводе при дост жении током  кор  величины Jj,  вл ю щейс  предельно допустимой по услови м коммутации двигател , управление формируетс  при токе  кор  поток возбуждени  рассчитываетс  з услови  обеспечени  ми1дамума функци йР Чл„Ф,и.. () Ф-Мс aF(..Pz . . ) Учитьша ,что при раз гоне , О, получаем закон управлени  потоком двигате л  привыходе тока  кор  на ограничение. хвйФ Нф)(„ФлНл. .Н. Электропривод работает следующим образом. Значени  координат электропривода ввод тс  в дискретный вычислитель 12. с датчика 13 скорости, датчика 6 тока  кор , датчика 2 напр жени  на  коре,датчика 1 тока возбуждени ,датчика 15 потока возбуждени  и датчика 16 момента сопротивлени . Далее дискретный вычислитель 12 вычисл ет оптимальные значени  тока  кор  i;; и потока возбузкдени  ф двигател  по формуле (1), Затем дискретньш вычислитель 12 сравнивает Э с предельно допустимым током Jff. Если D . J и напр жение на  коре (, то полагаетс  и оптимальное значение потока возбуждени  } рассчитываетс  по формуле (4), куда подставл етс  уровнение кривой намагничивани  По сигналу с выхода дискретного вычислител  12 производитс  переклюЧение ключей 13 и 14 таким образом, что аналогова  часть системы отключаетс  и управление в этом режиме производитс  по формуле (4). Если напр жение на  коре двигател  и больше или равно максимально допустимомуи Цд (,то ключи 13 и 14 остаютс  в этом же состо нии, а параметры управлени  рассчитываютс  дискретным вычислителем 12 по формулам: . ,r,jminF(3,(:j,)); (з;1: Если 3 Э , то по сигналу дискретного вычислител  12 переключаютс  ключи 13 и 14 таким образом, что к задатчику 9 и регул тору 7 возбуждени  подключаетс  аналогова  часть системы управлени , содержаща  нелинейный блок 10, функциональный преобразователь 4, блок 5 перемножени  и блоки 8 и 11 интегрировани . П 9 в этом случае управление формируетс  согласно закону (1), обеспечивающему оптимальность процесса по минимуму потерь энергии в двигателе. Таким образом, обеспечиваетс  оптимальное по потер м энергии функционировани  электропривода с учетом ограничений , накладываемых на координаты электропривода,что способствует еще большему снижению потерь электроэнергииThe invention relates to electrical engineering, in particular, to the field of a controlled direct current electric drive, controlled by the core circuit and driving a direct current motor. According to the main author. St. No. 758447 is known for direct current drive with minimization of losses in a motor, which contains the sensor for the NIN excitation current and voltage on the core, serially connected speed sensor, functional transducer and multiplication unit connected to the second input of the current sensor core, excitation regulator, to the output of the excitation controller is connected, the termination unit with three inputs, which are connected respectively with the output of the multiplication unit, the output of the voltage sensor on the cortex and the output of the sensor of the current current, and also A variable speed drive variable and a serially connected nonlinear unit and an integration unit with two inputs with output signal limitation, the input of the nonlinear unit connected to the speed sensor, the second input of the integration unit - c. The current sensor core and the output of the two-input integration unit is connected to the regulating input of the intensity setting knob. In this electric drive, by maintaining an optimal ratio between the crank circuit in the core circuit and the excitation flow, energy losses in the established regimes in the transient processes are minimized, i.e. the minimum loss in the engine: .QMK4% | (/, R,) 0, (I where UO is the angular velocity; 1- is the current in the crank circuit of the motor. R; is the internal resistance of the core circuit; K is the design factor of A; F is the motor excitation flow l; G (u)) is a variable coefficient characterizing the dependence of losses in steel on the speed of 9 L (B {k1K -f is the loss in steel of the engine; 1c is the engine excitation current; R is the resistance of the excitation winding ; DR, 4-dR 4.j2p dr /, I And A from B to the total losses in the engine; (w) - mechanical losses; MQ - the moment of static resistance on the motor shaft, satisfying conditions (1) and (2) provides achieving a minimum of functional quality:. Г РТ f М 3; ф :: Ж- Г (V 71 С J UJ.W. with joint regulation of the core current and the motor excitation flow and thereby ensures a minimum of the energy of losses that are lost in the engine during the process, without taking into account the restrictions imposed on the coordinates of the drive. When using formulas (1) and (2), we get the absolute minimum of the function F (3r, Φ, (l)). As n {) avilo, the absolute minimum point lies outside the permissible region of phase coordinates . The choice as the minimum point of the point of intersection of any restriction (e.g., the current of the core) with the curve corresponding to equation (1) leads to errors and the larger the further the absolute minimum point is from the limit. The aim of the invention is to reduce the total losses in the electric drive by controlling with a more precise definition of the minimum loss function, taking into account the limitations. The goal is achieved by introducing a discrete calculator, two keys, a motor excitation flow sensor and a motor resistance torque sensor, the outputs of the speed sensors, current cor, excitation current, motor core voltage, excitation flow and resistance torque being introduced to the discrete inputs the computer, the first two outputs of which are connected to the two inputs of the first key connected by the third input to the output of the two-way integration unit and the output to the input of the adjustable variable input unit ensivnosti varying the drive speed, and two second output digital calculator connected to two inputs of the second switch, the third input coupled with the output of integrating unit trehvhodovogo and output to the input of regulator drive torus. FIG. 1 is given the structural scheme of the proposed electric drive; in fig. 2 is the relationship between the core current and the excitation flow, where A is the absolute minimum point. The electric drive contains a drive current sensor 1 and a voltage sensor 2 on the crust, a speed sensor 3 connected in series, a functional converter 4 and a multiplication unit 5 connected to a current sensor 6 of a cor. To the output of the excitation controller 7, an integration unit 8 is connected to three inputs, which are connected respectively to the output of the multiplication unit 5, the output of the voltage sensor 2 on the crust and the output of the sensor 1 to the excitation current. A variable rate change setting unit 9 with water is connected with a series-connected nonlinear unit 10 and a two-input integration unit 11 with limited output signal. The input of the nonlinear unit 10 is connected to the speed sensor 3, the second input of the integration unit 11 is connected to the sensor 6 for the current core, and the output of the integration unit 11 is connected to the regulating input of the setting device 9. The electric drive also contains a discrete calculator 12, keys 13 and 14, a sensor 15 excitation flow and 16-point motor resistance sensor. . . The outputs of speed sensor 3, current cor 6 sensor, excitation current sensor 1, crust voltage sensor 2, excitation flow sensor 15 and resistor torque sensor 16 are connected to inputs of discrete calculator 12, two first outputs of which are connected to two switches 13 connected by the third input to the output of the integration block 11, the output .- to the input of the setting device 9, and two second outputs of the discrete calculator 12 are connected to two inputs of the key 14 connected by the third input to the output of the integration block 8 and the output of the regulator 7 wake up. In this electric drive, when the current of the core Jj is the maximum permissible according to the commutation conditions of the engine, the control is formed at the current of the excitation core current is calculated according to the conditions for providing the dimma function of the RRF, and () F-MS aF ( ..Pz ... Xnf Nf) (FLNL. N). The electric drive works as follows. The coordinates of the electric drive are entered into the discrete calculator 12. From speed sensor 13, core current sensor 6, core voltage sensor 2, excitation current sensor 1, flow sensor 15 excitation and torque sensor 16. Next, the discrete calculator 12 calculates the optimal values of the current i ;; and the engine flux flux by the formula (1), Then the discrete calculator 12 compares E with the maximum allowable current Jff. If D.J and the voltage on the bark c and the optimal value of the excitation flow} is calculated by the formula (4), where the magnetization curve is substituted by the signal from the output of the discrete calculator 12, the keys 13 and 14 are switched so that the analog part of the system is turned off and control in this mode is performed by the formula ( 4) If the voltage on the engine bark is greater than or equal to the maximum allowable DC (the keys 13 and 14 remain in the same state, and the control parameters are calculated by the discrete calculator 12 by the formulas:. , r, jminF (3, (: j,)); (g; 1: If 3 O, then keys 13 and 14 are switched by the signal of discrete calculator 12 in such a way that the analog part of the control system containing the nonlinear unit 10, the functional converter 4, multiplication unit 5 is connected to the setpoint adjuster 7. and integration blocks 8 and 11. In this case, the control is formed according to the law (1) ensuring the optimal process for minimizing the energy loss in the engine. Thus, the drive efficiency is optimal for energy losses m of restrictions imposed on the coordinates of the electric drive, which contributes to further reducing the loss of electricity

Фиг.11

2.52.5

1.51.5

0.50.5

QM 0.6 0.8 QM 0.6 0.8

0.2 Фиг.г0.2 Figg

W Ф IZW f IZ

Claims (1)

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА С МИНИМИЗАЦИЕЙ ПОТЕРЬ В ДВИГАТЕЛЕ по авт. св. № 758447, отличающийся тем, что, с целью снижения полных потерь в электроприводё за счет управления с более точным определением минимума функции потерь с учетом·ограничений, в него введены дискретный вычислитель, два ключа, датчик потока возбуждения двигателя и датчик момента сопротивления двигателя, причем выходы датчиков скорости, тока якоря, тока возбуждения, напряжения на якоре двигателя, потока возбуждения и момента сопротивления соединены с входами дискретного вычислителя, два первых выхода которого связаны с двумя -вхо дами первого ключа, соединенного третьим входом с выходом двувходового блока интегрирования и выходом с входом задатчика регулируемой интенсивности изменения скорости привода, а два вторых выхода дисгретного вы числителя подключены к двум входам второго ключа, соединенного третьим входом с выходом трехвходового блока интегрирования и выходом с входом регулятора возбуждения.DC ELECTRIC DRIVE WITH MINIMIZATION OF LOSSES IN THE ENGINE by ed. St. No. 758447, characterized in that, in order to reduce the total losses in the drive due to control with a more accurate determination of the minimum of the loss function taking into account the restrictions, it introduced a discrete calculator, two keys, a sensor for the excitation flux of the motor and a torque sensor of the motor, the outputs of the sensors of speed, armature current, excitation current, voltage at the motor armature, excitation flux and resistance moment are connected to the inputs of a discrete computer, the first two outputs of which are connected with the two inputs of the first a key connected to the third input with the output of the two-input integration unit and the output with the input of the regulator of variable intensity of the drive speed change, and two second outputs of the digital calculator are connected to two inputs of the second key connected to the third input with the output of the three-input integration unit and the output with the input of the excitation controller. >> 1107239 21107239 2 7 2.7 2. Δί^_τ=Ε(ω)Κ'Φ ~ потери в стали двигателя;Δί ^ _ τ = Ε (ω) Κ'Φ ~ losses in engine steel; ток возбуждения двигателя;motor excitation current; сопротивление обмотки возбуждения; .field winding resistance; . ДР =UR + ДР + J2R + δΡ (ω|Σ й А ст в в мех\ >DR = UR + DR + J 2 R + δΡ (ω | Σ
SU823502395A 1982-10-21 1982-10-21 D.c. drive with minimization of motor losses SU1107239A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823502395A SU1107239A2 (en) 1982-10-21 1982-10-21 D.c. drive with minimization of motor losses

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823502395A SU1107239A2 (en) 1982-10-21 1982-10-21 D.c. drive with minimization of motor losses

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU758447 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1107239A2 true SU1107239A2 (en) 1984-08-07

Family

ID=21032722

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823502395A SU1107239A2 (en) 1982-10-21 1982-10-21 D.c. drive with minimization of motor losses

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1107239A2 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР № 758447, кл. Н 02 Р 5/06, 1977. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1107239A2 (en) D.c. drive with minimization of motor losses
DE3267993D1 (en) Propulsion means with two motors driven in an opposite direction for the compensation of the backlashes
SU1372583A1 (en) Multimotor drive of excavator slewing gear
SU663052A1 (en) Dc electric drive with minimizing losses in motor
SU1252903A1 (en) Device for controlling induction electric motor
SU997215A2 (en) Electric drive with subordinate control of parameters
SU1069108A1 (en) D.c.drive
SU1131003A1 (en) D.c.drive
SU442561A1 (en) Device for controlling the speed of an asynchronous motor
SU1432705A2 (en) D.c. electric drive with minimized loss in the motor
SU1095336A1 (en) Electric drive
SU1476583A1 (en) Dc electric drive with two-zone velocity control
SU1136267A1 (en) Thyratron motor
SU1417150A2 (en) Intermittenly loaded variable d.c. electric drive
SU1300442A1 (en) D.c.electric drive with forced cooling and loss minimization
SU1399873A1 (en) D.c. electric drive
SU1374391A1 (en) Thyratron motor
SU1116515A2 (en) Device for adjusting speed of three-phase asynchronous phase-wound rotor motor
SU1261076A1 (en) D.c. electric drive
SU955483A1 (en) Adjustable asynchronous electric drive
SU1267545A1 (en) Rectifier electric drive
SU1325656A1 (en) Frequency-controllable electric drive
SU1150724A1 (en) Two-motor d.c. drive
SU1279039A1 (en) Electric drive
SU1718357A1 (en) Electric drive