SU1149362A2

SU1149362A2 - Electric drive with stabilized rotational speed

Info

Publication number: SU1149362A2
Application number: SU833673163A
Authority: SU
Inventors: Аркадий Павлович Инешин
Priority date: 1983-12-16
Filing date: 1983-12-16
Publication date: 1985-04-07

Abstract

ЭЛЕКТРОПРИВОД СТАБШШЗИРОВАННОЙ ЧАСТр Ш )аЙЯ по авт, ев. 1003283, ОТЛИЧИ ю ч и и с тем, что, с повышени йадеж ноети регулировани , в него дополнительно введены раьэр дныйдирд, шунтщ уювц1Й обмРТку возбуждени электродвигател , элёктромагнит.ное реле с эамьжакицнн контактом, управ- . л еьшй кшо1Ч, последовательно вкшоченные размыкаюпрй крйтёкт .крнтакTOiJa ускорени пускател и рёаистор fif регул тор, вход которого соединен с датчиком скорости, а выход - с уиравKse fKHA и с третьим входом «рнвертора, выпр мительный мост, выходной трансформатор конвертора снабжен дополнительной обмоткой, причем за1 а|1какщий контакт и управл емый KJ1I04 срединены параллельно и включены мелду выводом обмотки возбуждени и пускателем, соединеншш с отрицательным вьшодом источника питани обмотка электромагнитного pejie одним выводом соединена через пускатель с ЬтрицательнБ1м выводрм источника питани , а другим - через последовательно соединенные какшщй контакт контактора ускореСО ни пускател и резистор соединена с , разделительных диодов, параллельно обмотке электромагнитного реле подключена одна диагональ вйдар митель ого , друга диагональ которого соединена с дополни со 00 а тельной обмоткой выходного трансформатора конвертора. гоELECTRIC DRIVE WITH STABLE CHASTER 3) AUTH, AVT. 1003283, DIFFERENCES and with the fact that, from the increase in the control network voltage, the additional driver, additional excitation of the electric motor, electro magnetic contact with automatic contact, control, were introduced into it. Anyone who has sequentially inserted the breaker keypad to the accelerator of the starter and the relay controller fifteen, the input of which is connected to the speed sensor, and the output is connected to the speed sensor, and the third input, the rectifier, and the main LED. for 1 a | 1 contact and controlled by KJ1I04 are centered in parallel and connected to the output of the excitation winding and the starter connected to the negative output of the power source the electromagnetic winding is connected by one output through a starter with a positive power supply terminal, and another through an accelerator CO contactor contact connected in series, and a resistor connected to dividing diodes parallel to the electromagnetic relay winding one diagonal of the diverter is connected, another diagonal of which is connected to an additional 00 winding of the output transformer of the converter. go

Description

1 one

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в различных устройствах, например в электромашинных преобразовател х энергии, специальных насосах и вентил торах , где электропривод должен обеспечить стабилизацию частоты вращени выходного вала вне зависимости от изменений нагрузки или колебаний величины напр жени питающего источника.The invention relates to electrical engineering and can be used in various devices, for example, in electric machine energy converters, special pumps and fans, where the electric drive must stabilize the frequency of rotation of the output shaft regardless of load changes or voltage source voltage fluctuations.

По основному авт,св. № 1003283 известен электропривод стабилизированной частоты вращени , содержащий электродвигатель посто нного тока, один вывод- обмотки кор которого через последовательно соединенные диоды и вторичную обмотку выходного трансформатора конвертора, пусковое сопротивление, шунтированное контактом контактора ускорени пускател и пускатель соединен с положительным вьшодом источника питани , отрицательный вывод которого через пускатель соединен с одним вьшодом обмотки возбуждени и вторым выводом обмотки кор электродвигател и вьшодом конвертора, входы которого соединены с контактором ускорени пускател и датчиками тока и частоты вращени электродвигател , два разделительных диода, катоды которых соединены между собой и с другим выводом обмотки возбуждени электродвигател , анод одного разделительного диода соединен через пускатель с положительным выводом источника питани , а анод другого разделительного диод -с выводом обмотки кор электродвигател Ci 3.On the main auth, sv. No. 1003283 is known an electric drive with a stabilized rotational speed containing a direct current electric motor, one of the output-windings of the core of which through the series-connected diodes and the secondary winding of the output transformer of the converter, the starting resistance shunted by the contact of the accelerator contactor of the actuator and the starter is connected to the positive terminal of the power supply, a negative output which through the starter is connected to one output of the excitation winding and the second output of the winding of the motor core and the top one converter, the inputs of which are connected to the accelerator contactor of the actuator and current and rotational speed sensors of the electric motor, two separation diodes, the cathodes of which are connected to each other and another output of the motor excitation winding, the anode of one separation diode is connected through the starter to the positive output of the power source, and the anode Another separation diode - with the output winding of the core of the electric motor Ci 3.

Недостатком известного электропривода вл етс то, что в ста:тйческом установившемса работы в электроприводе, питающемс от нестабильного источника цитани посто нного тока. Производитс суммлрование выходного напр жени управл емого источника питани таким образом , что рёзульт фу}(щее среднее значение напр жени «а обмотке . кор электродвигател , подаваемое также через второй диод введенной разделительной схемы на обмотку возбуждени двигател , близко к номинальной величине, чем обеспечиваетс поддержание с высокой степенью точности на заданном номи493622The disadvantage of the known electric drive is that in the stationary steady-state work in the electric drive, which is powered by an unstable source of direct current cytany. The output voltage of the controlled power source is summed up in such a way that the result is fu} (the average average value of the voltage on the winding. Motor core, also fed through the second diode of the introduced separation circuit to the motor winding, is close to the nominal value, which ensures maintenance with a high degree of accuracy at a given number 493622

нальнем уровне частоты вращени выходного вала.привода при практически полном электрическом и тепловом использовании цепей обмотки кор 5 и обмотки возбуждени электродвигател посто нного тока.at the level of rotation frequency of the output shaft. drive with almost complete electric and thermal use of the winding circuits of the core 5 and the excitation winding of the dc motor.

Однако конвертор вл етс с точки зрени надежности наиболее слабь1м звеном известного электропривода, при отказе которого (конвертора ) электродвигатель электопри- вода, хот и сохран ет частиную работоспособность, переход в режим питани цепей обмоток кор и возбуждени непосредственно от напр жени источника питани , но уже не обеспечивает необходимой точности поддержани частоты вращени выходного вала.However, from the point of view of reliability, the converter is the weakest link in the known electric drive, in case of which the electric motor of the electric drive fails (converter), although it maintains partial operability, switching to the power mode of the winding and excitation circuits directly from the power supply voltage, does not provide the necessary accuracy of maintaining the frequency of rotation of the output shaft.

Целью изобретени вл етс повышение надежности регулировани .The aim of the invention is to increase the reliability of regulation.

Поставленна цель достигаетс тем, что в электропривод стабилизированной частоты вращени дополнительно введены разр дный диод, шунтирующий обмотку возбуждени электродвигател , электромагнитное реле с замыкающим контактом, управл емьй , последовательно включенные раз1Ф1какнций контакт контактора ускорени пускател и резистор регул тор, вход которого соединен с датчиком скорости, а выход - с управл емым ключом и с третьим входом конвертора, выпр мительный мост выходной трансформатор конвертора снабжен дополшительной обмоткой, причем замыкающий контакт и управл емый ключ соединены параллельно и включены между выводом обмотки возбуждени и пускателем, соединенным с отрицательным выводом источника питани , обмотка электромагнитного реле одним выводом соединена через пускатель с отрицательным выводом источника питани , а другим - через последовательно соединенные размыкак ций контакт контактора ускорени пускател и резистор соединена с катодами разделительных диодов, параллельно обмотке электромагнитного реле подключена одна диагональ вьшл митель- ного моста, друга диагональ которого соединена с дополнительной обмоткой выходного трансформатора конвертора. 3 На чертеже представлена схема предлагаемого электропривода. Электропривод стабилизирюванно частоты вращени содержит электро двигатель посто нного тока, один вывод обмотки 1 кор которого ч рез последовательно соединенные диоды 2 и 3 и вторичную обмотку трансформатора 4 конвертора 5, пусковое сопротивление 6, шунтированное контактом 7 контактора ускорени пускател 8, пускатель соединен с положительным выводом источника 9 питани , отрицатель .ный вьтод которого через пускател 8 св зан с цепью питани обмотки возбуждени и вторым выводом обмо ки 1 кор электродвигател и выводом конвертора 5, входы которог соединены с контактором ускорени пускател 8, датчиком 11 тока кор и регул тором 12, Кроме того, электропривод содер жит разделительные диоды 13 и 14, причем анод диода 13 св зан через пускатель 8 с положительным выводом источника 9 питани , анод диода 14 - с катодаьш вьшодных дио дов 2 и 3 конвертора 5, а катоды разделительных диодов 13 и 14 соединены между собой и св заны с одним выводом обмотки 10 возбуждеНИН электродвигател , шунтированной разр дным диодом 15. Электропривод содержит также электромагнитное реле с Обмоткой 16 с зш4ыкаю1цим контактом |7,управ ключ 18, последовательно включенные .резистор 19 и размыкающий контакт 20 контактора ускорейи пускател 8, регул тор которого соединен с датчиком 21 скорости, а выход - с упраЕ1ЛЯ1р1цим ключом Т8. Трансформатор 4 снабжен доподаите ьной обмоткой 22, замыкающий контакт 17 и управл емьгй ключ 18 соединены параллельно и включены между выводом обмотки 10 возбуждени и пускателем 8, соединенньм с отрицательным выводом источника 9 питани , обмотка 16 элек ромагн тного реле одним выводом соединени через пускатель 8 с отг рицательта | выводом источника 9 пи таииЯу а другим - через последовательно соединенные раз}1ыка1ющий контакт 20 контактора ускорени и резистор 19 соединена с катода 1и щивделительных диодов 13 и 14, пар 624 лельно обмотке 16 электромагнитного ре е подключена одна диагональ вьтр мительного моста 23,друга диагональ которого соединена с дополнительной обмоткой 22 выходного трансформатора 4. Нагрузкой электродвигател вл етс синхронный генератор 24 с автономным регул тором 25, воздействующим на обмотку 26 возбуждени генератора 24. Электропривод работает следующим образом. Работа электропривода происходит в три этапа. На первом этапе выходное напр жение источника 9 питани через пус катель 8 и разделительный диод 13 поступает через контакт 20 контактора ускорени и резистор 19 на обмотку 16 электромагнитного реле, которое срабатывает и посредством своего замыкающего контакта 17 подключает под напр жение источника 9 обмотку 10 возбутвдени электродвигател , одновременно напр жение источника 9 питани подводитс также к обмотке 1 кор через пусковое со ротивление 6 и выходную цепь диоды 2 и 3 - трансформатор 4 конвертора s, которьй при этом закрываетс , т.е. не преобразует подав.аемое на его вход напр жение посто нного тока ввиду наличи запрещающей блокировки от коктбктора ускорени пускатеп 8 (условн;о показана стрелкой) от замыкаххцегос контакта 7 контактора ускорени пускател 8 на пераьШ управл ющий вход конвертора 5. На втором этап& по окончании первого реостатного интервала запуска электропривода эаш жаетс контакт 7 коитактора скорени}1 пускател 8, шунтируетс при этом пусковое сопротивление 6, а к обмотке 1 кор и силовому входу конвертора 5 подводитс полностью напр жение источника 9 питани , конвертор 5 при этом запускаетс , но благодар воздействию/на его второй управл ющий вход выходного сигнала датчика 11 тока кор (фиксирующего второй 6ipocoK пускового тока электропривода) остаетс в призакрытом состо нии, т.е преобразует подаваемое на его вход напр жение посто нного тока в переменное на некотором минимальном ровне, достаточном, однако дл держани во включенном состо нии реле, обмотка 16 которого при срабатывании размыкающего контакта 20 контактора ускорени теперь запитываетс посредством вентильного моста 23 от напр жени дополнительной , вторичной обмотки 22 выходного трансформатора 4 конвертора 5. На третьем этапе по окончании второго интервала запуска электропривода начинаетс работа конвертора 5, который в соотйетствии с выходным сигналом регул тора 12 час тоты вращени , воЭде.йствух Е(им на третий управЛ8«ЕШЩй вход конвертора увеличивает уровень своего выходног напр жени ташш образом что величина напр жени подводимого к обмо ке 1 кор н че;рез разделЕительн диод 14 к обМрткё 10 возбуждени двигател , достигает ве сичины близ кой к номи11альнЬй-, при :оторой пронеходит стабилизаци на заданном но минальном Уровне частоты; .w вращени выходного вала электропривода и реализаци корного принципа упра ле1{и двигател посто нного тока, характеризук ца с полным электричес К1Ш йспользо 1аиией его обмоток. При внеаа:пном указанного конвертора 5 в мстент времени t, характериэукщемс HC4e3HoiBeHHeM его выходного напр жени на обмотках трансформатора 4 ввиду повреждени силовых элементов щи срабатывании его внутренней отключахщей защиты. 62б напр жение, подаваемое на корь 1 двигател через диоды 2 и 3, скачком понижаетс до уровн величины напр жени источника 9 питани . При этом обесточиваетс обмотка 16 электромагнитного реле и размыкаетс его контакт 17, ввод а цепь обмОтки 10 возбуждени электродвигател управл емый ключ 18, Частота вращени tu электродвигател сначала незначительно уменьшаетс под вли нием тормоз щего действи момента сопротивлени нагрузки, а затем восстанавливаетс из-за действи регул тора 12, воздействующего через зпправл емьй ключ 18 на цепь обмотки 10 возбузкдени электродвигател . Ток шунтовой обмотки 10 возбуждени электродвигател сначала унижаетс , замыка сь по цепи обмотка 10 возбуждени - разр дный диод 15, а затем достигает некоторой величины, необходимой дл обеспечени ста:билизации частоты вращени U) ш....„ электропривода на за пО. данном номинальном уровне в режиме полюсного управлени электродвигателем по цепи питани его обмотки 10 возбуждени . ..,;,.-- .. Таким образом, предлагаемьй электропривод при отказе конвертора- обеспечивает необходимую точность регулировани частоты вращени электродвигател .The goal is achieved by the fact that a discharge diode, a shunt motor excitation winding, an electromagnetic relay with closing contact, control, series-connected accelerator contactor and a resistor regulator, whose input is connected to a speed sensor, are additionally introduced into the stabilized rotational frequency drive, and the output is with a control key and with the third input of the converter; the rectifying bridge has an output transformer of the converter equipped with an additional winding, the closing contact and the control key are connected in parallel and connected between the field winding terminal and the starter connected to the negative terminal of the power source, the electromagnetic relay winding is connected via one starter to the negative terminal of the power source, and the other contact of the accelerator contactor in series-connected breaks the starter and the resistor are connected to the cathodes of the separation diodes; parallel to the winding of the electromagnetic relay, one diagonal plug is connected - a bridge whose other diagonal is connected to the auxiliary winding of the output transformer of the converter. 3 The drawing shows the scheme of the proposed electric drive. The electric drive with a stabilized rotational speed contains a direct current electric motor, one output of the winding 1 core of which consists of serially connected diodes 2 and 3 and the secondary winding of the transformer 4 of the converter 5, starting resistance 6, shunted by contact 7 of the accelerator contactor of the actuator 8, the actuator is connected to the positive terminal power supply 9, the negative side of which through the actuator 8 is connected with the supply circuit of the excitation winding and the second output of the winding 1 of the electric motor and the output of the converter 5, the input They are connected to the accelerator contactor of the actuator 8, the current sensor 11 of the core and the regulator 12, In addition, the electric drive contains separation diodes 13 and 14, the anode of the diode 13 connected through the starter 8 to the positive terminal of the power supply 9, the anode of the diode 14 - The cathodes of diodes 2 and 3 of converter 5 are cathode, and the cathodes of separation diodes 13 and 14 are connected to each other and are connected to one output of winding 10 of the motor driven by discharge diode 15. The electric drive also contains an electromagnetic relay with winding 16 with 4 4 contact | 7, control key 18, a series-connected resistor 19 and disconnecting contact 20 of the accelerator contactor of the actuator 8, the controller of which is connected to the speed sensor 21, and the output - with the control key T8. Transformer 4 is provided with a power winding 22, a closing contact 17 and a control switch 18 are connected in parallel and connected between the terminal of the excitation winding 10 and the starter 8 connected to the negative terminal of the power supply 9, the winding 16 of the electromagnetic relay is connected by one output connection via the starter 8 s from the receiver | The source of the source 9 is connected to another through serially connected times; the winding contact 20 of the accelerator contactor and the resistor 19 is connected to the cathode 1 and the separation diodes 13 and 14, a pair 624 of the electromagnetic winding 16 is connected to a single diagonal of the power bridge 23, the other diagonal of which connected to the additional winding 22 of the output transformer 4. The load of the electric motor is a synchronous generator 24 with an independent regulator 25 acting on the excitation winding 26 of the generator 24. The electric drive operates follows. The operation of the drive occurs in three stages. At the first stage, the output voltage of the power source 9 through the starter 8 and the separation diode 13 flows through the contact 20 of the accelerator contactor and the resistor 19 to the winding 16 of the electromagnetic relay, which operates and through its closing contact 17 connects the motor winding 10 to the voltage of the source 9 At the same time, the supply source 9 of the power supply is also supplied to the winding 1 of the core through the starting voltage 6 and the output circuit of diodes 2 and 3 - the transformer 4 of the converter s, which closes, i.e. It does not convert the direct current voltage applied to its input due to the presence of a prohibiting blocking from accelerator coxbector start-up 8 (conditionally indicated by an arrow) from the close of contact 7 of accelerator contactor 8 to the control input of the converter 5. At the second stage & at the end of the first rheostat start-up interval of the electric drive, the contact 7 of the speed co-factor is 1} of the starter 8, the starting resistance 6 is shunted, and the converter 5 is fully energized at the winding 1 of the core and the power input of the converter 5, the converter 5 is started, but due to the effect of / on its second control input of the output signal of the current-current sensor 11 (fixing the second 6ipocoK starting current of the electric drive) remains in the closed state, i.e. converts the voltage applied to its input current to ac at a certain minimum level, sufficient, however, to keep the relay in the on state, the winding 16 of which, when the disconnecting contact 20 of the accelerator contactor trips, is now powered by the gate bridge 23 from the additional voltage of the secondary winding 22 of the output transformer 4 of the converter 5 At the third stage, at the end of the second drive start interval, the operation of converter 5 begins, which, in accordance with the output signal of the 12-hour controller, is activated. E (by its third control 8, the ESC input of the converter increases the level of its output voltage by means of the magnitude of the voltage supplied to the main 1 winding; by dividing the diode 14 to the engine excitation, reaches a value close to nominal, when: the stabilization stops at the specified nominal Frequency Level; .w rotation of the output shaft of the electric drive and the implementation of the fundamental principle of control 1 {and the DC motor, characterized with a complete electrical power consumption of its windings. When out: pnom of the specified converter 5 in the aventa of time t, characterized by HC4e3HoiBeHHeM of its output voltage on the windings of the transformer 4 due to damage to the power elements of the drive triggered by its internal tripping protection. 62b, the voltage applied to the bark 1 of the engine through diodes 2 and 3 abruptly drops to the level of the voltage value of the power source 9. In this case, the winding 16 of the electromagnetic relay is de-energized and its contact 17 is opened, the input and the motor excitation circuit 10 of the control key 18, the frequency of rotation tu of the electric motor first slightly decreases under the influence of the braking effect of the load resistance, and then recovers due to the regulation torus 12, acting through the control key 18 to the circuit of the winding 10 of the excitation of the electric motor. The current of the excitation motor winding 10 is first degraded, the excitation winding 10 - discharge diode 15 closes on the circuit, and then reaches a certain amount necessary to provide a hundred: beating the rotational frequency U) sh .... of the electric drive for a PS. This nominal level in the mode of pole control by an electric motor along the power supply circuit of its excitation winding 10. ..,;, .-- .. Thus, the proposed electric drive in case of converter failure - provides the necessary accuracy in controlling the frequency of rotation of the electric motor.

Claims

ELECTRIC DRIVE STABILIZIRO-

BATH ROTATION No. 1003283, with the exception that, in order to increase the reliability of regulation, a discharge diode is added to it, which shunts the excitation winding of the electric motor, an electromagnetic relay with a make contact, and control. rectifier bridge, another diagnosed key, in series including which is connected to the auxiliary contact of the contactor of the accelerator accelerator and the resistor, by the winding of the output transformer of the converter.

Ό>