SU1150724A1 - Двухдвигательный электропривод посто нного тока - Google Patents

Abstract

ДВУХДВНГАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий два электродвигател  с обмотками независимого возбуждени , каждьй из которых снабжен датчиками .тока  кор , потока возбуждени , скорости и подключен к тиристорному преобразователю , управл ющий вход которого через последовательно соединенные блок импульсно-фазового управлени , регул тор тока, другим входом св занный с датчиком тока  кор , и регул тор скорости, другим входом св занный с датчиком скорости, подключен к блоку формировани  задани  управл ющего сигнала, причем обмотка независимого возбуждени  каждого электродвигател  подключена к регулируемому возбудителю, св занному с регул тором п fvt потока возбуждени , о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью повышени  надежности, в него введены два датчика напр жени  тиристорного преобразовател , два блока умножени , два блока делени , два сумматора , два нелинейных блока, моделирующих обратные тригонометрические функций косинуса , блок суммировани  с логическим элементом И на входе, блок квантовани  по уровню, задатчик пор дка гармоники тока и два регул тора гармоники тока, выход каждого из которых подключен к соответствующему регул тору потока возбуждени , а вход чере.з блок квантовани  по уровню св зан с блоком суммировани  с (Л логическим элементом И на входе, к с ;которому подключены выходы нелинейных блоков, моделирующих обратные тригонометрические функции косинуса, вход каждого из которых соединен с соответствукнцим сумматором, входы каждого сумматора подключены соответственно к блоку умнол ени , блоку делени  и :л датчику тока  кор  соответствующего о электродвигател , причем вход делени  каждого блока делени  соединен с датю чиком напр жени  тиристорного преобразовател  соответствующего электродвигател , а вход делител  - с датчиком потока возбуждени  этого же электродвигател , подключенным к первому входу блока умножени , вторым входом соединенного с датчиком тока  кор  указанного электродвигател .

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в многодвигательньк электроприводах посто нного тока горных машин, работаклцих в общей технологической цепи при питании от индивидуальных тиристорных преобразователей с естественн коммутацией. Известен многодвигательный электропривод , содержащий двигатели посто  нного тока с нерегулируемой обмотко возбуждени , тиристорные преобразователи и контуры регулировани , . включающиедатчики скорости и тока  кор , регул торы скорости и тока  кор . Известный электропривод осуществл ет автоматическое регулирование технологического процесса ij , Недостатком его  вл етс  невозмож ность регулировани  гармоник тока .сети, что не исключает опасности возникновени  в сети резонансных  влений, которые могут привести к нарушению работы тиристорных преобразователей , а следовательно, и всего электропривода. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  двухдвигательный электропривод посто нного тока, содержащий два электродвигател  с обмотками независимого возбуждени , каждый из которых снабжен датчиками тока  кор , потока возбуждени , скорости и подключен к тиристорному преобразователю, управл ющий вход которого через последовательно соединенные блок импульснофазового управлени , регул тор тока другим входом св занньй с датчиком тока  кор , и регул тор скорости, другим входом св занный с датчиком скорости, подключен к блоку форми ровани  .задани  управл ющего сигнала причем . обмотка независимого возбужде ни  каждого электродвигател  подклю .чена к регулируемому возбудителю,, св занному с регул тором потока возбуждени  2 . Недостатком указанного электропривода  вл етс  низка  надежность вследствие возможного нарушени  работы тиристорных преобразователей из-за взаимного вли ни  их друг на друга через сеть. Цель изобретени  - повышение надежности. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в двухдвигательный электропривод посто нного тока, содержащий два электродвигател  с обмотками независимого возбуждени , каждый из которых снабжен датчиками токе  кор , потока возбуждени , скорости и подключен к тиристорному преобразователю , управл ющий вход которого через последовательно соединенные блок импульсно-фазового управлени , регул тор тока, другим входом св занный с датчиком тока  кор , и регул тор скорости, другим входом св занньп с датчиком скорости, подключен к блоку формировани  задани  управл ющего сигнала, причем обмотка независимого возбуждени  каждого электродвигател  подключена к регулируемому возбудителю , св занному с регул тором потока возбуждени , дополнительно введены два датчика напр жени  тиристорного преобразовател , два блока умножени , два блока делени , два сумматора, два нелинейных блдка, моделирующих обратные тригонометрические функции косинуса , блок суммировани  с логическим элементом И на входе, блок квантовани  по уровню, задатчик пор дка гармоники тока и два регул тора гармоники тока, выход каждого из которых подключен к соответствующему регул тору потока возбуждени , а вход через блок квантовани  по уровню св зан с блоком суммировани  с логическим элементом И на входе, к которому подключены выходы нелинейных блоков, моделирукнцих обратные тригонометрические функции косинусу, вход каждого из которых соединен с соответствукмцим сумматором, входы каждого сумматора подключены соответственно к блоку умножени , блоку делени  и датчику тока  кор  соответствукнцего электродвигател , причем вход деле-: НИН каждого блока делени  соединен с датчиком напр жени  тиристорного преобразовател  соответствукнцего электродвигател , а вход делител  с датчиком потока возбуждени  этого же электродвигател , подключенным к первому входу блока умножени , вторым входом соединенного с датчиком тока  кор  указанного электродвигател  . На чертеже изображена схема электропривода . Двухдвигательный электропривод посто нного тока содержит два электродвигател  1 и 2 с обмотками независимбго возбуждени , каждый из которых снабжен соответственно датчиками тока  кор  3, 4 и 5, 6, потока возбуждени  7 и 8, скорости 9 и 10 и подключен к тиристорному преобразователю 11 и 12, управл ющий вход которого через последовател1 но соеди ненные блоки импульсно-фазового управлени  13 и 14, регул торы тока 15 и 16, другим входом св занные соответственно с датчиками тока 3 и  кор , и регул торы скорости 17 и 18 другим входом св занные с датчиками скорости 9 и 10, подключен к блокам формировани  задани  19 и 20, причем обмотка независимого возбужде ни  каждого электродвигател  1 и 2 подключена к регулируемому возбудителю 21 и 22, св занному с регул торами потока возбуждени  23 и 24, два датчика напр жени  25 и 26 тиристорных преобразователей 11 и 12, два блока умножени  27 и 28, два блока делени  29 и 30, два сумматора 31 и 32, два нелинейных блока 33 и 34, моделирующих обратные тригонометрические функции косинуса, блок суммировани  35 с логическим элементом И на входе, блок квантовани  по уровню 36, задатчик пор дка гармоники тока 37и два регул тора гармоники тока 38и 39, выход каждого из которых подключен к соответствующему регул тору потока возбуждени  23 и 24, а вход через блок квантовани  по уровню 36 св зан с блоком суммировани  35 с логическим элементом И на входе, к которому подключены выходы нелинейных блоков 33 и 34, моделирующих обратные тригонометрические функции косинуса, вход каждого из которых соединен с соответствующим сумматором 31 и 32. Входы каждого сумматора 31 и 32 подключены к соответствующему блоку умножени  27 и 28 блоку делени  29 и 30 и датчику тока  кор  4 и 5 соответствующего электро двигател  1 и 2, причем вход делени  каждого блока делени  29 и 30 соединен с датчиком напр жени  25 и 26 ти ристорного преобразовател  11 и 12 соответствующего электродвигател  1 и 2, а вход делител  - с его датчиком потока позбуждени  7 и 8, подключенным к первому входу блоков умножени  27 и 28, вторым бходом соединенных с датчиками тока  кор  4 и 5. Двухдвигательный электропривод посто нного тока работает следующим образом. На вход регул торов потока возбуждени  23 и 24 подаетс  посто нное установивщеес  в процессе наладки системы привода значение напр жени  Ui ,и . Сигнал с выхода регул торов потока возбуждени  23 и 24 подаетс  на регулируемые возбудители 21 и 22, таким образом в обмотке возбуждени  электродвигател  1 и 2 наводитс  ток возбуждени , при наличии возбуждени  на электродвигатели 1 и 2 подаетс  напр жение питани  и они начинают работать. Затем на вход блоков формировани  задани  19 и 20 подаетс  задающий сигнал, пропррциональный величине напр жени  U, , 2 определ емой технологией производства, откуда на вход регул торов скорости 17 и 18 поступает сигнал, пропорциональный напр жению задани . С выхода регул торов скорости 17 и 18 с учетом информации с датчиков скорости 9 и 10 электродвигател  через регул торы тока 15 и 16 с учетом информации с датчиков тока 3 и 6 сигнал задающего напр жени  поступает на входы блоков импульсно-фазового управлени  13 и 14, которыми осуществл етс  управление тиристорньми преобразовател ми 11 и 12. Сигнал, пропорциональный напр жению, которое было бы, если бы .относительный поток был равен 1, с выхода датчиков напр жени  25 и 26 через делительные блоки 29 и 30, куда также поступает сигнал с датчиков потока возбуждени  7 и 8, подаетс  на первый вход сумматоров 31 и 32, на второй вход которых поступает с датчиков тока А и 5 сигнал, пропорциональный току  кор  электродвигател  1 и 2, а на третий - сигнал, пропорциональный току  кор  электродвигател  1 и 2, который был бы, если бы относительный поток Возбуждени  электродвигател  1 и 2 был равен единице, с блоков У1 ожени  27 и 28, на первый вход которых поступает сигнал с датчиков тока 4 и 5, а на второй - с датчиков потока возбуждени  7 и 8 электродвигател  t и 2. Таким образом, на вход сумматоров 31 и 32 поступает сигнал, пропорциональный ЭДС электродвигател , при которой относительный лоток электодвигател  был бы равен единице

л  определени  угла управлени . С вьпсодов сумматоров 31 и 32 поступаетсигнал , пропорциональный углу управени  (Х( , , н,а вход нелинейных блоков 33 и 34, где определ ютс  5 глы управлени  oi и , которые мели бы место, если бы относительый поток возбуждени  электродвигател  был равен единице, эти сигналы с выхода нелинейных блоков 33 и 34 10 поступают на блок суммировани  35, где сравниваютс , и сигнал, пропорциональный их разности, подаетс  на вход квантовани  по уровню 36, в котором определ етс  выходное напр - 15 жение Овых, к функции от угла управлени  bot ..

В зависимости от разности углов ос , и « блока квантовани  по уровню 36 поступает сигнал, пропор- 20

циональный управл ющему напр жению на регул торы гармоник тока 38 и 39, Причем сигналы с выхода регул торов гармоник тока 38 и 39 имеют различную пол рность, например, дл  регул тора 25 потока возбуждени  23-со знаком (+), дл  регул тора потока возбуждени  24- со знаком (-).

Регул торы гармоник тока 38 и 39 отрабатывают управл ющее воздействие зо таким образом, что углы управлени  (Х, иа обеспечивают фазы гармоник тока, при которых их разность равна 180 . Это приводит к тому, что гармоника тока, котора /локализуетс  ,, данным устройством, становитс минимальной . Точность, с какой осуществл етс  взаимна  фазировка гармоник, достигаетс  выбором структуры и коэффициентов усилени  регул торов гар- Q МОНИК тока 38 и 39, а также наклона характеристики блока квантовани  по уровню 36.

В случае, если разность углов управлени  oi, и of 2 равна нулю, на 45 вход регул торов гармоник тока 38 и 39 поступает максимальное напр жение равное выходному номинальному напр жению U gt,,;j .

Наклон характеристики блока кван- 50

товани  по уровню 36 выбираетс  в соответствии с формулой

ивык .

4

бых - Bbfx.H

Если разность углов управлени 

f

ot, и oi равна -, то выходное напр жение с блока квантовани  по уровню 36 равно нулю. При этом потоки возбуждени  электродвигател  равны расчетным , т.е. номинальным, и углы

(1, fc-, , «г «2

В результате технологического

процесса скорости электродвигателей 1 и 2 должны изменитьс  таким образо что изменитс  знак oi г пРи это соответствук цим образом измен тс  знаки управл ющих напр жений на регул торах гармоник тока 38 и 39, а схема управлени  токами возбуждени функционирует без изменений.

Задатчик пор дка гармоник 37 служит дл  изменений наклона характеристики блока квантовани  по уровню 36 в зависимости от того, кака  гармоника компенсируетс  устройством, и следовательно, той допустимой разности в углах управлени  р(, и ot , при которой векторы гармоники направлены навстречу друг другу.

Если сигнал управлени  (/, или Ug изменитс  мгновенно (например, электродвигатель переводитс  в генераторный режим), то разность в углах уп-. равлени  щ и « может достичь такой величины, при которой рабоча  точка блока квантовани  по уровню 36 будет находитс  на нелинейной характеристике после ее нескольких циклов изменени , и в дальнейшем процесс регулировани  осуществл етс  аналогично описанному.

Таким образом, применение предлагаемого электропривода позвол ет повысить надежность работы, поскольку исключаетс  вли ние электроприводов друг на друга.

Claims (1)

1. ДВУХДВИГАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий два электродвигателя с обмотками независимого возбуждения, каждый из которых снабжен датчиками тока якоря, потока возбуждения, скорости и подключен к тиристорному преобразователю, управляющий вход которого через последовательно соединенные блок импульсно-фазового управления, регулятор тока, другим входом связанный с датчиком тока якоря, и регулятор скорости, другим входом связанный с датчиком скорости, подключен к блоку формирования задания управляющего сигнала, причем обмотка независимого возбуждения каждого электродвигателя подключена к регулируемому возбудителю, связанному с регулятором потока возбуждения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены два датчика напряжения тиристорного преобразователя, два блока умножения, два блока деления, два сумматора’, два нелинейных блока, моделирующих обратные тригонометрические функций косинуса, Блок суммирования с логическим элементом И на входе, блок квантования по уровню, задатчик порядка гармоники тока и два регулятора гармоники тока, выход каждого из которых подключен к соответствующему регулятору потока возбуждения, а ~ вход через блок квантования по уров- £ ню связан с блоком суммирования с логическим элементом И на входе, к iкоторому подключены выходы нелинейных блоков, моделирующих обратные тригонометрические функции косинуса, вход каждого из которых соединен с соответствующим сумматором, входы каждого сумматора подключены соответственно к блоку умножения, блоку деления и датчику тока якоря соответствующего электродвигателя, причем вход деления каждого блока деления соединен с датчиком напряжения тиристорного преобразователя соответствующего электродвигателя, а вход делителя - с датчиком потока возбуждения этого же электродвигателя, подключенным к первому входу блока умножения, вторым входом соединенного с датчиком тока якоря указанного электродвигателя.

   SU . .. 1150724