SU1277335A1

SU1277335A1 - D.c.electric drive

Info

Publication number: SU1277335A1
Application number: SU853860460A
Authority: SU
Inventors: Вадим Иванович Бутенко; Анатолий Филиппович Синолицый; Геннадий Геннадьевич Лазаревич; Александр Алексеевич Шкода
Original assignee: Криворожский Ордена Трудового Красного Знамени Горнорудный Институт
Priority date: 1985-03-01
Filing date: 1985-03-01
Publication date: 1986-12-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в электроприводах посто нного тока. Расширение диапазона регулировани и улучшение энергетических показателей обеспечиваетс за счет введени блока 14 регулируемой индуктивности и двух датчиков тока 7 и 15 в цеп х динамического торможени и корной обмотки электродвигател I. Выходы датчиков токов 15 и 7 соединены соответственно со в.ходами регул торов тока 10, 16, причем выход регул тора тока 16 подключен ко входу блока 14 регулируемой индуктивности. Механические характеристики в зоне прерывистых токов нос т линейный характер и не завис т от того, в каком режиме работает двигатель - в двигательном или тормозном . В случае перемены знака статического момента на валу двигател тормозной режим осун1ествл етс по линейной механической характеристике, что позвол ет получить плавный непрерывный ток в кор« ной цепи двигател и улучшить энерге (/) тические показатели. 3 ил. N3 00 со СПThis invention relates to electrical engineering and can be used in direct current drives. Expansion of the regulation range and improvement of energy performance is provided by introducing adjustable inductance unit 14 and two current sensors 7 and 15 in the dynamic braking circuits and the main winding of the electric motor I. The outputs of the current sensors 15 and 7 are connected respectively to the current regulator inputs 10, 16, wherein the output of the current regulator 16 is connected to the input of the variable inductance unit 14. Mechanical characteristics in the area of intermittent currents are linear and do not depend on whether the motor operates in motor or braking mode. In the case of a change in the sign of the static moment on the motor shaft, the braking mode is based on a linear mechanical characteristic, which allows to obtain a smooth continuous current in the engine core circuit and improve energy (/) performance. 3 il. N3 00 with SP

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано в электроприводах посто нного тока.This invention relates to electrical engineering and can be used in direct current drives.

Целью изобретени вл етс расширение диапазона регулировапи за счет улупнени ре1улировоч11ых характеристик в режиме прерывистых токов и улучн1ение энергетических показателей.The aim of the invention is to expand the range of adjustment by improving the characteristics of intermittent currents and improving energy performance.

На фиг. 1 приведена схема электроприводов; на фиг. 2 и 3 характеристики, по сн ющие работу электрогфивода.FIG. 1 is a diagram of electric drives; in fig. 2 and 3 characteristics explaining the operation of the electro-biaxod.

Электропривод посто нного тока содержит электродвигатель 1, шунтированный цепью динамического торможени , СОСТОЯНАИЙ из ключа 2 и резистора 3, нос.чедовате.пьио соединенных и подключенный к выходу преобразовател 4, вход которого соединен с первым выходом системы 5 импульспо-фазового управлени , первый датчик 6 тока в цепи преобразовател , второй датчик 7 тока в цепи динамического торможепи , последовательно соединенные датчик 8 частот1 1 вращени , регул тор 9 частоты вращени , снабженный вторым выходом, и первый регул тор 10 тока, выход которого соединен с входом системы 5 импульспо-фазового управлени , блок 11 управлени с двум входами и выходом, соедипенны.м с ключом 2, нульорган 12, вход которого соединен с нс;звь м датчиком 6 тока, а выход - с первым входом блока 11 управлени , интегратор 13 с обнулением и с трем входами, первый из которых соединен с первым датчико 5 6 тока, а второй - - с вторым выходом системы 5 импульспо-фазового управлени .The DC motor contains an electric motor 1, shunted by a dynamic braking circuit, CONDITIONS of a switch 2 and a resistor 3, a nose. A common wire connected and connected to the output of a converter 4, the input of which is connected to the first output of the system 5 of a pulse-phase control, the first sensor 6 the current in the converter circuit, the second current sensor 7 in the dynamic braking circuit, the frequency sensor 8 1 of rotation 1 connected in series, the rotation frequency controller 9, equipped with the second output, and the first current controller 10, the output of Secondly, it is connected to the input of the system 5 of a pulse-phase control, a control unit 11 with two inputs and an output, connected with a key 2, a null organ 12, whose input is connected to an NS, a current sensor 6, and an output to the first input of a unit 11 control, integrator 13 with zeroing and with three inputs, the first of which is connected to the first current sensor 5 6, and the second to the second output of the system 5 of the pulse-phase control.

Электропривод также содержит блок 14 регулируемой индуктивности, вк,чюченп1з1Й в цепь ди11амичсеко1Ч) торможени , третий датчик 15 тока, включенный в цепь э:1ектродвигател 1 и выходом соединенный .: соответствующим входом первого регул тора 10 тока, второй регул тор 16 тока, выходом соединенный с входом блока 14 регулируемой индуктивности, причем входы второго регул тора 16 тока соедине1П)1 с выходами соответственно интегратора 13 и второго датчика 7 тока, третий вход И1::тегратора 13 подключен к второму выходу регул тора 9 частоты вращени , второй вход блока 11 управлени соединен с третьим выходом системы 5 импульсно-фазового управлени . Сглаживающий дроссель 17 включен последовательно в цепь преобразовател 4.The electric drive also contains an adjustable inductance unit 14, VC, Pyclica in the diaclussector1) braking circuit, a third current sensor 15 connected to the e: 1cirror 1 circuit and an output connected.: The corresponding input of the first current regulator 10, the second current regulator 16, the output connected with an input of an adjustable inductance unit 14, the inputs of the second current regulator 16 connecting 1) to the outputs of the integrator 13 and the second current sensor 7, respectively; the third input I1 :: of the tegrator 13 is connected to the second output of the speed regulator 9, second The th input of the control unit 11 is connected to the third output of the system 5 of the pulse-phase control. The smoothing choke 17 is connected in series to the converter circuit 4.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Система 5 импульсно-фазового управлени обеспечивает поочередную- подачу импульсов управлепи на тириеторный преобразователь 4. Контроль режима работы преобразовател осуществл етс при помощи датчика 6 тока, включенного в цепь тиристорного преобразовател . Выход датчика 6 .через нуль-орган 12 еоединен с блоком 1 унравлепи тиристорногч) ключа 2.Бла1Ч)дар такому включени О па выходе Г1ул1 органа 12 в случае спижепн тока преобразовател до нул по вл етс сигнал. Этот сигнал в м()М(пт токочой паузы преобразовател воздействует па блок 11 унравлепи С ф1Ормироваппый блоком 1 1 управлени имny .ibc подаетс на уг1равл юп 1ий электрод тиристорпого ключа 2. Тириеторпый ключ включаетс , замыка цень резистора динамического торможени через регулируемую индуктивность 14 и датчик 7 тока на корную цень двигател . По цепи динамического торможени протекает тормозной ток, который еозд;ает тормозной момент, и двигатель начинает тормозитьс . Вследствие этого его скорость уменьщаетс и механическа характеристика в зоне прерывистых токов стано итс более жесткой. Отключение тиристорHoio ключа осуществл етс в момент подачи импульса управлени с системы 5 импульсно-сразового управлени на блок 1 1 управлени с одновременным включением тиристоров преобразовател 4. Благодар индуктивности 14, включен11ой последовательно ре:и1стору 3 динамического торможени , тормозной ток возрастает по эксноненциально.му : акону до величины, онредел емой значением ЭДС двигател и суммарпы.м сопро1-иплепнем корной цепи в режиме динамического торможени . Значение тор.мозного тока контролирубтс датчиком 7 тока. Степень выравнивани механичеекой характериетики в зоне прерывистых токов, как с.педует из фиг. 2, завиеит от величины тока динамичеекого торможени . Средн величина этого тока при задаппой скорости двигател определ етс разностью среднего значени тока преобразовател , создающего двигательный режим, и тока двигател в нредположепии линейности механической характеристики, т.е.The system 5 of the pulse-phase control provides alternately the supply of control pulses to the thyristor converter 4. The control of the operating mode of the converter is carried out by means of a current sensor 6 connected to the thyristor converter circuit. The output of the sensor 6. Through the null organ 12 is connected with the unit 1, the uni-thyristor switch) key 2. 2) the gift of such switching On, the output G1ul1 of the organ 12 in the case of the converters current to zero appears. This signal in m () M (the current pause of the converter acts on the control unit 11 of the control unit 1 1 control them. Ibc is supplied to the angle of the third inductance of the thyristor key 2. The third key turns on, closes the dynamic braking resistor through an adjustable inductance of the dynamic inductance through the adjustable inductance of the inductance of the braking resistor through an adjustable inductance of the dynamic braking resistor through an adjustable inductance of the dynamic braking resistor through an adjustable inductance of the dynamic braking resistor through an adjustable inductance of the dynamic braking resistor through an adjustable inductance of the dynamic braking resistor through an inductance of the two brakes. current sensor 7 on the engine core. A braking current flows through the dynamic braking circuit, which is the braking torque and the motor starts to brake. As a result, its speed decreases and the mechanical characteristics in the area of intermittent currents it becomes more rigid. The thyristor / key switch is disconnected at the moment when the control pulse is fed from the system 5 of the pulse-controlled control to the control unit 1 1 with the simultaneous switching on of the thyristors of the converter 4. Thanks to the inductance 14, it is connected in series with the dynamic braking , the braking current increases exponentially. Actually, to the value determined by the value of the EMF of the engine and the total values of the resistance of the main circuit in the mode of dynamic braking. The value of the brake current is controlled by the current sensor 7. The degree of mechanical leveling in the area of discontinuous currents, as described in FIG. 2, depends on the magnitude of the dynamic braking current. The average value of this current at a set engine speed is determined by the difference between the average current of the converter creating the motor mode and the motor current in the event of linearity of the mechanical characteristic, i.e.

Г1G1

где 1лг -- относительное среднее значение тока динамического торможени , соответствующее линейной механической характеристике; i;ii. - относительное среднее значениеwhere 1lg is the relative average value of the dynamic braking current corresponding to the linear mechanical characteristic; i; ii. - relative mean

тока преобразовател ; i, - - относительное среднее значение тока двигате в нредиоложении линейности м(ханической характе-. ристики.current converter; i, - is the relative average value of the motor current in the linear position m (the characteristic of the profile).

Разность этих средних значений, определ юни1х ток задани цепи динамического торможени , непрерывно с)авпиваетс с действительным средним значением тока динамического торможени на входе регул тора 16 тока.The difference of these average values, determined by the dynamic current setting reference of the dynamic braking circuit, is continuously applied to the actual average value of the dynamic braking current at the input of the current regulator 16.

Полученный па выходе интегратора сигнал тока задани цeп дипамичеекого торможени подаетс на первый вход второго регул тора 16 тока, второй вход этого регул тора соединен с выходом второго датчика 7 тока. На выходе второго регул тора 16Received on the integrator output of the current of setting the dipamice braking circuit is applied to the first input of the second current regulator 16, the second input of this regulator is connected to the output of the second current sensor 7. At the output of the second controller 16

тока получают сигнал управлени , который воздействует на вход блока 14 регулируемой индуктивности. Пропорционально сигналу управлени мен етс индуктивность в цепи динамического торможени , измен форму тока и, следовательно, его среднее значение.current receive a control signal that acts on the input of the adjustable inductance unit 14. In proportion to the control signal, the inductance in the dynamic braking circuit changes, changing the shape of the current and, therefore, its average value.

Возврат интегратора 13 в нулевое положение производитс в момент подачи очередного импульса на тиристоры преобразовател 4. Дл этого выход системы 5 импульсно-фазового управлени соединен со сбрасывающим входом интегратора 13.The return of the integrator 13 to the zero position is made at the moment of applying the next pulse to the thyristors of the converter 4. For this, the output of the system 5 of the pulse-phase control is connected to the reset input of the integrator 13.

Цепь, состо ща из регул тора 16 тока цепи динамического торможени регулируемой индуктивности 14, включенной последовательно резистору 3 динамического торможени , двигател I и датчика 7 тока, представл ет собой контур стабилизации тока динамического торможени , который предназначен дл спр млени механической характеристики систе.мы привода.A circuit consisting of a dynamic braking current regulator 16 of an adjustable inductance 14, a series-connected dynamic braking resistor 3, a motor I and a current sensor 7, is a dynamic braking current stabilization circuit that is designed to cope with the mechanical characteristics of the drive system. .

Включение в цепь регул тора тока динамического торможени блока с регулируемой индуктивностью позвол ет при заданном среднем значении тока получить требуемую форму тока динамического торможени , исключив токовую паузу. В результате получают линейные механические характеристики на всем диапазоне регулировани и улучшенные энергетические показатели. С целью получени минимально возможной индуктивности в цепи динамического торможени сглаживающий дроссель включен последовательно в цепь тиристорного преобразовател .The inclusion in the circuit of a current regulator of dynamic braking of a unit with adjustable inductance makes it possible to obtain the required form of a current of dynamic braking at a given average current value, eliminating a current pause. As a result, linear mechanical characteristics are obtained over the entire control range and improved energy performance. In order to obtain the lowest possible inductance in the dynamic braking circuit, the smoothing choke is connected in series to the thyristor converter circuit.

Контур динамического торможени работает с момента по влени токовой паузы тиристорного преобразовател до момента подачи на его вход очередного импульса управлени . При это.м одновременно отключаетс и тиристорный ключ 2.The dynamic braking circuit operates from the moment the current pause of the thyristor converter appears until the next control pulse is applied to its input. When this.m the thyristor switch 2 is simultaneously turned off.

Второй контур тока, состо щий из регул тора 10 тока, тиристорного преобразовател 4 с системой 5 импульсно-фазового управлени , сглаживающего дроссел 17, двигател 1 и датчика 6 тока, предназначен дл стабилизации тока двигател .A second current loop, consisting of a current regulator 10, a thyristor converter 4 with a system 5 of pulse-phase control, a smoothing throttle 17, a motor 1 and a current sensor 6, is designed to stabilize the motor current.

С подачей очередного импульса управлени на преобразователь 4 работа системы повтор етс .With the supply of the next control pulse to the converter 4, the operation of the system is repeated.

В случае перемены знака статического момента ток динамического торможени увеличиваетс , а ток кор мен ет свой знак (фиг. 3), и двигатель работает в режиме динамического торможени , т.е. рабоча точка находитс во втором квадранте на продолжении механической характеристики систем ы.In the case of a change in the sign of the static moment, the dynamic braking current increases, and the main current changes its sign (Fig. 3), and the motor operates in the dynamic braking mode, i.e. the operating point is in the second quadrant on the continuation of the mechanical characteristic of the system s.

Дл улучшени статических и динамических качеств системы предусмотрена отрицательна обратна св зь по скорости и току, котора осуществл етс при помощи датчика 8 скорости и датчика 15 тока.In order to improve the static and dynamic qualities of the system, negative speed and current feedback is provided, which is implemented using a speed sensor 8 and a current sensor 15.

Механические характеристики в зоне прерывистых токов нос т линейный характер и не завис т от того, в каком режиме работает двигатель - в двигательном или тормозном. В случае перемены знака статического момента на валу двигател тормозной режим осуществл етс по линейной механической характеристике, что позвол ет получить плавный непрерывный ток в корной цепи двигател , улучшить энергетические показатели.Mechanical characteristics in the area of intermittent currents are linear and do not depend on whether the motor operates in motor or braking mode. In the case of a change in the sign of the static moment on the motor shaft, the braking mode is carried out according to the linear mechanical characteristic, which makes it possible to obtain a smooth continuous current in the engine crankshaft, to improve the energy performance.

Claims

Invention Formula

A DC motor containing a motor driven by a dynamic braking circuit consisting of a series-connected resistor and a key connected to the output of the converter, whose input is connected to the first output of the PFM system, the first current sensor in the converter circuit, the second current sensor dynamic braking circuits, a series-connected rotational speed sensor, a Vran1 frequency controller, equipped with a second input, and a first current controller, the output of which is connected not with a pulse phase control system input, a control unit with two inputs and an output connected to a key, a null organ whose input is connected to the first current sensor, and an output with a first input of the control unit, an integrator with zeroing and three inputs the first of which is connected to the first current sensor, and the second to the second output of the pulse-phase control system, characterized in that, in order to expand the control range by improving the control characteristics in the discontinuous current mode and improving the energy These indicators, a block of adjustable inductance included in the dynamic braking center, a third current sensor connected to an electric motor circuit and an output connected to the corresponding input of the first current regulator, a second current regulator, an output connection 1) 1J to the input of the adjustable inductance block, the inputs of the second current controller are connected to the outputs of the integrator and the second current sensor, respectively, the third integrator input is connected to the second output of the frequency controller of the curve, the second input of the control unit. tim connected to the third output imiu system; 1sno phases (A) () 1O upra1,1eii.

- G