SU1336184A1 - Электропривод посто нного тока - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроте.х- нике и может быть использовано дл  управлени  электродвигател ми посто нного тока. Повышение надежности обеспечиваетс  за счет того, что дополнительно контролируют исправность датчиков частоты врашени  4, тока  кор  5, тока возбуждени  14 и измерител  потока возбуждени  15, а также стабильность крутизны их выходных характеристик . Провер ют соблюдение услови  равновеси   корной цепи электродвигател  с учетом температурных изменений сопротивлени  обмотки  кор  электродвигател . 1 ил. (Л со со С5 00 N

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  управлени  электродвигател ми посто нного тока.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности.

На чертеже представлена схема электропривода .

Электропривод содержит последовательно включенные задатчик 1 частоты вращени , регул тор 2 частоты вращени , регул тор 3 тока  кор  с подключенными к их входам датчиками 4 и 5 частоты вращени  и тока  кор , а также вентильный преобразователь 6, подключенный к  корной обмотке электродвигател  7. Входы датчика ЭДС 8 электродвигател  7 подклюены к датчику 5 тока и к датчику 9 напр жени , а его выход через первый блок 10 выделени  модул  подключен к первому входу регул тора 11 ЭДС, к второму входу которого подключен источник напр жени , пропорционального номинальной ЭДС электродвигател . Выход регул тора 11 ЭДС соединен с первым входом вентильного возбудител  12, подключенного к обмотке 13 возбуждени  электродвигател  7. Датчик 14 тока возбуждени  электродвигател  7 соединен с входом измерител  15 потока возбуждени , выход которого подключен к второму входу возбудител  12.

К входам первого суммирующего усилител  16 подключены выходы датчика 9 напр жени  и датчика 17 напр жени  на компенсационной обмотке электродвигател  7, а также выход множител  18, входы которого соединены с датчиком 4 частоты вращени  и с измерителем 15 потока возбуждени .

Выход суммирующего усилител  16 соединен с информационным входом первого аналогового запоминающего устройства 19, выход которого через второй блок 20 выделени  модул  подключен к первому входу порогового элемента 21 с гистерезисной характеристикой . Первый вход делител  22 соединен с датчиком 17 напр жени  на компенсационной обмотке, а второй - с датчиком 5 тока  кор , выход делител  22 подключен к информационному входу второго аналогового запоминающего устройства 23, выход которого через третий блок 24 выделени  модул  соединен с вторым входом порогового элемента 21, выход которого соединен с управл ющим входом ключа 25, размыкающий контакт 26 которого включен между входом вентильного преобразовател  6 и выходом регул тора 3 тока, а замыкающий контакт 27 включен между входом преобразовател  5 и выходом второго суммирующего усилител  28 первый вход которого подключен к датчику напр жени   кор  электродвигател  7, а второй вход через стабилитроны 29 - к датчику 17 напр жени  на компенсационной обмотке электродвигател  7. Управл ющие входы 30 и

31 запоминающих устройств 19 и 23 подключены к блоку 32 определени  времени достижени  током  кор  максимального значени  на интервале проводимости вентильного преобразовател .

Электропривод работает следующим образом .

Регул тор 2 частоты вращени , имеющий нелинейную характеристику типа «зона

Q насыщени , обеспечивает поддержание заданной частоты вращени  (при значени х ниже основной) путем сравнени  заданной и действительной, измер емой датчиком 4 частоты врацхени  и ограничение задани  на ток  кор , поддерживаемого регул то5 ром 3 тока  кор  путем сравнени  заданного и действительного значений тока, измер емых датчиком 5 тока  кор , воздействием на напр жение вентильного преобразовател  6.

В регул торе 11 ЭДС, имеющем нели нейную характеристику типа «зона насыщени , сравниваютс  значени , заданные сигналом и измер емые датчиком 8 ЭДС электродвигател  7.

При регулировании частоты вращени  в

5 зоне выще основной сигнал с выхода датчика 8 ЭДС уменьщает выходной сигнал регул тора 11 ЭДС.

Это приводит к снижению уставки на поток возбуждени , котора  задаетс  выходным сигналом регул тора 11, подводимым

0 к первому входу возбудител  12, где он сравниваетс  с сигналом отрицательной обратной св зи по потоку возбуждени , поступающим от измерител  18 потока возбуждени , получающим питание от датчика 14 тока возбуждени .

5 В процессе работы электропривода осуществл етс  непрерывный контроль исправности и стабильности крутизны выходных характеристик датчиков частоты вращени  4, напр жени  9, тока возбуждени  14 и

р. измерител  15 потока возбуждени .

С этой целью на входы суммирующего усилител  16 подаютс  сигналы от датчиков 9 и 17 и множител  18, напр жение на выходе усилител  16 определ етс  зависимостью

45

U 6 Kl-U9-K2U 7-K3U,S,

(i;

где Ug, , - напр жени  на выходе датчиков 9 и 17, и множител  18 принципиальной 50схемы;

К, К.Ч, К.З - коэффициенты пропорциональности .

Напр жение снимаетс  с выхода датчика 17 напр жени  в компенсационной обмотке электродвигател  7, определ етс  за- 55 висимостью

(l7( + LKO-Г-),

at

12)

где , LKO - активное сопротивление и индуктивность компенсационной обмотки двигател ;

Кп - коэффициент передачи датчика 17.

Температурные изменени  активного сопротивлени  компенсационной обмотки отражают температурные изменени  активного сопротивлени  обмотки  кор  , поэтому в моменты времени, когда производна  тока

 кор  равна нулю, напр жение выхода датчика 17 пропорционально падению напр жени  в активном сопротивлении обмотки  кор  А6   .(3)

Напр жение , снимаемое с выхода множител  18, определ етс  уравнением

(/, (К.-Ф -Ш),

(4)

где Ф , со - поток возбуждени  и частота вращени  электродвигател ; Ке - конструктивна  посто нна  электродвигател ;

Kis - коэффициент передачи множител  18.

Как следует из уравнени  (4), напр жение на выходе множител  18 пропорционально ЭДС двигател 

./(,.ф.со.

(5)

Блок 32 вырабатывает короткие импульсы напр жени  в моменты времени, когда ток  кор  /  достигает максимального значени  на интервале проводимости вентильного преобразовател  6, т. е. когда производна 

dl« тока  кор  -т,- равна нулю и, следовательно,

ЭДС самоиндукции обмотки  кор  L X

также равна нулю. Эти импульсы at

напр жени  поступают на управл ющий вход 30 аналогового запоминающего устройства 19. В моменты поступлени  указанных импульсов осуществл етс  запись в устройство 19 сигнала, подведенного к его информационному входу от усилител  16. Следовательно, в устройство 19 записываетс  сигнал, который контролирует согласно зависимост м (1), (3), (4) и (5) соблюдение услови  равновеси   корной цепи двигател 

(У -/«;  -Ке-Ф

(6)

в момент времени, когда ЭДС самоиндукции обмотки  кор  равна нулю.

При исправных датчиках частоты вращени  4, напр жени  9, тока возбуждени  14 и измерител  15 потока возбуждени , а также при сохранении стабильности крутизны их выходных характеристик напр жение Ui6, записанное в моменты поступлени  импульсов от блока 32 в аналоговое запоминающее устройство 19, имеет малые значени , не превышающие уставки срабатывани  порогового элемента 21.

При нарущении исправности этих элементов либо существенном изменении крутизны их выходных характеристик сигнал на выходе запоминающего устройства 19 превыщает уставку порогового элемента 21, на выходе последнего по вл етс  напр жение, которое поступает на управл ющий вход ключа 25. При этом контакты 26 ключа 25 размыкаютс , т. е. вход вентильного преобразовател  6 отключаетс  от регул тора 8

тока, а контакты 27 ключа 25 замыкаютс  и подключают вход преобразовател  6 к выходу суммирующего усилител  28. На выходе этого усилител  формируетс  напр жение , определ емое поданными на его вход сигналом непрерывной обратной св зи по напр жению преобразовател  и сигналом по току  корной цепи с отсечкой, создаваемой стабилитронами 29. При этом электропривод переключаетс  в режим динамического торможени .

В процессе работы электропривода осуществл етс  также непрерывный контроль исправности датчика 5 тока  кор , стабильности крутизны его выходной характеристики и контроль перегрева обмотки  кор . На входы делител  22 подаетс  сигнал

от датчика 17, определенный уравнением (2), и сигнал от датчика 5 тока, пропорциональный току  кор . Напр жение, снимаемое с выхода делител  22 и поступающее на информационный вход аналогового запоминающего устройства 23, в моменты

поступлени  на управл ющий вход 31 этого устройства импульсов напр жени  блока 32 пропорционально активному сопротивлению компенсационной обмотки Rm и не зависит от величины тока  кор , т. е. это напр жение отражает степень перегрева обмотки  кор  двигател .

При чрезмерном перегреве обмотки  кор  выходной сигнал запоминающего устройства 23 превыщает уставку элемента 21, этот элемент срабатывает и воздействует

на ключ 25.

При неисправност х либо чрезмерном изменении крутизны выходной характеристики датчика 5 тока также происходит срабатывание порогового элемента 21 под действием выходного сигнала запоминающего устройст- ва 28.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Электропривод посто нного тока, содержащий электродвигатель, последовательно св занные задатчик частоты вращени , регул торы частоты вращени  и тока  кор  и вентильный преобразователь, подключенный к  корной обмотке электродвигател .

   датчики частоты вращени  и тока, выходы которых подключены к входам соответствующих регул торов, последовательно соединенные измеритель ЭДС, входы которого подключены к датчикам напр жени  и тока  ко- р , первый блок выделени  модул , регул тор ЭДС и вентильный возбудитель, выход которого подключен к обмотке возбуждени , датчик тока возбуждени , соединенный с входом измерител  потока возбуждени , выходом подключенного к вентильному возбуди- телю, второму входу возбудител , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности электропривода, он дополнительно снабжен датчиком падени  напр жени  на компенсационной обмотке электродвигател , блоком определени  времени достижени  током  кор  максимального значени  на интервале проводимости вентильного преобразовател , первым суммирующим усилителем с трем  входами, вторым суммирующим усилителем с двум  входами, множителем, делителем , двум  аналоговыми запоминающими устройствами, двум  дополнительными блоками выделени  модул , пороговым элементом с гистерезисной характеристикой, управл емым ключом, и двум  встречно включенными стабилитронами, при этом выход датчика напр жени  на компенсационной обмотке электродвигател  соединен с первым входом первого суммирующего усилител , второй вход - с датчиком напр жени  на  коре, а третий вход - с выходом множител , входы которого подключены к выходам

   5

   0 5

   0

   датчика частоты вращени  и измерител  потока возбуждени , причем выход первого суммирующего усилител  соединен с информационным входом первого аналогового запоминающего устройства, выход которого через второй блок выделени  модул  соединен с первым входом порогового элемента с гистерезисной характеристикой, первый вход делител  соединен с датчиком напр жени  на компенсационной обмотке электродвигател , второй вход - с датчиком тока  кор , выход делител  подключен к информационному входу второго аналогового запоминающего устройства, выход которого через третий блок выделени  модул  соединен с вторым входом порогового элемента с гистерезисной характеристикой, выход которого соединен с управл ющим входом ключа, размыкающий контакт которого включен между входом вентильного преобразовател  и выходом регул тора тока, а замыкающий контакт - между входом вентильного преобразовател  и выходом второго суммирующего усилител , первый вход которого соединен с датчиком напр жени , а второй через стабилитроны - с компенсационной обмоткой электродвигател , при этом управл ющие входы обоих аналоговых запоминающих устройств соединены с блоком определени  времени достижени  током  кор  максимального значени  на интервале проводимости вентильного преобразовател , подключенного параллельно датчику тока  кор .