SU1385216A1 - Электропривод посто нного тока с двухзонным регулированием частоты вращени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в реверсивных станах гор чей прокатки. изобретени   вл етс  улучшение энергетических показателей. Устройство содержит узел 12 ограничени  задани  частоты вращени , входы которого соединены со входом и выходом узла 6 ограничени  задани  тока  кор . Вход узла 13 ограничени  напр жени   кор  через блок 14 вьщелени  модул  подключен к выходу датчика 11 напр жени . Выход узла 13 ограничени  напр жени   кор  и выход датчика .16 потока возбуждени  подключены соответственно ко второму И третьему входам формировател  9. В данном электроприводе при перегрузке электродвигател  автоматически устанавливаетс  оптимальна  частота вращени , при которой нагрузка снижаетс  до допустимой величины. .1 з.п. ф-лы, 1 ил. Ф (Л

Description

СО 00 СП

о

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно автоматизированному электроприводу с подчиненным регулированием параметров, преимущественно с тихоходными электродвигател ми предельной мощности, может быть применено , например, дл  главных электроприводов реверсивных обжимных станков гор чей прокатки,

Цель изобретени  - улучшение энергетических показателей и повыщение- надежности.

На чертеже изображена функциональна  схема электропривода,

Электропривод содержит электродвигатель ,  корь 1 которого подключен к преобразователю 2 с системой регулировани  тока, в цепь управлени  которого включены последовательно соеди- ненные задатчик 3 интенсивности, А ограничени  задани  ЭДС и регул тор 5 ЭДС с узлом 6 ограничени  за,цани  тока  кор  на вькоде, а обмотка 7 возбуадени  подключена к воз- будителю 8 с системой регулировани  потока возбуждени , в цепь управлени  которого включен формирователь 9 закона изменени  потока, подключенньм первым входом к выходу задатчика 3 интенсивности, а также датчики ЭДС 10, напр жени  11, тока  кор  и потока возбуждени , а также узел 12 ограничени  задани  частоты вращени , узел 13 ограничени  напр жени   кор  блок 1А выделени  модул  и регул тор 15 мощности, при этом узел t2 ограничени  задани  частоты вращени  вклю- чей на входе задатчика 3 интенсивности , первый вход его служит входом задани  частоты вращени  электродвигател , второй и третий входы соединены соответственно с выходом и вхо- дом узла 6 управл емого ограничени  задани  тока  кор , управл ющий вход которого соединен с выходом регул тора 15 мощности, св занного входом с датчиком потока возбуждени , управл ющий вход узла 4 ограничени  задани  ЭДС соединен с выходом узла 13 ограничени  напр жени   кор , выполненного в виде двухвходового интегратора с ограничением напр жени , первый вход которого через блок 14 вьще- лени  модул  св зан с датчиком напр жени  115 второй выход - с источником опорного напр жени , а выход узла 13 ограничени  напр жени   кор  и выход датчика 16 потока возбуждени  подключен соотве.тственно ко второму и третьему входам формировател  9 закона изменени  потока.

Формирователь 9 закона изменени  потока содержит блок 17 выделени  модул , вход которого  вл етс  первым входом формировател  9, блок 18 делени , вход делимого и делител  которого  вл ютс  соответственно вторым и третьим входом формировател  9, и двухвходовый интегратор 19 с ограничением напр жени  выхода, первый вход которого подключен к выходу блока 17 выделени  модул , второй - к выходу блока 18 делени , а выход  вл етс  выходом формировател  .9. ° Узел 12 ограничени  может быть выполнен в виде трехвходового сумматора, второй и третий входные резисторы которого имеют в 10-20 раз меньшее сопротивление, чем первый. Выход задатчика интенсивности 6 соединен со входами двух независимых систем регулировани  - ЭДС и потока возбуждени . Узел 6 ограничени  задани  тока  кор  выполнен в виде усилител  с управл емым ограничением. Внутренний контур регулировани  тока  кор  може содержать подчиненный контур регулировани  напр жени  преобразовател . Выход датчика 11 напр жени  св зан также с одним из входов 10 датчика ЭДС, второй вход которого соединен с датчиком 20 тока  кор .

Электропривод работает следующим образом.

Узел 13 ограничени  напр жени   кор  настраиваетс  так, чтобы задание ЭДС на выходе узла 4 ограничивалось на уровне, соответствующем номинальному напр жению электродвигател , опорное напр жение выбираетс  таким, чтобы уменьшение напр жени  на выходе узла 13 начиналось при номинальном напр жении на  коре. Двухвходовый интегратор 19 настраиваетс  так, чтобы в первой зоне поток возбуждени  бьш номинальным, а уменьшение напр жени  выхода начиналось при напр жении выхода задатчика 3 интенсивности , соответствующем переходу от первой зоны регулировани  ко второй , т.е. при основной частоте вращени .

При отсутствии задани  частоты : вращени  напр жение на выходах регул тора 15 мощности, возбудител  8 и двухвходового интегратора 19 имеет

максимальное значение, а вькод блока 18 делени  - минимальное значение, соответствующее номинальному потоку возбуждени , напр жение выхода узла 13 максимально. На выходах остальных элементов и- узлов напр жение отсутствует .

При разгоне (пол рность знакопе- рег енных сигналов показана в кружочках дл  одного из направлений разгона ) сигнал задани  частоты вращени  проходит без изменени  через узел 12 ограничени  задани  частоты вращени  на вход задатчика 3 интенсивности, преобразующего этот сигнал в линейно измен ющеес  во времени напр жение, поступающее на выход узла 4 ограничени  задани  ЭДС и формировател  9 закона изменени  потока. В первой зоне этот сигнал проходит без изменени  через узел 4 ограничени  задани  ЭДС на вход регул тора 5 ЭДС, где сравниваетс  с фактическим значением ЭДС от датчика 10 ЭДС. Работа регул  торов ЭДС и тока не отличаетс  от работы их в известных системах подчиненного регулировани . При переходе из первой во вторую зону регулировани  сигнал на выходе узла 4 огранич.е ни  ЭДС ограничиваетс . При отсутствии нагрузки уставка ограничени  задани  ЭДС соответствует номинальному напр жению  кор , а при нагрузке снижаетс  узлом 13 ограничени  напр жени  на величину, равную падению напр жени  в  корной цепи электродвигател . Сигнал на выходе формировател  9 закона изменени  потока начинает уменьшатьс  и двигатель продолжает разгон за счет ослаблени  пол . Торможение двигател  происходит в обратном пор дке, сначала (во второй зоне усиливаетс  поле при неизменной ЭДС,

5

0

5 д

5

0

вход регул тора тока. Напр жение на  коре 1 электродвигател  возрастает на величину, определ емую падением напр жени  на сопротивлении его обмотки . Если оно превышает номинальное значение, то сигнал 11 датчика напр жени  на выходе блока 14 вьзделени  модул  превышает опорное напр жение на втором входе узла 13 ограничени  напр жени   кор , и выходное напр жение последнего начинает уменьшатьс , воздейству  на уровень ограничени  задани  ЭДС до тех пор, пока напр жение на  коре 1 снова не достигнет номинального значени . При этом, узел 13 ограничени  напр жени   кор  воздействует также на формирователь 9 закона изменени  потока, ослабл   поле настолько, чтобы поддержать неизменную частоту вращени . Пока двигатель не перегружен, сумма входных сигналов на втором и третьем входах узла 12 ограничени  задани  частоты вращени  равна нулю, так как напр жени  на входе и выходе узла б ограничени  задани  тока  кор  равны между собой и противоположны по знаку. Если в процессе разгона двигатель перегружаетс  и вступает в действие токоог- раничение, уставка которого задаетс  регул тором 15 мощности напр жени  на входе узла 6 ограничени  задани  тока превышает напр жение на его входе , что приводит к по влению на входе узла 12 ограничени  задани  частоты вращени  разностного сигнала, направленного встречно сигналу задани  частоты вращени  и напр жение задатчика 3 интенсивности уменьшает( . Если электропривод работает в первой зоне, уменьшаетс  напр жение на  коре, во второй уменьшаетс  поле двигател , что способствует уменьшению пере

а затем после выхода узла 4 ограниче

ни  задани  ЭДС из насыщени , начинает умень1патьс  ЭДС. Пол рность сигналов на выходе регул тора 5 ЭДС, узла 6 ограничени  задани  тока  кор  и датчика 18 тока  кор  измен етс  на обратную, и торможение осуществл етс с подчиненным регулированием тока  кор  вплоть до полной остановки привода . При приложении статической нагрузки к заданию динамического тока добавл етс  задание статической составл ющей тока  кор . Суммарный сигнал задани  воздействует через узел 6 ограничени  задани  тока  кор  на

грузки.

из- 2

При выполнении формировател  9 менени  потока в соответствии с п формулы изобретени  напр жение на входе и выходе блока 17 выделени  модул  в режиме сто нки отсутствует и двухвходовый интегратор 19 насыщен за счет сигнала от блока i 8 делени , пропорционального частному от делени  напр жени  выхода узла 13 на напр жение датчика 16 потока возбуждени . Выходной сигнал интегратора 19 поступает на вход системы регулировани  потока, задава  его номинальное зна- ,ченпе.- При возрастании задани  часто

ты вращени  до основной сигнал на входе и выходе блока 17 выделени  модул  становитс  равным выходному сигналу блока 18 делени . Дальнейшее возрастание задани  частоты вращени  и напр лсени  выхода блока 17 ведет ,к уменьшению напр жени  выхода интегратора 19 и ослаблению потока до тех пор, пока сигнал на выходе блока 16 делени  не сравн етс  с с.игналом на выходе блока 17 выделени  модул . Лоток возбуждени  измен етс  во второй зоне по гиперболическому закону, так как величина делимого на входе блока 18 остаетс  неизменной.

Дл  обеспечени ,оптимальной настройки контура ЭДС во второй зоне целесообразно ввести в схему второй блок делени  и блок возведени  в квадрат, соединив вход делимого с выходом регул тора 5 ЭДС вход делител  - с выходом блока возведени  в квадрат, вход которого соединен с выходом датчика 16 потока возбуждени , а выход блока делени  - со входом узла 6 ограничени  задани  тока  кор 

В данном электроприводе при перегрузке электродвигател  автоматически устанавливаетс  оптимальна  частоаа вращени  (во второй зоне - за счет усилени  потока возбуждени ), при которой нагрузка снижаетс  до допустимой величины. Улучшаетс  также коэффициент мощности тиристорного преобразовател , питающего  корь двигател . Исключаютс  опасные дл  двигател  режимы, св занные с перенапр жением на  коре. Указанные преимущества до-

стигаютс  сравнительно простыми сред-д0 второму и. третьему входам ормирова-ствами , на основе унифицированной аппаратуры управлени .

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   тел  закона изменени  потока.
2. 2. Электропривод по п.1, о Т л и- ающийс  тем, что формирователь закона изменени  потока содержит блок вьоделени  модул , вход которого  вл етс  первым входом формировател , блок делени , вход делимого и делител  которого  вл ютс  соответственно вторым и третьим входами формировател , и двухвходовый интегратор с ограничением напр жени  выхода, первый вход которого подключен к выходу блока вьщелени  модул , второй - к выходу блока делени , а выход  вл етс  выходом формировател .

   1. Электропривод посто нного тока с двухзонным регулированием частоты вращени , содержащий электродвигатель ,  корь которого подключен к преобразователю с системой регулировани тока, в цепь управлени  которого включены последовательно соединенные задатчик интенсивности, узел ограничени  задани  ЭДС и регул тор ЭДС с узлом ограничени  задани  тока  кор  на выходе,а обмотка возбуждени 

   ВНИИ1Ш Заказ 1418/50

   52166

   подключена к возбудителю с системой регулировани  потока возбуждени , в цепь управлени  которого включен формирователь закона изменени  потока, подключенный первым входом к выходу задатчика интенсивности, а также датчики ЭДС, напр жени , тока  кор  ,и потока возбуждени  электродвигател .

   5

   0

   5

   0

   5

   с целью улучшени  энергетических показателей и повышени  надежности, в него введены источник опорного напр жени , узел ограничени  задани  частоты вращени , узел ограничени  напр жени   кор , блок выделений модул  и регул тор мощности, при этоМ узел ограничени  задани  частоты вращени  включен на входе задатчика интенсивности , первый вход его служит входом задани  частоты вращени  электродвигател , второй и третий входы соеди-- нены соответственно с выходом и входом узла управл емого ограничени  задани  тока  кор , управл ющий вход которого соединен с выходом регул тора мощности, соединенного входом с датчиком потока возбуждени , управл ющий вход ограничени  задани  ЭДС соединен с выходом узла ограничени  напр жени   кор , выполненного в виде двухвходового интегратора с ограничением напр жени , первый вход которого через блок выделени  модул  св зан с датчиком напр жени , а второй вход- с источником опорного напр жени , выход узла ограничени  напр жени   кор  и выкод датчика потока возбуждени  Подключены соответственно .к

   тел  закона изменени  потока.

   2. Электропривод по п.1, о Т л и- ающийс  тем, что формирователь закона изменени  потока содержит блок вьоделени  модул , вход которого  вл етс  первым входом формировател , блок делени , вход делимого и делител  которого  вл ютс  соответственно вторым и третьим входами формировател , и двухвходовый интегратор с ограничением напр жени  выхода, первый вход которого подключен к выходу блока вьщелени  модул , второй - к выходу блока делени , а выход  вл етс  выходом формировател .

   Подписное