SU388337A1 - УСТРОЙСТВО дл УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПО СИСТЕМЕ Г—Д С ДВУХЗОННЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ - Google Patents

Description

1

Известно устройство дл  управлени  электролриводом по системе Г-Д с двухзоиным регулированием скорости, содержащее задатчик скоро,сти враш;ени , подключенный через сравнивающее устройство к входу регул тора возбуждени  генератора, .и регул тор воз,буждени  электродвнгател  с зоной нечувств-ительности .

Изобретение обеспечивает упрощение, улучшение динамики и повыщение точности поддержани  заданной скорости. Указанна  цель обеспечиваетс  тем, что вход регул тора возбуждени  двигател  подключен к выходу регул тора возбуждени  -генератора.

На фиг. 1, 2 схематически изображено предложенное устройство.

Двигатель / приводит во вращение генератор посто нного тока 2, соединенный с электродвигателем посто нного тока 5 и с датчиком фактического значени  скорости вращени  4, св занным с одним из входов сравнивающего устройства 5, на другой вход которого подключен задатчик скорости вращени  6. Вход регул тора возбуждени  7 генератора подключен к выходу сравнивающего устройства , а вход регул тора возбуждени  двигател  8, имеющего зону нечувствительности, соответствующую точке пе,региба кривой намагничивани  генератора 2 - номинальному значению тока возбуждени  генератора гвг

1вгн,-подключен к выходу регул тора возбуждени  генератора. По казанные пунктирной линией интегрирующие звень  регул торов 7, 8 могут быть введены в структуру ре5 тул тора предлагаемого устройства дл  обеспечени  астатического регулировани .

За счет последовательного соединени  регул торов 7 и 5 в предлагаемом элект1роприводе одновременна  их работа ( одновременное изменение магнитных потоков возбуждени  как генератора, так и двигател ) принципиально невозможна, так как изменение тока возбуждени  элект1родвигател  осуществл етс  только после того, «ак ток возбуждени 

5 генератора превысит номинальное значение (на колене кривой намагничивани ), т. е. в зоне, соответствующей насыщению магнитной цепи генератора, когда магнитный ноток генератора практически неизменен. Благодар 

0 этому предлагаемое устройство обеспечивает надежную работу в переходных режимах электрических мащнн с невысокой коммутационной стойкостью. В предлагаемом устройстве регулирующим

5 воздействием дл  РВД  вл етс  ток возбуждени  генератора (в отличие от напр жени  рассогласовани , снимаемом с выхода сравнивающего устройства в известном приводе), исключающее необходимость наличи  опреде0 ленного значени  сигнала ощибки

дл  осуществлени  двухзонного регулировани . Таким образом, в предлагаемом устройстве поддержание задаоного значени  скорости может осуществл тьс  с более высокой степенью точности по сравнению с известным электроприводом и .прИ условии применени  астатических регул торов возмож-но сведение ощибки регулировани  практически к Нулю без нарущени  логи1ки двухзоиного регулировани .

В том случае, если генератор и двигатель представл ют собой близкие по, своим электрическим параметрам электрические мащины , и если они не насыщены, то в первом приближении можно (Считать, что дл  увели че«и  скорости вращени  двигател  на какую-то величину Art, требуетс  увеличение тока возбуждени  генератора на величину А/вг или уменьщение тока возбуждени  двигател  на такую же величину Д1вд« А1вг- Из этого- следует, что дл  получени  той же точности регулировани  скорости вращени  в зоне выще номинальной скорости вращени , не требуетс  усилени  сигнала, воздействующего па РВД.

Однако в этом случае дл  уменьшени  тока возбуждени  двигател  до О требуетс  увеличение тока возбуждени  генератора «а величину его поминального значени  , т. е. наибольшее увеличение тока возбуждени  генератора составит 1вг 2гвгн- Учитыва  нежелательность перегрузки обмотки возбуждени  генератора на такую величину с точки зрени  возрастани  потерь и чрезмерного перегрева обмотки, целесообразно усилить сигнал , воздействующий на РВД, и при коэффициенте усилени  пор дка 10-20 наибольшее увеличение возбуждени  генератора составит 5-10%, что вполне допустимо, так как соизмеримо с разбросом параметров электрической мащииы в пределах технолотичеоких допусков .

Таким образом, вследствие того, что требуетс  усилительное устройство дл  РВД с меньщим коэффициентом -усилени  (пор дка 10-20 вместо 10) оно может быть выполнено проще, чем усилитель РВГ.

Практическа  реализаци  предполагаемого электропривода по структурной схеме, представленной на фиг. 1, была осуществлена с применением угольных (регул торов возбужденй  электрических машин, что не исключает возможности применени  магнитных, полупроводниковых , электронных или других типов регул торов.

На фиг. 2 представлена упрощенна  лринципиальна  схема соединений обмоток возбуждени  электрических машин и обмоток управлени  угольных регул торов возбуждени  опытного Образца (цепи смещени  и стабилизации не привод тс ).

Согласно прИшеденной схеме в качестве регул тора возбуждени  7 генератора 2 используетс  угольный регул тор напр жени , управл юща  обмотка 9 «оторого соединена с выходом сравнивающего устройства 6 через

магнитололупроводниковыи усилитель мощности 10, а угольный столб 11 соединен последовательно с обмоткой возбуждени  генератора 2 и управл ющей обмоткой 12 угольного регул тора 13 возбуждени  электродвигател  3.

Угольный столб 14 регул тора возбуждени  электродвигател  соединен последовательно с обмоткой независимого возбуждени  электродвигател  3..

Датчик 4, установленный на валу электродвигател  3, соединен с входом II сравнивающего устройства. С входом I сравнивающего устройства соединено устройство 15, задающее требуемое значение скорости вращени  электродвигател  5.

Изображенное на фиг. 2 устройство работает следующим образом.

На входы сравнивающего устройства поступает сигнал, пропорциональный фактическому значению скорости вращени  электродвигател  5-t/тг и сигнал, пропорциональный заданному значению скорости вращени - {/зад. Сигнал рассогласовани  между фактическим и заданным значени ми скорости вращени  электродвигател  3, снимаемый с выхода сравнивающего устройства усиливаетс  магнитополупроводниковым усилителем 10 и подаетс  на управл ющую обмотку 9 угольного регул тора 7 воз|буждени  генератора 2.

Регул тор 7 за счет применени  в конструкции мембранной пружины, т гова  характеристика которой в рабочей зоне совладает с учетом реакции угольного столба 11 с т говой характеристикой электромагнита (с управл ющей обмоткой 9),  вл етс  по принципу своего действи  астатическим регул тором и настроен таким образом,ЧТО находитс  в равновесии только в случае отсутстви  сигнала рассогласовани . При по ддержании скорости вращени  электродвигател , меньщей чем номинальна , и наличии сигнала рассогласовани  регул тор 7 выходит из paiBHOBecHoro состо ни , его угольный столб 11s зависимости от знака сигнала рассогласовани  сжимаетс  или разжимаетс , что приводит к изменению тока возбуждени  магнитного потока и напр жени  на клеммах генератора 2. Р1змене«ие тока возбуждени  генератора происходит до тех пор, пока регул тор 7 не придет в новое равновесное состо ние, свед  сигнал рассогласовани  к нулю. Когда возможности регулировани  по возбуждению генератора исчерпаны вследствие насыщени  его магнитной системы (ток возбуждени  генератора достиг значени  гвгн и дальнейшее его увеличение не приводит к увеличению напр жени  на клеммах генератора) (вступает в работу угольный регул тор 13 возбуждени  электродвигател  3.

Конструкци  и принцип работы регул тора 13 в основном аналогичны конструкции, принципу действи  регул тора 7. Регул тор 13 настроен так, что находитс  в равновесном состо нии только при прохождении через управл ющую обмотку 12 тока, равного номинальному значению тока возбуждени  генератора

С ЕГН

При Нрохожденни через управл ющую обмотку 12 тока, меньшего /вгн, угольный столб 14 регул тора 13 предельно сжат, а в случае превышени  .номннального значени  тока возбуждени  генератора угольный столб 11 разжимаетс , уменьша  ток обмотки возбуждени  электродвигател  3.

При задании скорости вращени  электродвигател  сверх номинальной увеличение скорости вращени  до номинального значени  осуществл етс  при неизменном номинальном токе возбуждени  электродвигател  за счет увеличени  тока возбуждени  генератора.

По достижении номинального значени  скорости вращени  электродвигател  ток возбуждени  генератора начинает превышать значение гвгн.

Незначительное превышение тока возбуждени  генератора номинального значени  Д/вг используетс  в качестве воздействующего сигнала дл  «ачала регулиро вани  по возбуждению электродвигател .

При этом угольный столб 14 регул тора 13 разжимаетс , ток возбуждени  электродвигател  становитс  меньше номинального значени  гвди, скорость электродвигател  возрастает до заданного значени -сигнал рассогласовани  СВОДИТСЯ к нулю. Если при ЭТОЛ1 ток возбуждени  генератора продолжает оставатьс  больше номинального значени  гвгн.

дальнейшее ослабление пол  электродвигател  приводит к превышению скорости вращени  относительно заданного значени  и по влению сигнала рассогласовани  противоположной пол рности. Этот сигнал, воздейству  на РВГ, уменьшает ток возбуждени  генератора , а снижение тока Возбуждени  генератора вызывает увеличение магнитного потока электродвигател  и снижение его скорости

вращени . Процесс стабилизации скорости вращени  заканчиваетс  при одновременном сведении сигнала ошибки к нулю и тока возбуждени  генератора к номинальному значению . Снижение колебательности системы в переходном режиме достигаетс  введением стабилизирующих св зей по производньгм скорости вращени  электродвигател  и тока возбуждени  генератора.

Предмет изобретени 

Устройство дл  управлени  электроприводом по системе Г-Д с двухзонным регулированием скорости, содержащее задатчиК скорости вращени , подключенный через сравнипа:сщее устройство к входу регул тора возбуждени  генератора, и регул тор возб ждени  двигател  с зоной нечувствительности, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства, улучшени  динамики и повышени  точности поддержани  заданной скорости вращени , вход регул тора возбуждени  двигател  подключен к выходу регул тора возбуждени  генератора.