SU550751A2

SU550751A2 - Device for regulating the speed of a direct current electric drive with two motors

Info

Publication number: SU550751A2
Application number: SU2167653A
Authority: SU
Inventors: Владимир Ефимович Неймарк; Елена Зиновьевна Шнейдер
Original assignee: Предприятие П/Я М-5973
Priority date: 1975-08-18
Filing date: 1975-08-18
Publication date: 1977-03-15

Description

ство между выходом фазовыпр мительного блока н входом регул тора положени введено управл емое ключевое устройство, управл ющие входы которого св заны с выходами датчиков скорости двигателей, а задатчик интенсивности совместной работы содержит пропорциональный усилитель, параллельно цепи обратной св зи которого включен диодный мост со входом, подключенным к выходу введенного в устройство второго пропорционального усилител , причем входы последнего св заны с источником напр жени смещени и выходом мостовых выпр мителей, а их входы - с выходами датчиков скорости двигателей .Between the output of the phase-shifting unit and the input of the position controller, a controllable key device is inserted, the control inputs of which are connected to the outputs of the motor speed sensors, and the setpoint generator of joint operation contains a proportional amplifier, parallel to the feedback circuit of which a diode bridge is connected to the input, connected to the output of the second proportional amplifier introduced into the device, the inputs of the latter being connected to the source of the bias voltage and the output of the bridge rectifiers, and entrances - with exits of sensors of speed of engines.

Управл емое ключевое устройство выполнено в виде диодного моста и соединенного с ним релейного усилител , вход которого через мостовые выпр мители св зан с выходами датчиков скорости двигателей.The controlled key device is in the form of a diode bridge and a relay amplifier connected to it, the input of which is connected to the outputs of the motor speed sensors through bridge rectifiers.

На фиг. 1 дана принципиальна схема описываемого устройства; на фиг. 2 - вариант выполнени схемы управл емого ключевого устройства; на фиг. 3 - схема задатчика интенсивности совместной работы.FIG. 1 is a schematic diagram of the device described; in fig. 2 is an embodiment of a controlled key device scheme; in fig. 3 is a diagram of the master of the intensity of collaboration.

Двигатели 1 и 2 посто нного тока подсоединены к преобразовател м 3 и 4, св занным с системой подчиненного регулировани , содерл ащей регул торы 5-8 тока, регул торы 9 и 10 скорости и регул тор 11 положени . Выходы задатчика 12 интенсивности совместной работы и задатчиков 13 и 14 интенсивности раздельной работы через коммутирующие элементы вместе с выходами регул тора И положени подключены ко входам регул торов 9 и 10 скорости.DC motors 1 and 2 are connected to converters 3 and 4 connected to the slave control system, containing current regulators 5-8, speed regulators 9 and 10, and position regulator 11. The outputs of the master 12 of the intensity of joint work and the master 13 and 14 of the intensity of separate work through the switching elements together with the outputs of the controller And position are connected to the inputs of the regulators 9 and 10 of speed.

С валами двигателей 1 и 2 св заны сельсины 15 и 16, включенные по трансформаторной схеме. Статорна обмотка сельсина 15 через фазовыпр мительный блок 17 св зана со входом управл емого ключевого устройства 18, управл ющие входы которого через мостовые выпр мители 19 соединены с выходами датчиков 20 и 21 скорости двигателей. Выход ключевого устройства 18 подключен ко входу регул тора 11 положени .The shafts 15 and 16 connected by the transformer circuit are connected to the shafts of motors 1 and 2. The stator winding of the selsyn 15 through the phase-loading unit 17 is connected to the input of the controlled key device 18, the control inputs of which through the bridge rectifiers 19 are connected to the outputs of the sensors 20 and 21 of the motor speed. The output of the key device 18 is connected to the input of the position controller 11.

Роторы сельсинов 15 и 16 соединены через дифференциальный сельсин 22, механически св занный с шаговым двигателем 23, соединенным с выходом элемента 24, вход которого св зан с выходом сельсина 15 через фазовыпр мительный блок 25. Контакты релейного элемента 26 подключены к управл ющим входам фазовыпр мительных блоков 17 и 25.Sealsin rotors 15 and 16 are connected via differential selsyn 22, mechanically connected to a stepper motor 23 connected to the output of element 24, the input of which is connected to the output of selsyn 15 through phase-stepping unit 25. Contacts of relay element 26 are connected to control inputs of phase-disconnecting blocks 17 and 25.

Управл емое ключевое устройство содержит диодный мост 27, включенный между выходом фазовыпр мительного блока 17 и входом регул тора 11 положени . Его управл ющий вход св зан с выходом релейного усилител 28, один вход которого через мостовые выпр мители 19 соединен с датчиками 20 и 21 скорости, а другой - с источником напр жени смещени .The controllable key device comprises a diode bridge 27 connected between the output of the phase-return unit 17 and the input of the position controller 11. Its control input is connected to the output of a relay amplifier 28, one input of which is connected to speed sensors 20 and 21 via bridge rectifiers 19, and the other to a source of bias voltage.

Задатчик 12 интенсивности совместной работы содержит пропорциональный усилительUnit 12 intensity of collaboration contains a proportional amplifier

29, выход которого подсоединен ко входам регул торов 9 и 10 скорости. Параллельно цепи обратной св зи усилител 29 включен диодный мост 30. Входные клеммы моста 30 5 соединены с выходом усилител 31, ко входам которого присоединены источник напр жени смещени и выход мостовь1х выпр мителей 19. Входы последних подключены к датчикам 20 и 21 скорости двигателей.29, the output of which is connected to the inputs of the speed controllers 9 and 10. In parallel, the feedback circuit of amplifier 29 includes a diode bridge 30. The input terminals of bridge 30 5 are connected to the output of amplifier 31, to the inputs of which are connected a bias voltage source and an output of bridge rectifiers 19. The inputs of the latter are connected to sensors 20 and 21 of the motor speed.

0 Предлагаемое устройство работает следующим образом.0 The proposed device operates as follows.

Совместное вращение электродвигателей осуществл етс по сигналу, подаваемому на вход задатчика 12, выход которого вл етс The joint rotation of the electric motors is effected by the signal supplied to the input of the setpoint 12, the output of which is

5 сигналом задани скорости и подаетс на входы регул торов 9 и 10 скорости.5 by a speed reference signal and fed to the inputs of speed regulators 9 and 10.

При наличии рассогласовани между валами двигателей 1 и 2 и открытом ключевом устройстве 18 на вторые входы регул торов 9If there is a mismatch between the shafts of engines 1 and 2 and the open key device 18 to the second inputs of the regulators 9

0 н 10 скорости, подаетс вырабатываемый регул тором 11 положени дополнительный сигнал от системы синхронизации.0 n 10 speed, an additional signal from the synchronization system is generated by the position controller 11.

После исчезновени сигнала с выхода задатчика 12 вращение двигателей осуществл етс от сигнала системы синхронизации. Если указанный сигнал недостаточен дл преодолени статического момента, двигатели останавливаютс . При этом кори двигателей обтекаютс током, вызванным неотработанным рассогласованием.After the signal disappears from the output of the dial 12, the motors rotate from the signal of the synchronization system. If the indicated signal is not sufficient to overcome the static moment, the motors are stopped. In doing so, the measles engines are streamlined by the current caused by an unworked mismatch.

Дл исключени режима протекани тока при сто нке двигателей в канал регулировани взаимного положени двигателей введено ключевое устройство, управл емое в функции скорости вращени двигателей. Ключевое устройство пропускает сигнал рассогласовани на вход регул тора положени только при вращении хот бы одного двигател . Одновременно с остановкой двигателей ключевое устройство отключаетс , и сигнал со входа регул тора положени снимаетс . Таким образом, одновременно с остановкой ток двигателей прекращаетс . Ключевое устройство может примен тьс To exclude the current flow mode when the motors are stationary, a key device is introduced into the channel for regulating the relative position of the motors, which is controlled as a function of the rotation speed of the motors. The key device passes the error signal to the input of the position controller only when at least one motor rotates. Simultaneously with the engine shutdown, the key device is turned off, and the signal from the input of the position controller is removed. Thus, simultaneously with the arrest, the current of the motors is stopped. Key device can be used

5 только в устройстве дл регулировани скорости электропривода посто нного тока с двум двигател ми с синхронизацией взаимного положени двигателей. В такой системе двигатели начинают вращатьс по сигналу совместной работы, ключевое устройство сразу открываетс и не преп тствует прохождению сигнала системы синхронизации.5 only in a device for controlling the speed of a direct current electric drive with two motors with synchronization of the relative position of the motors. In such a system, the engines begin to rotate on the joint signal, the key device immediately opens and does not prevent the synchronization system from passing the signal.

Таким образом, дл каждого замыкани ключевого устройства в начале работы неThus, for each closure of a key device at the start of operation,

5 требуетс специальных мер.5 requires special measures.

С другой стороны, пока идет отработка рассогласовани системы синхронизации хот бы одним двигателем, ключевое устройство не должно отключать сигнал рассогласовани соOn the other hand, while the synchronization system is working out the synchronization of at least one engine, the key device should not turn off the error signal with

входа регул тора положени .the input of the position controller.

Ключевое устройство работает следующим образом.The key device works as follows.

При отсутствии сигналов на входах мостовых выпр мителей 19 от датчиков 20 и 21In the absence of signals at the inputs of bridge rectifiers 19 from sensors 20 and 21

5 скорости на выходе релейного усилител 285 speeds at the output of the relay amplifier 28

под действием напр жени смещени прнсутствует полоукнтельное напр жение, запирающее диодный мост 27. При этом сигнал с фазовыпр мптельного блока 17 на вход регул тора i полсжгни не проходит. Тем самым ликвлдг1руетс ток при сто нке двигателей.Under the action of the bias voltage, there is no transient voltage blocking the diode bridge 27. At the same time, the signal from the phase wiring unit 17 to the input of the regulator i half-burn does not pass. Thus, the current when the motors are stationary.

При налинпи сигнала хот бы одного из датчиков скорости напр жение на выходе релейного усилител 28 мен ет знак и диодный мост 27 отираетс , пропуска сигнал с выхода фазовыпр мительного блока , 17 на вход регул тора 11 положени .When a signal from at least one of the speed sensors is connected, the voltage at the output of the relay amplifier 28 changes sign and the diode bridge 27 is canceled, the signal passes from the output of the phase-forwarding unit, 17 to the input of the positioner 11.

Задатчик интенсивности совместной работы работает следующим образом.The unit of intensity of teamwork works as follows.

Папр женас на выходе задатчика интенсивности совместной работы зависит от двух параметров-напр лсени на его входе и величины ограничени усилител 29. Последнее, в свою очередь, содержит две составл ющие: первую посто нную, завис щую от смещени , и вторую, пропорциональную скорости. Соответственно , на выходе задатчика в момент приложени сигнала по вл етс скачок, затем напр жение начинает линейно возрастать.The output at the output of the master of the intensity of the joint operation depends on two parameters — the voltage at its input and the magnitude of the limitation of amplifier 29. The latter, in turn, contains two components: the first constant, depending on the displacement, and the second, proportional to the speed. Accordingly, the output of the set point at the moment the signal is applied appears a jump, then the voltage starts to increase linearly.

С разгоном двигателей увеличиваетс сигнал , поступающий с выхода мостовых выпр мителей 19, возрастает напр жение на выходе усилител 31, т. е. ограничение усилител 29. Сигнал на выходе задатчика при разгоне повтор ет ограничение. Величину посто нной составл ющей сигнала ограничени выбирают такой, чтобы на выходе регул торов скорости обеспечить сигнал, соответствующий заданному току разгона. Таки,1 образом, дополнительного запаздывани в систему регулировани задатчик не вносит. С другой стороны, вследствие того, что напр л :ение на выходе задатчика зависит от скорости, при стопорении привода напр жение на его выходе увеличиваетс .As the motors accelerate, the signal from the output of the bridge rectifiers 19 increases, the voltage at the output of amplifier 31 increases, i.e. the limitation of amplifier 29. The signal at the output of the setpoint during acceleration repeats the limitation. The value of the constant component of the limiting signal is chosen such that, at the output of the speed regulators, to provide a signal corresponding to a given acceleration current. In this way, the setpoint controller does not introduce an additional delay into the control system. On the other hand, due to the fact that the voltage at the output of the setpoint device depends on the speed, when the drive is stopped, the voltage at its output increases.

Описываемый задатчик может примен тьс , только в устройстве дл регулировани скорости двухдвигательного электропривода. При стопорении привода ток двигател не возрастает до максимального значени , а остаетс равным заданному, т. е. насыщени регул тора скорости не происходит, что и вл етс необходимым дл эффективного действи системы синхронизации в этом режиме. В системах же однодвигательного электропривода необходимо, чтобы сигнал на входеThe described driver can be used only in a device for controlling the speed of a two-motor electric drive. When the drive is stopped, the motor current does not increase to the maximum value, but remains equal to the set value, i.e., no saturation of the speed regulator occurs, which is necessary for the effective operation of the synchronization system in this mode. In the systems of a single-motor drive, it is necessary that the signal at the input

регул тора скорости в этом режиме не оставалс неизменным, а увеличивалс вплоть до насыщени рег л тора скорости. Эффект, заключающийс в экономии электроэнергии и уменьщении нагрева двигателей, получаетс от ликвидации тока при сто нке в установках, работающих с высокой частотой включени при наличии статического момента на валу. Примером такой установки могутthe speed regulator in this mode did not remain unchanged, but increased up to the saturation of the speed regulator. The effect of saving energy and reducing the heating of the engines is derived from the elimination of current when stationary in installations operating with a high switching frequency in the presence of a static torque on the shaft. An example of such an installation may

служить нажимные устройства щирокополосных станов при работе с системами автоматического регулировани толщины полосы. Ток сто нки двигателей может составл ть 60- 100% от номинального значени , а дополнительные потери электроэнергии - пор дка 5% от мощности двигателей.to serve as pressure devices of broadband mills when working with systems for automatic adjustment of strip thickness. The motor station current may be 60-100% of the nominal value, and the additional power loss may be in the order of 5% of the motor power.

Повышение быстродействи системы при отработке скачка задани в линейной зоне перемещени составл ет около 0,01-0,02 с,The increase in the system speed during the development of a task jump in the linear zone of movement is about 0.01-0.02 s,

т. е. около 10% всего времени отработки.i.e. about 10% of the total mining time.

Claims

1.Device for controlling the speed of a direct current drive with two

engines on auth. St. No. 430475, characterized in that, in order to eliminate the current flow caused by the unproductive error of the synchronization system, when the motors are stationary and to increase the device speed, a controlled key device is inserted between the output of the phase-forwarding unit and the position regulator input which are associated with the outputs of the sensors of the speed of the engines, and the master of the intensity of the joint work contains a proportional amplifier, parallel to the reverse circuit of which a diode circuit is switched on ost with

an input connected to the output of the second proportional amplifier introduced into the device, the inputs of the latter being connected to the source of the bias voltage and the output of the bridge rectifiers, and their inputs to the output of the motor speed sensors.

2. The device according to claim 1, characterized in that the controlled key device is made in the form of a diode bridge and a relay amplifier connected to it, the input of which is through l; the rectifiers are connected to the outputs of the motor speed sensors.