SU611281A2

SU611281A2 - Controllable electric drive

Info

Publication number: SU611281A2
Application number: SU762435927A
Authority: SU
Inventors: Шарль Моисеевич Марголин
Original assignee: Государственный Ордена Ленина Союзный Институт По Проектированию Металлургических Заводов "Гипромез"
Priority date: 1976-12-30
Filing date: 1976-12-30
Publication date: 1978-06-15

Description

1one

Изобретение относитс к регулируемым веитильным электроприводам посто нного тока металлургических и других промышленных механизмов .This invention relates to adjustable direct current electric drives of metallurgical and other industrial mechanisms.

По основному авт. св. № 486441 известен регулируемый электропривод механизма с пиклической , преимуществеиио пульсирующей, нагрузкой , содержащий веитильный преобразователь , двигатель посто нного тока, систему управлени с последовательно включенными пропорционально-интегральными регул торами скорости и тока и датчик частоты пульсаций нагрузки, выход которого через усилитель с релейной характеристикой соединен с реле, контакт которого включеи параллельно коиденсатору в цепи обратной св зи регул тора скорости .According to the main author. St. No. 486441 is well-known adjustable electric drive mechanism with a cyclic, preferably pulsating, load, containing a power converter, a DC motor, a control system with series-connected proportional-integral speed and current controllers and a pulsation frequency sensor for the load, the output of which is connected through an amplifier with a relay characteristic a relay whose contact is connected in parallel with the co-sensor in the feedback circuit of the speed regulator.

Работа известиого электропривода основаиа на установленной закономерности, согласно которой при угловых частотах колебаиий нагрузки л. 1/4 Т (Tj-посто нна времени интегрировани контура тока) вынуждеииые колебаии скорости в системе с П-регул тором скорости меньше, чем в системе с ПИ-регул тором скорости. При частоте п. 1/2 Т, соотношение гармоиик скорости в системах с ПИ -и П - регул торами скорости, может превышать 4 (при соотиошеиии электромеханической посто нной времеии и посто нной времени иитегрировани Тм/Т1 П. После фиксации датчиком частоты увеличени частоты пульсаций до 1/4 If автоматнчески измен етс структура регул тора скорости - из пропорционально-интегрального он превращаетс в пропорциональный .The operation of a lime electric drive is based on the established regularity, according to which at angular frequencies of load oscillation l. 1/4 T (Tj-constant of the current loop integration time) forced velocity variations in a system with a P-speed controller is less than in a system with a PI-speed controller. At a frequency of 1/2 T, the ratio of harmonic velocities in systems with PI and P regulators of speed can exceed 4 (with matching electromechanical constant time and constant time and deging Tm / T1 P. After the frequency sensor registers an increase in frequency pulsations up to 1/4 If automatically changes the structure of the speed regulator - from proportional-integral it turns into proportional.

Однако указанный электропривод обеспечивает недостаточное дл многих промышленных механизмов снижение колебаний скорости в диапазоне частот - .а.1/4Т. Так, при хх 1/4Т7 и 1 колебани скорости в замкнутой системе в 2 раза превышают колебаии скорости двигател в разомкнутой системе. Кроме того, недостатком электропривода вл етс ограиичеииое умеиьи1ение ко: лебаний скорости в зоне частот л J- - амплитуда колебаиий не меньше, чем Ь разомкиутой системе.However, this drive provides insufficient for many industrial mechanisms to reduce the fluctuations of velocity in the frequency range - .a.1 / 4T. So, at xx 1 / 4Т7 and 1, the speed oscillations in a closed system are 2 times higher than the motor speed in an open system. In addition, the drawback of the electric drive is the limited reduction of speed in the frequency zone, J- - the amplitude of oscillations is not less than b of the open system.

Дальнейшее ограии еиие вынуждениых колебанцй скорости может быть обеспечено комбинированным методом - путем изменени как структуры регул тора скорости, так и его настройки, 1. е. путем более высокого уровн адаптации системы регулировани .Further restriction of forced speeds can be provided by a combined method — by changing both the structure of the speed controller and its setting, 1. e. By a higher level of adaptation of the control system.

Целью изобретени вл етс минимн.чаци пульсаций скорости в более широком диа1|а; рне частот колебаний нагрузкн. Это достигаетс тем, что в предлагаемый электропривод введен дополнительный усилитель с релейной характеристикой , вход которого подключен к датчику частоты пульсаций нагрузки, а выход соедииен с реле, замыкающий контакт которого щунтирует часть резистора в цепи обратной св зн. регул тора скорости.The aim of the invention is to minimize the rate of velocity pulsations in a wider dia | a; not the frequency of oscillations load. This is achieved by introducing an additional amplifier with a relay characteristic into the proposed drive, the input of which is connected to the load ripple frequency sensor, and the output is connected to a relay whose closing contact bypasses a part of the resistor in the feedback circuit. speed controller.

На чертеже дана схема описываемого электропривода .The drawing is a diagram of the described electric drive.

Электропривод содержит регулируемый вентильный преобразователь 1 с системой 2 фазового управлени , питающий двигатель 3 посто нного тока, датчик 4 тока кор двигател , шунт 5 а цепи кор , тахогенератор 6 на валу двигател 3, ПИ-регул тор 7 скороети с двум параллельными RC-цеп ми обратной св зи, состо щими из конденсаторов 8 и 9 и резисторов 10 и 11, подчиненный регул тору скорости ПИ-регул тор 12 тока, датчик 13 частоты пульсаций нагрузки привода, на выходе которого включены два усилител 14 и 15 с релейными характеристиками, подключенные к HifM выходные реле 16 и 17, св занный с тахогенераторо.: 6 и датчиком 4 тока блок 18 контрол OKOif4aM M пуска и торможени , в выходной цепи Которого включено реле 9Замыкающий контакт 20 реле 19 включен в основной цепи 8, 10 обратной св зи регул тора 7 скорости, а размыкающий контакт 21 - в дополнительной цепи 9, И обратй св зи регул тора скорости. Замыкающий контакт 22 реле 16 шунтирует конденсатор 8, а замыкающий контакт 23 реле 17 щунтирует часть резистора 10. Вспомогательные входные элемеш ты (эадатчикм скорости и интенсивности, фильтр) на чертеже условно не показаны.The electric drive contains an adjustable valve converter 1 with a 2 phase control system, powering a DC motor 3, a motor core current sensor 4, a core circuit shunt 5, a tachogenerator 6 on the motor shaft 3, a PI controller 7 with two parallel RC circuits Feedback, consisting of capacitors 8 and 9 and resistors 10 and 11, slave to the speed controller PI controller 12 current, sensor 13 pulsation frequency of the drive load, the output of which includes two amplifiers 14 and 15 with relay characteristics, connected to hifm in the input relays 16 and 17 connected to the tachogenerator: 6 and current sensor 4 are the OKOif4aM M starting and decelerating control unit 18 in the output circuit of which the relay is turned on 9 the closing contact 20 of the relay 19 is switched on in the main circuit 8, 10 of the feedback of the regulator 7 speed, and the break contact 21 is in additional circuit 9, and contact the speed controller. The closing contact 22 of the relay 16 shunts the capacitor 8, and the closing contact 23 of the relay 17 bypasses a part of the resistor 10. The auxiliary input elements (the speed and intensity sensor, filter) are not shown conventionally in the drawing.

Электропривод работает следующим образом .The drive works as follows.

В переходном процессе пуска (торможени ) регул тор 7 скорости настроен по «симметричному оптимуму - при От 2, что обеспечивает с соответствующим выбором параметров конденсатора 9 и резнстора 11. Реле 19 отключено . Осуществл етс форсированный пуск двигател 3 с эффективным токоогранкчением.In the transient start (deceleration), the speed controller 7 is set to "symmetrical optimum - from 2, which ensures with the appropriate selection of the parameters of the capacitor 9 and the output switch 11. Relay 19 is disabled. The forced start of the engine 3 is performed with effective current limiting.

Выбранна настройка обеспечивает оптнмальное протекание переходного процесса.The selected setting provides an optimal transition process.

Окончание пуска фиксирует блок 18 контрол , срабатывает реле 19. Прн этомпереключаютс RC-цепи обратной св зи регул тора 7 скорости. Ввод тс увеличенное сопротивление 10 н уменьшенна емкость 8, что измен ет настройку .регул тора - значение параметра ас уменьшаетс до 0,5-1,0. При этом существенно сннжаютсп колебанн скорости двигател при работе с пульсирующей нагрузкой на валу.The end of the start is fixed by the control unit 18, the relay 19 is triggered. This causes the RC feedback circuits of the speed controller 7 to be switched. An increased resistance of 10 n reduced capacitance 8 is introduced, which changes the setting of the regulator — the value of the parameter ac decreases to 0.5-1.0. At the same time, the engine speed fluctuates significantly when working with a pulsating load on the shaft.

Когда частота колебаний увеличиваетс до л 1/4 Ту , реле 16 срабатывает и своим контактом 22 шунтирует конденсатор 8 в цепи обратной св зи регул тора 7 скорости. Происходит изменение структуры регул тора скорости - переход от ПИ-к П-регул тору,что позвол ет ограничить рост амплитуды колебаний скорости в зоне частот, близких к частоте среза системы при оптимальной настройке .When the oscillation frequency increases to l 1/4 Tu, the relay 16 is activated and its contact 22 bypasses the capacitor 8 in the feedback circuit of the speed regulator 7. There is a change in the structure of the speed controller - a transition from PI to the P controller, which allows to limit the growth of the amplitude of the speed oscillations in the area of frequencies close to the cutoff frequency of the system with optimal tuning.

Когда частота возмуи1ени достигает значени л I/TT , срабатывает реле 17 и его контакт 23 шуитирует часть резистора 10, что соответствует увеличеник) параметра а«. до 4. Прн этом достигаетс минимизаци вынужденных колебаний скорости н в этой части диапазона частот возмущени по нагрузке.When the perturbation frequency reaches the value of l I / TT, the relay 17 is activated and its contact 23 shuit part of the resistor 10, which corresponds to an increase in the parameter a. to 4. This results in minimization of forced oscillations of velocity n in this part of the perturbation frequency range of the load.

Преимущесгео предлагаемого электропрнвода заключаетс в обеспечении эффективного ограничени пульсаций угловой скорости электродвигател во всем диапазоне частот колебаний возмущающего момента.The advantage of the proposed electric drive is to provide effective limitation of the ripple of the angular velocity of the electric motor in the entire frequency range of oscillations of the disturbing moment.

Claims

Claims of the invention Adjustable electric drive St. No. 486441, characterized in that, in order to minimize the speed ripple in the wider frequency range of the load oscillations, an additional amplifier with a relay characteristic is inputted, the input of which is connected to the load ripple frequency sensor, and the output is connected to a relay whose closing contact bypasses a Rezstor in the feedback circuit speed controller.