SU653708A1 - Способ управлени электроприводом посто нного тока и устройство дл его реализации - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области управлени  и регулировани  электродвигателем посто нного тока малой и средней мощности и может быть использовано, например, в электроприводах плющильных и фольгопрокатных станов, в круглошлифовальных станках и других устройствах подобного рода .

Основным ограничивающим фактором дл  получени  большого диапазона регулировани  скорости электроприводов ослаблением магнитного потока  вл етс  ухудшение коммутации, которое может привести к возникновению кругового огн  на коллекторе вследствие искажени  пол  главных полюсов из-за действи  реакции  кор .

В существующих системах управлени  и регулировани  электродвигателей посто нного тока большой мощности в качестве основного средства дл  борьбы с этим  влением используют воздействие на поток реакции  кор  компенсационной обмоткой, включенной последовательно в  корной цепи 1.

Однако при относительно низкой коммутационной напр женности на коллекторе.

что имеет место в электродвигател х малой и средней мощности, такое подключение компенсационной обмотки недостаточно расшир ет диапазон регулировани  скорости изменением тока возбуждени . Кроме того,

возникают добавочные энергетические потери , св занные с рассе нием мощности на компенсационной обмотке, котора  не нужна в электродвигател х малой и средней мощности в режимах с номинальным магнитным потоком.

Известно устройство дл  управлени  электроприводом посто нного тока, в котором осуществлен способ, обеспечивающий удовлетворительную коммутацию путем регулировки тока возбуждени  электродвигател  в функции тока  кор  с нелинейным ограничением максимальных значений тока  кор  2. Основной недостаток приведенного способа, реализованного в известном устройстве, заключаетс  в том, что он не

устран ет вли ни  реакции  кор  на поле главных полюсов, а при усилении пол  главных полюсов с нагрузкой происходит изменение частоты врапдени  электродвигател . вследствии чего ограничиваетс  диапазон регулировани  скорости. Наиболее близким по технической сущности к предложенному  вл етс  устройство дл  улучшени  коммутации коллекторных электрическ41х машин, которое содержит дополнительную обмотку добавочного полюса, подключенную к выходу усилительного блока , управл ющий вход которого соединен с. выходом блока перемножени , а также датчик скорости двигател  и датчик тока  кор , св занные со входами блока перемножени  3. Устройство и реализованный в нем способ позвол ют устранить асимметрию зоны безыскровой работы машины при питании ее пульсирующим током благодар  выделению переменной составл ющей тока  кор  датчиком и подключени  его к блоку перемножени  через последовательно соединенные выпр митель и реверсивный переключатель . Однако в данном техническом решении не предусмотрены средства борьбы с искажени ми пол  главных полюсов при глубоком регулировании потока, что может привести к возникновению кругового огн  на коллекторе. Этот недостаток существенно ограничивает диапазон регулировани  скорости электродвигателей. Целью изобретени  . вл етс  увеличение диапазона регулировани  скорости электропривода и уменьшение энергетических потерь . Эта цель достигаетс  тем, что в известном способе, включающем изменение магнитного потока двигател  и компенсацию реакции  кор , ко.мпенсацию реакции  кор  осуществл ют воздействием на компенсационную обмотку сигналом, формируемым как произведение тока  кор  на однозначно св занный с величиной магнитного потока разностный сигнал сравнени  напр жений , пропорциональный скорости двигател  и напр жению на  коре двигател . При этом обеспечиваетс  уменьшение действи  реакции  кор  и тем самым у.меньшение неравномерности распределени  межламельных напр жений. В результате по вл етс  возможность увеличени  дианазона регулировани  скоростей и уменьшени  энергетических потерь в компенсационной обмотке. Устройство дл  реализации предложенного способа, содержащее датчик скорости двигател , снабженного компенсационной обмоткой, датчик тока  кор , блок перемножени  и усилительный блок, содержит также функциональный преобразователь, диодную мостовую схему и датчик напр жени  на  коре, причем входы переменного тока диодной мостовой схемы включены между выходами датчиков скорости и напр жени  на  коре, а выходы посто нного тока этой диодной мостовой схемы соеди еды со входом функционального преобразовател , выход которого через блок перемножени , второй вход которого соединен с выходом датчика тока  кор , и через усилительный блок подключен к компенсационной обмотке. Сущность изобретени  по сн етс  чертежом , на котором приведена схема устройства , реализующего предложенный способ . Обмотка  кор  1 электродвигател  через последовательно включенный датчик 2 тока  кор  присоединена к выходным клеммам регулируемого источника 3 питани , в качестве которого может быть использован вентильный преобразователь или генератор. Параллельно выходным клеммам источника 3 подключены входы датчика 4 напр жени  на  коре. С валом  кор  1 электродвигател  св зан датчик 5 скорости, например тахогенератор . Между встречно включенными выходами датчиков 4 и 5 подключены входы переменного тока диодной мостовой схемы 6, причем выходы посто нного тока диодной мостовой схемы соединены со входом функционального преобразовател  7. Выход последнего через блок перемножени  8, второй вход которого соединен с выходом датчика 2 тока  кор , и через усилительный блок 9 подключен к компенсационной обмотке 10, выполненной в виде одной или двух катушек , охватывающих половину полюсного башмака. Устройство работает следующим образом . При работе электродвигател  с номинальным магнитным потоком напр жение на выходе датчика 4 напр жени   кор  электродвигател  сравнивают в диодной мостовой схеме 6 с напр жением датчика 5 скорости. Соотнощение напр жений таково, что их разность близка к нулю. Поскольку в данном режиме работы электродвигателей малой и средней мощности компенсировать реакцию  кор  1 не требуетс , ток по компенсационной обмотке 10 не протекает. Это обеспечиваетс  за счет отсутстви  напр жени  на выходе функционального преобразовател  7, и следовательно, на выходе блока перемножени  8 и усилительного блока 9. При росте частоты вращени   кор  1 электродвигател , вследствие уменьшени  магнитного потока главных полюсов и неиз.менном напр жении на  коре 1 электродвигател , напр жение на выходе датчика 5 скорости увеличиваетс . При этом возрастает разность напр жений, снимаемых с датчиков 4 и 5, а следовательно, и напр жение на выходе диодной мостовой схемы 6. Под действием этого напр жени  происходит рост напр жени  на выходе функционального преобразовател  7 и блока перемножени  8. При этом увеличение напр жени  на выходе блока перемножени  8 происходит тем быстрее, чем больше ток  кор  1 и больше ослаблен магнитный поток электродвигател . Это приводит к росту тока в усилительном блоке. 9 и в компенсационной обмотке 10, а также подавлению реакции  кор  и улучшению распределени  межламельных напр жений.

В результате применени  изобретени  в электроприводах посто нного тока можно получить увеличение диапазона регулировани  скорости электродвигател  за счет подавлени  воздействи  реакции  кор  и уменьшить энергетические потери, св занные с бесполезным протеканием тока в компенсационной обмотке электродвигател  в тех режимах, где действие компенсационной обмотки не требуетс .

При этом исключаютс  услови  возникновени  опасных межламельных напр жений на коллекторе, при которых может возникнуть круговой огонь.

Claims (3)

1. Способ управлени  электроприводом посто нного тока, включающий изменение магнитного потока двигател  и компенсацию реакции  кор , отличающийс  тем, что, с целью увеличени  диапазона регулировани  скорости электропривод,а и уменьшени  энергетических потерь, компенсацию реакции  кор  осуществл ют воздействием на

компенсационную обмотку сигналом, формируемым как произведение тока  кор  на однозначно св занный с величиной .магнитного потока разностный сигнал сравнени  напр жений, пропорциональных скорости двигател  и напр жению на  коре двигател . 2. Устройство дл  реализации способа по п. 1, содержащее датчик скорости двигател , снабженного компенсационной обмоткой , датчик тока  кор , блок перемножени  и усилительный блок, отличающеес  тем, что в устройство введены функционаотьный преобразователь, диодномостова  схема и датчик напр жени  на  коре, причем входы переменного тока диодной мостовой схемы включены между выходами датчиков скорости и напр жени  на  коре, а выходы посто нного тока этой диодной мостовой схемы соединены со входом функционального преобразовател , выход которого через блок перемножени , второй вход которого соединен с выходом датчика тока  кор , и через усилительный блок подключен к компенсационной обмотке.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Рихтер. Электрические машины, т. I - ОНТИ НКТП, 1935, с. 380.

2.Авторское свидетельство СССР № 482854, кл. Н 02 Р 5/06, 1971.

3.Авторское свидетельство СССР N° 458926, кл. Н 02 К 13/14, 1973.

f7