SU729797A1 - Вентильный электропривод с периодической нагрузкой - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к металлургической , машиностроительной и другим отрасл м промышленности , в которых примен ютс  регулируемые вентильные электроприводы, работающие с периодической нагрузкой на валу. Подобные электроприводы распространены на прокатных станах, кузнечно-прессовых машинах, машинах непрерывного лить  стальных заготовок и т.д.

По технологическим требовани м заданна  скорость электропривода на указанных механизмах должна поддерживатьс  с высокой точностью, несмотр  на периодические возмущени  на валу с частотой 1-3 и бо- , лее Гц.

Известны вентильные электроприводы , в которых дп  поддержани  скорости на заданном уровне используетс  ,двукратно интегрирующа  система подчиненного регулировани  с последовательно включенными регул торами скорости и тока 1.

Однако при периодических возмущени х на валу двигател  в таких системах возникаиот значительные вынужденные колебани  скорости, существенно увеличивающиес  с ростом

угловой частоты возмущающего момента до SJ. J- ,

с. т

где Тт - посто нна  времени интег5рировани  контура тока.

Примен емый в известной системе электропривода принцип регулировани  по отклонению в услови х циклически измен ющейс  нагрузки (с

10 частотой 1-3 и более Гц) не может обеспечить требуемую точность стабилизации скорости.

Наиболее :близким к изобретению по технической сущности  вл етс 

15 известный вентильный электропривод, содержащий тиристорный преобразователь , двигатель посто нного тока,, привод щий через эксцентрик механизм , систему подчиненного регулировани  с регул торами и датчиками скорости и тока:, сельсинный преобразователь угла поворота эксцентрика в гармонический сигнал, св занный с регул тором тока 2.

25 . Недостатки этого с лектропривода заключаютс  в том, что ,он работает со стабильной скоростью лишь при пульсирующем моменте на вашу , измен ющемс  по закону Мс

30 Йг + MBS riSit. , и не может эффек-.

тивно подавл ть колебани  скорости при ступенчатом, пилообразном и др, графиках нагрузки на валу. Кроме того, в известном электроприводе с изменением частоты возмущени  необходимо вручную подстраивать фазу компенсирующего сигнала.

Цель изобретени  - уменьшение вынужденных колебаний скорости и тока  кор  электродвигател , Поставленна  цель достигаетс  тек, что в вентильный электропривод , содержащий электродвигатель, подключенный к вентильному преобразователю с системой управлени , выполненной по принципу подчиненного регулировани  с последовательно включенными задатчиком скорости,регул торами скорости и тока  кор  и датчиками скорости и тока  кор , соединенными с входами соответствующих регул торов, введены генератор периодических сигнашов и последовательно включенные блок расчета среднеквадратичного значени  отклонени  скорости, анализатор колебаний параметров электропривода и блок самонастройки фазы и формы сигналов генератора, при этом выход упом нутого блока самонастройки соединен с входом генератора периодических сигналов, входы анализатора колебаний св заны с датчиками скорости и тока электродвигател , входные цепи блока расчета среднеквадратичного значени  отклонени  скорости соединены с задатчиком и датчиком скорости, а выход генератора периодических сигналов подключен к дополнительному входу регул тора тока  кор  двигател .

На ч.ертеже дана принципиальна  схема вентильного электропривода.

Вентильный электропривод содержит электродвигатель 1, питающийс  от тиристорного преобразовател  2, имеющего систет«1у фазо-вого управлени  3, Система подчиненного регулировани  состоит из регул тора 4 скорости, регул тора 5 тока  кор , задатчика б скорости, обратные св зи осуществлены с помощью измерите л  скорости, например, тахогенератора 7, датчика 8 скорости, измерител  9 тока и датчика 10 тока.

Регул тор 5 тока имеет дополнительный вход, на который через пороговый коммутирующий элемент 11 гЮдаетс  сигнал от генератора 12 периодических сигналов. Генератор 12 имеет блок 13 ручной настройки частоты, формы, амплитуды, длительности и фазы ёыходного напр жени , а также блок 14 самонастройки фазы и формы сигналов генератора с автоматическим поиском, св занный чере анализатор 15 колебаний параметров электропривода с блоком 16 расчета

среднеквадратичного значени  отклонени  скорости.

Входы блока 16 соединены с задатчиком 6 и датчиком 8 скорости, ,На входы анализатора 15 подаютс  также сигнсшы датчиков 10 тока и скорости 8 двигател  1.

Пороговый элемент 11 управл етс  сигналом датчика 8 скорости.

Электропривод работает следующим образом.

После подачи сигнала от задатчика б скорости на вход регул тора 4 скорости осуществл етс  пуск электродвигател  1. Оптимальный характер переходных процессов пуска и торможени  обеспечиваетс  настройкой системы регулировани  по симметричному оптимуму . Пропорционально-интегральный регул тор у скорости обусловливает нулевой статизм относительно посто нной составл ющей момента на валу привода.

После окончани  пуска срабатывает пороговый коммутирующий элемент

11,подключа  генератор 12 периодических сигналов к дополнительному входу регул тора 5 тока, В зависимости от вида нагрузки форма периодического сигнала задаетс  блоком

13Настройки, Этот блок может использоватьс  также дл  установки частоты, скважности и амплитуды периодических сигналов.

В автоматическом режиме указанные параметры определ ютс  блоком

14самонастройки с автоматическим поиском и анализатором 15, которые получают информацию о среднеквадратичном отклонении скорости от блока 16 расчета указанной величины,

а также о текущих значени х тока и скорости от выходных датчиков 10 и 8 измерител  тока 9 и тахогенератора 7.

Информаци  от датчиков 8 и 10 используетс  дл  определени  частоты периодических сигналов генератора 12 (как правило, пропорциональной скорости двигател  1) и амплитуды этих сигналов, завис щей от величины момента нагрузки на валу, рассчитываемого по полному току  кор  и его динамической составл ющей,

Влок 14 самонастройки осуществл ет автоматический поиск фазы и находит оптимальную амплитуду и форму выходного напр жени  генератора

12,которые обеспечивают создание необходимой компенсирующей периодической составл ющей в кривой напр жени  тиристорного преобразовател 

2 и минимизацию среднеквадратичной ошибки регулировани , рассчитываемой блоком 16.

Преимущества вентильного электропривода заклюгаютс  в автоматическом поддержании стабильной скорости вращени  при различных видах графи

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Вентильный электропривод с периодической нагрузкой, содержащий электродвигатель, подключенный к вентильному преобразователю с системой управления, выполненной по принципу подчиненного регулирования с последовательно включенными задатчиком скорости, регуляторами скорости и тока якоря и датчиками скорости и тока якоря, соединенными с входами соответствующих регуляторов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения вынужденных колебаний скорости и тока якоря, в него введены генератор пе15 риодических сигналов и последовательно включенные блок расчета среднеквадратичного значения отклонения скорости, анализатор колебаний параметров электропривода и блок самонастройки фазы и формы сигналов генератора, при этом выход упомянутого блока самонастройки соединен с входом генератора периодических сигналов, входы анализатора колебаний связаны с датчиками скорости и тока электродвигателя,входные цепи блока расчета среднеквадратичного значения отклоненияιскорости соединены с задатчиком и датчиком скорости, а выход генератора . периодических сигналов подключен к дополнительному входу регулятора тока якоря электродвигателя.