SU758447A2 - Dc electric drive with minimizing losses in motor - Google Patents

Dc electric drive with minimizing losses in motor Download PDF

Info

Publication number
SU758447A2
SU758447A2 SU772550836A SU2550836A SU758447A2 SU 758447 A2 SU758447 A2 SU 758447A2 SU 772550836 A SU772550836 A SU 772550836A SU 2550836 A SU2550836 A SU 2550836A SU 758447 A2 SU758447 A2 SU 758447A2
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
speed
engine
current
input
excitation
Prior art date
Application number
SU772550836A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Леонидович Кацевич
Алексей Анатольевич Никольский
Original Assignee
Московский Ордена Ленина Энергетический Институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский Ордена Ленина Энергетический Институт filed Critical Московский Ордена Ленина Энергетический Институт
Priority to SU772550836A priority Critical patent/SU758447A2/en
Application granted granted Critical
Publication of SU758447A2 publication Critical patent/SU758447A2/en

Links

Landscapes

  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Description

Изобретение относится к регулируемому электроприводу постоянного тока и может быть использовано в электроприводах различных машин и механизмом, например в электроприводах прокатных станов, в судовых, транспортных электроприводах, и является 5 усовершенствованием известного электропривода, описанного в авт .св. № 663052.The invention relates to a controlled DC electric drive and can be used in electric drives of various machines and a mechanism, for example, in electric drives of rolling mills, in ship, transport electric drives, and is 5 improvement of the known electric drive described in ed. No. 663052.

В основном авт.св. № 663052 описан электропривод постоянного тока, в котором за счет поддержания оптимального соотношения между током в якорной цепи и потоком возбуждения обеспечивается минимизация потерь энергии в установившихся режимах и в переходных процессах. Известный электропривод постоянного тока с минимизацией потерь в двигателе содержит датчики тока возбуждения и напряжения на якоре, последовательно соединенные датчик скорости, функциональный преобразователь и блок перемножения с подклю·^ ченным к его второму входу датчиком тока якоря, а также регулятор возбуждения, к входу которого подключен блок интегрирования с тремя входами, которые соединены соответ2 ,ственно с выходом блока перемножения, с выходом датчика напряжения на якоре и с выходом датчика тока возбуждения 11J.Mainly auto No. 663052 describes a direct current electric drive, in which by maintaining the optimal ratio between the current in the armature circuit and the excitation flux, energy losses are minimized in steady-state conditions and in transient processes. The known direct current electric drive with minimization of losses in the motor contains excitation current and armature voltage sensors, a speed sensor, a functional converter and a multiplication unit with an armature current sensor connected to its second input, as well as an excitation regulator, to the input of which is connected an integration unit with three inputs that are connected, respectively, 2 with the output of the multiplication unit, with the output of the voltage sensor at the armature and with the output of the excitation current sensor 11J.

В этом электроприводе обеспечивается приближенное выполнение условия минимума потерь в двигателе где си — угловая скорость, с*';This drive provides approximate fulfillment of the condition of minimum losses in the engine where si is the angular velocity, s * ';

Iq — ток в якорной цепи двигателя, А;Iq - current in the motor anchor circuit, A;

Цд — внутреннее сопротивление якорной цепи двигателя, Ом;Cd - internal resistance of the motor anchor circuit, Ohm;

конструктивный коэффициент двигателя;engine design coefficient;

СО — поток возбуждения двигателя, Вб; переменный коэффициент, характеризующий зависимость потерь в стали от скоростиСО - motor excitation flow, Wb; variable coefficient characterizing the dependence of steel losses on speed

АРСт~ потери в стали двигателя, Вт;AR St ~ loss in engine steel, W;

Ιβ - ток возбуждения двигателя. А;Ιβ is the excitation current of the motor. A;

— сопротивление обмотки возбуждения двигателя, Ом.- resistance of the field winding of the motor, Ohm.

з 758447s 758447

Как известно, величина энергии потерь, выделяющихся в двигателе в течение переходного про-, цесса изменения скорости, существенно зависит от того, по какому закону осуществляется это изменение скорости во времени. Минимум энергии потерь в двигателе за время переходного процесса достигается, если при любой скорости и любом моменте статического сопротивления КД на валу двигателя так выбирать значения тока в якорной цепи и потока возбуждения двигателя (а значит, и момента, развиваемого двигателем), чтобы при выполнении условия (1) одновременно выполнялось следующее условие:As is known, the magnitude of the energy of losses emitted in the engine during the transition process, the process of changing the speed, significantly depends on the law by which this speed change in time occurs. The minimum energy of losses in the engine during the transition process is achieved if, at any speed and any moment of static resistance of the CD on the motor shaft, the values of the current in the armature circuit and the excitation flux of the engine (and, therefore, the moment developed by the engine) are chosen so that, under the condition (1) the following condition was simultaneously satisfied:

механические потери в двигателе, Вт; момент статического сопротивления на валу двигателя, Нм.mechanical losses in the engine, W; moment of static resistance on the motor shaft, Nm.

В случае, если момент сопротивления Μς является известной функцией скорости, а также известны зависимости &Ρμ₽.χ(α>) ;G(uj) и (ср) уравнение (2) неявно определяет однозначную зависимость оптимального потока возбуждения , а уравнение (1) определяет зависимость оптимального тока в якорной цепи от потока возбуждения «я опт' - I qoOTIf the moment of resistance Μς is a known function of speed, and the dependences & Ρμ₽.χ (α>) ; G (uj) and (cf) equation (2) implicitly determines the unambiguous dependence of the optimal excitation flux, and equation (1) determines the dependence of the optimal current in the armature circuit on the excitation flow “I opt” - I qoOT

Зная ^(αΛ,Οίω), дРмех(ω),ΐв (ф) и параметры двигателя по уравнению (3) можно рассчитать оптимальное значение тока, который должен протекать в якорной цепи двигателя в переходном процессе, как функцию скорости двигателя.Knowing ^ (αΛ, Οίω), dmech (ω), ΐв (ф) and the motor parameters according to equation (3), we can calculate the optimal value of the current that should flow in the motor armature in the transient process as a function of motor speed.

В описанном выше электроприводе в переходном процессе не обеспечивается автоматический выбор тока якоря и потока возбуждения в соответствии с условием (3), а следовательно, не обеспечивается автоматическое формирование оптимальной по минимуму энергии потерь диаграммы изменения скорости двигателя бо времени.In the above-described electric drive, in the transient process, automatic selection of the armature current and the excitation flux in accordance with condition (3) is not provided, and therefore, the automatic generation of an optimal minimum energy loss diagram of the engine speed change over time is not provided.

Целью изобретения является обеспечение автоматического формирования оптимальной по минимуму энергии потерь диаграммы изменения скорости двигателя во времени при известной зависимости момента сопротивления от скорости.The aim of the invention is the provision of automatic generation of an optimal minimum energy loss diagram of changes in engine speed over time with a known dependence of the resistance moment on speed.

Это достигается тем, что в электропривод по авт.св. № 663052, введены задатчик регулируемой интенсивности изменения скорости двигателя и последовательно соединенные нелинейный блок, предназначенный для воспроизведения гладкой монотонной функции скорости (3), и блок интегрирования с двумя входами с ограничением выходного сигнала, причем вход нелинейного блока соединен с датчиком скорости, второй вход блока интегрирования — с датчиком тока якоря, а выход интегратора включен на регулирующий вход задатчика интенсивности.This is achieved by the fact that in the electric drive according to ed. No. 663052, a variable speed controller of engine speed and a non-linear block designed to reproduce a smooth monotonic speed function (3), and an integration unit with two inputs with output signal limitation, the input of the non-linear block connected to the speed sensor, the second block input introduced integration - with an armature current sensor, and the integrator output is connected to the regulating input of the intensity adjuster.

Такое выполнение электропривода позволяет в переходных процессах при известной зависимости момента статического сопротивления 10 от скорости Мс(ш) формировать оптимальную по минимуму энергии потерь диаграмму изменения скорости двигателя во времени.This embodiment of the electric drive makes it possible in transients with a known dependence of the moment of static resistance 10 on the speed Мс (ш) to form an optimal diagram of the change in engine speed over time, which is optimal for minimizing the energy of losses.

На фиг. 1 дана структурная схема предлагав мого электропривода; на фиг. 2 представлены 15 соотношения между якорным током и потоком возбуждения; на фиг. 3 - нелинейные функции, воспроизводимые нелинейным блоком при различных зависимостях момента сопротивления от скорости.In FIG. 1 is a structural diagram of the proposed electric drive; in FIG. 2 presents 15 relationships between the armature current and the excitation flux; in FIG. 3 - nonlinear functions reproduced by a nonlinear block with various dependencies of the resistance moment on speed.

На фиг. 1 даны следующие обозначения: 1 - датчик скорости; 2 — функциональный преобразователь; 3 — блок перемножения;In FIG. 1 the following designations are given: 1 - speed sensor; 2 - functional converter; 3 - block multiplication;

— блок интегрирования с тремя входами;- an integration unit with three inputs;

— регулятор возбуждения; 6 — датчик тока 25 якоря; 7 — датчик тока возбуждения; 8 — датчик напряжения на якоре; 9 — задатчик регулируемой интенсивности изменения скорости привода; 10 — блок интегрирования с двумя входами с ограничением выходного сиг30 нала; 11 — нелинейный блок.- excitation regulator; 6 - current sensor 25 anchors; 7 - field current sensor; 8 - voltage sensor at anchor; 9 - adjuster of adjustable intensity of change of drive speed; 10 - integration unit with two inputs with output signal limitation; 11 is a nonlinear block.

На фиг. 2 кривые 12 и 13 являются оптимальными по минимуму потерь в двигателе соотношениями между якорным током и потоком возбуждения, полученными из уело35 вия (1) при разных скоростях двигателя.In FIG. 2, curves 12 and 13 are the optimal ratios between the armature current and the excitation flux obtained from equation (1) at different engine speeds to minimize the losses in the motor.

Кривые 14 и 15 аппроксимируют оптимальные зависимости (кривые 12 и 13) и представляют собой соотношения между током якоря и потоком возбуждения, которые имеют место 4θ в предлагаемом электроприводе при некотором выборе коэффициентов К^, Kj, КуCurves 14 and 15 approximate the optimal dependences (curves 12 and 13) and represent the relations between the armature current and the excitation flux, which take place 4 θ in the proposed drive with some choice of the coefficients K ^, Kj, Ku

На фиг. 3 крйвые 16 и 17 представляют типичные функции скорости ίοητ(ω) > воспроизводимые нелинейным блоком 11 для слу45 чаев постоянного момента сопротивления на валу М с-СОп<эЕ и вентиляторного момента соответственно, и полученных из выражения (3).In FIG. 3 curves 16 and 17 represent typical velocity functions ί οητ (ω)> reproduced by the non-linear block 11 for cases of a constant moment of resistance on the shaft М с-СОп <еЕ and fan moment, respectively, and obtained from expression (3).

Предлагаемый электропривод содержит поJ0 следовательно соединенные датчик скорости 1, функциональный преобразователь 2, блок перемножения 3, соединенный своим вторым входом с датчиком тока якоря 6, блок интегрирования 4 с тремя входами, подключенный 55 первым входом к выходу блока перемножения 3, и регулятор возбуждения 5, а также задатчик регулируемой интенсивности изменения скорости привода 9 и последовательно соединенные нелинейный блок 11 и блок интегри-.The proposed electric drive contains, according to J0, a speed sensor 1, a functional converter 2, a multiplication unit 3 connected by its second input to the armature current sensor 6, an integration unit 4 with three inputs connected 55 by the first input to the output of the multiplication unit 3, and an excitation regulator 5 , as well as a regulator of adjustable intensity of change of speed of the actuator 9 and series-connected non-linear unit 11 and the integ-.

7 рования 10 с двумя входами и с ограничением выходного сигнала. Блок интегрирования 4 подключен своим вторым входом к выходу Датчика 8 напряжения на якоре двигателя, а третий его вход связан с датчиком 7 тока возбуждения. Вход нелинейного блока И соединен с датчиком скорости 1, второй вход блока интегрирования 10 соединен с датчиком тока якоря 6, а выход блока интегрирования 10 включен на регулирующий вход задатчика интенсивности 9.7 10 with two inputs and with output limitation. The integration unit 4 is connected by its second input to the output of the voltage Sensor 8 at the motor armature, and its third input is connected to the excitation current sensor 7. The input of the nonlinear block And is connected to the speed sensor 1, the second input of the integration unit 10 is connected to the current sensor of the armature 6, and the output of the integration unit 10 is connected to the control input of the intensity adjuster 9.

Электропривод работает следующим образом.The electric drive operates as follows.

Сигнал с датчика скорости 1 поступает на вход функционального преобразователя 2 и нелинейного блока 11. Сигнал с выхода нелинейного блока 11 суммируется на входе интегратора 10 с сигналом, пропорциональным току якоря, и поступающим от датчика тока якоря 6. Выходной сигнал блока интегрирования 10, поступая на регулирующий вход задатчика интенсивности 9, управляет изменением скорости привода в переходных процессах. Интегратор 10 для предотвращения накопления на его выходе больших сигналов в статических режимах должен быть снабжен ограничителем выходного сигнала. Блок перемножения 3 осуществляет непрерывное перемножение двух сигналов — поступающего от датчика тока якоря 6 и поступающего от функционального преобразователя 2. На выходе блока перемножения 3 формируется сигнал, поступающий со знаком плюс и с коэффициентом К 4 на первый вход блока интегрирования 4. На второй его вход со знаком минус и с коэффициентом К поступает с датчика 8 сигнал, пропорциональный напряжению, приложенному к якорю двигателя, а на третий его вход со знаком минус и с коэффициентом поступает сигнал, пропорциональный току возбуждения от датчика 7. В предлагаемом электроприводе'при соответствующем выборе коэффициентов К^, К^, К, поддерживаются соотношения между током в якорной цепи и потоком возбуждения (кривые 14 и 15) весьма близкие к оптимальным (кривые 12 и 13), описываемым условием (1) Благодаря введению в схему электропривода нелинейного блока 11, блока интегрирования 10 и регулируемого задатчика интенсивности 9 в переходных процессах интенсивности изменения скорости двигателя автоматическиThe signal from the speed sensor 1 is fed to the input of the functional converter 2 and the non-linear block 11. The signal from the output of the non-linear block 11 is added to the input of the integrator 10 with a signal proportional to the armature current and from the armature current sensor 6. The output signal of the integration unit 10 the regulating input of the intensity adjuster 9 controls the change in drive speed in transients. The integrator 10 to prevent the accumulation of large signals at its output in static modes should be equipped with an output signal limiter. The multiplication unit 3 carries out the continuous multiplication of two signals - the armature 6 received from the current sensor and received from the functional converter 2. At the output of the multiplication unit 3, a signal is generated that comes with a plus sign and with a coefficient of K 4 to the first input of integration unit 4. To its second input with a minus sign and with a coefficient K, a signal is transmitted from the sensor 8, proportional to the voltage applied to the motor armature, and a signal proportional to the current the excitations from the sensor 7. In the proposed drive, with the appropriate choice of the coefficients K ^, K ^, K, the relations between the current in the armature circuit and the excitation flux (curves 14 and 15) are very close to optimal (curves 12 and 13) described by the condition (1) Due to the introduction of a nonlinear block 11, an integration unit 10, and an adjustable intensity adjuster 9 in transients, the intensity of the change in engine speed automatically

6 поддерживается такой, при которой будет иметь место выполнение условия (3) К 5 ~ ^ОПТ (ш) · Ку = θ6 is supported such that under which condition (3) will hold: K 5 ~ ^ OPT (w) · Ku = θ

Таким образом, в предлагаемом электроприводе при соответствующем выборе коэффициентов К|— К £ поддерживается минимум энергии потерь в двигателе в установившихся режимах в соответствии с условием (1), а также и в переходных процессах за счет автоматического формирования оптимальной диаграммы изменения скорости при одновременном выполнении условий (1) и (3).Thus, in the proposed drive with an appropriate choice of the coefficients K | - K £, the minimum energy loss in the engine is maintained in steady-state conditions in accordance with condition (1), as well as in transients due to the automatic formation of the optimal diagram of the change in speed while fulfilling the conditions (1) and (3).

В предлагаемом электроприводе, как показывают расчеты,, энергия потерь, выделяющихся в переходных процессах, уменьшается на 10-20% по сравнению со случаем, когда поток возбуждения в переходном процессе не. регулируется. Уменьшение потерь приводит к соответствующему уменьшению нагрева двигателя. Наибольший эффект может быть получен при использовании предлагаемого электропривода для механизмов с тяжелыми циклами работы. При этом может иметь место увеличение срока безотказной работы двигателя, · а также увеличение производительности механизма на 10—20% за счет лучшего использования приводного двигателя по нагреву.In the proposed electric drive, as calculations show, the energy of losses released in transients is reduced by 10-20% compared with the case when the excitation flux in the transient is not. is regulated. The reduction of losses leads to a corresponding decrease in engine heating. The greatest effect can be obtained by using the proposed electric drive for mechanisms with heavy duty cycles. In this case, there may be an increase in the engine uptime, · as well as an increase in the productivity of the mechanism by 10–20% due to the better use of the drive motor for heating.

Claims (2)

Изобретение относитс  к регулируемому электроприводу посто нного тока и может быть использовано в электроприводах различных машин и механизмом, например в электроприводах прокатных станов, в судовых, транспортных электроприводах, и  вл етс  усовершенствованием известного электропривода , описанного в авт.св. № 663052. В основном авт.св. № 663052 описан электропривод посто нного тока, в котором за счет поддержани  оптимального соотношени  Между током в  корной цепи и потоком Возбуждени  обеспечиваетс  минимизаци  потерь энергии в установившихс  режимах и в переходных процессах. Известный электропривод посто нного тока с минимизацией потерь в двигателе содержит датчики тока возбуждени  и напр жени  на  коре, последовательно соединенные датчик скорости, функциональный преобразователь и блок перемножени  с подклю-. ченным к его второму входу датчиком тока  кор , а также регул тор возбуждени , к входу которого подключен блок интегрировани  с трем  входами, которые соединены соответ|ст вы вы бл те гд енно с выходом блока перемножени , с ходом Датчика напр жени  на  коре и с ходом датчика тока возбуждени  1J. В этом электроприводе обеспечиваетс  прииженное выполнение услови  минимума поь в двигателе ;-I,R,,qH..(,R,VO , «) tu - углова  скорость, с; Ttj ток в  корной цепи двигател , А; Tin внутреннее сопротивление  корной цепи двигател , Ом; - конструктивный коэффи1шент двигател ; сО - поток возбуждени  двиг тел , Вб; Q(IU|- Переменный коэффи1щент, характеризующий зависимость потерь в стали от скорости потери в стали двигател , Вт; 1 - ток возбуждени  двигател . А; Рд - сопротивление обмотки возбуждени  двигател . Ом. 3.7 Как известно, величина энергии потерь, выдел ющихс  в двигателе в течение переходного про цесса изменени  скорости, существенно зависит от того, по какому закону осуществл етс  это изменение скорости во времени. Минимум энергии потерь в двигателе за врем  переходного процесса достигаетс , если при любой скорости и любом моменте статического сопротивлени  М с. на валу двигател  так выбирать значени  тока в  корной цепи и потока возбуждени  двигател  (а значит, и момента , развиваемого двигателем), чтобы при выполнении услови  (1) одновременно выполн лось следующее условие: wVt , П тгч 7 л (2. I 1 ™е ЛРцр- механические потери в двигателе, Вт; момент статического сопротивлени  на валу двигател , Нм. В случае, если момент сопротивлени  J(  вл етс  известной функцией скорости, а также известны зависимости ьР|,дрл(си) ,G(lc) и IQ(CP) уравнение (2) не вно определ ет однозначную зависимость оптимального потока возбуждени  , cp,, , а уравнение (1) определ ет зависимость оптимального тока в  корной цепи от потока возбуждени  91опт- Яоп-гГ опт1 - 0 -Т  oпт)lЗ Зна  ),aM ДРмег МДе(ф) параметры двигател  по уравнению (3) можно рассчитагь оптимальное значение тока, который должен протекать в  корной цепи двигател  в переходном процессе, как функцию скорост двигател . В описанном выше электроприводе в переходном процессе не обеспечиваетс  автоматический выбор тока  кор  и потока возбуждени  в соответствии с условием (3), а следова тельно, не обеспечиваетс  автоматическое формирование оптимальной по минимуму энергии потерь диаграммы изменени  скорости двигател  бо времени. Целью изобретени   вл етс  обеспечение автоматического формировани  оптимальной по минимуму энергии потерь диаграммы изме нени  скорости двигател  во времени при известной зависимости момента сопротивлени  от скорости. Это достигаетс  тем, что в электропривод по авт.св. № 663052, введены задатчик регули руемой интенсивности изменени  скорости двигател  и последовательно соединенные нел нейный блок, предназначенный дл  воспроизведени  гладкой монотонной функции скорости (3), и блок интегрировани  с двум  ходами с ограничением ныходного сигнала, ричем вход нелинейного блока соединен с атчиком скорости, второй вход блока интегриовани  - с датчиком тока  кор , а выход нтегратора включен на регулирующий вход адатчика интенсивности. Такое выполнение электропривода позвол ет В переходных процессах при известной зависимости момента статического сопротивлени  от скорости Mf (ш) формировать оптимальную по минимуму энергии потерь диаграмму изменени  скорости двигател  во времени. На фиг. 1 дана структурна  схема предлагаемого электропривода; на фиг. 2 представлены соотношени  между  корным током и потоком возбуждени ; на фиг. 3 - нелинейные функции, воспроизводимые нелинейным блоком при различных зависимост х момента сопротивлени  от скорости. На фиг. 1 даны следующие обозначени : 1 - датчик скорости; 2 - функциональный преобразователь; 3 - блок перемножени ; 4- блок интегрировани  с трем  входами; 5- регул тор возбуждени ; 6 - датчик тока  кор ; 7 - датчик тока возбуждени ; 8 - датчик напр жени  на  коре; 9 - задатчик регулируемой интенсивности изменени  скорости привода; 10 - блок интегрировани  с двум  входами с ограничением выходного сигнала; II - нелинейный блок. На фиг. 2 кривые 12 и 13  вл ютс  оптимальными по минимуму потерь в двигателе соотношени ми между  корным током и потоком возбуждени , полученными из услови  (1) при разных скорост х двигател . Кривые 14 и 15 аппроксимируют оптимальные зависимости (кривые 12 и 13) и представл ют собой соотношени  между током  кор  и потоком возбуждени , которые имеют место в предлагаемом электроприводе при некотором выборе коэффициентов К., К, К,. На фит. 3 кривые 16 и 17 представл ют типичные функции скорости 1р(ш), воспроизводимые нелинейным блоком 11 дл  случаев посто нного момента сопротивлени  на валу М с. и вентил торного момента соответственно, и полученных из выражени  (3). Предлагаемый электропривод содержит последовательно соединенные датчик скорости I, функциональный преобразователь 2, блок перемножени  3, соединенный своим вторым входом с датчиком тока  кор  6, блок интегрировани  4 с трем  входами, подключенный первым входом к вь1ходу блока перемножени  3, и регул тор возбуждени  5, а также задатчик регулируемой интенсивности изменени  скорости привода 9 и последовательно соединенные нелинейный блок 11 и блок интегри-. 5 р)вани  10 с двум  входами и с ограничением выходного сигнала. Блок интегрировани  4 подключен своим вторым входом к выходу Датчика 8 напр жени  на  коре двигател , а третий его вход св зан с датчиком 7 тока возбуждени . Вход нелинейного блока И соединен с датчиком скорости 1, второй вход блока интегрировани  10 соединен с датчиком тока  кор  6, а выход блока интегрировани  10 включен на регулирующий вход задатчика интенсивности 9. Электропривод работает следующим образом . Сигнал с датчика скорости 1 поступает на вход функвдонального преобразовател  2 и нелинейного блока 11. Сигнал с выхода нелинейного блока 11 суммируетс  на входе интегратора 10 с сигналом, пропорциональным току  кор , и поступающим от датчика тока  кор  6. Выходной сигнал блока интегрировани  10, поступа  на регулирующий вход задатчика интенсивности 9, управл ет изменением скорости привода в переходных процессах . Интегратор 0 дл  предотвращени  накоп лени  на его выходе больших сигналов в статических режимах должен быть снабжен ограничителем выходного сигнала. Блок перемножени  3 осуществл ет непрерывное перемножение двух сигналов - поступающего от Датчика тока  кор  6 и поступающего от функционального преобразовател  The invention relates to an adjustable DC electric drive and can be used in electric drives of various machines and mechanisms, for example, in electric drives of rolling mills, in shipboard, transport electric drives, and is an improvement of the known electric drive described in the authors. No. 663052. Basically auth.St. No. 6,63052 describes a DC electric drive in which, by maintaining an optimal ratio between the current in the core circuit and the Excitation flow, energy loss is minimized in the established modes and in the transients. The known DC motor drive with minimization of losses in the motor contains excitation current and voltage sensors on the core, series-connected speed sensor, functional transducer, and multiplication unit with a sub-switch. The core sensor to its second input, as well as the excitation controller, to the input of which the integration unit is connected to three inputs, which are connected respectively to the output of the multiplication unit, to the voltage of the core sensor and sensor current stroke 1J. In this electric drive, a minimum condition of minimum is provided in the engine; -I, R ,, qH .. (, R, VO, ") tu - angular velocity, s; Ttj is the current in the engine gearbox, A; Tin is the internal resistance of the engine circuit, Ohm; - constructive engine coefficient; co - motor excitation flow, Wb; Q (IU | - Variable coefficient characterizing the dependence of losses in steel on the speed of losses in engine steel, W; 1 - engine excitation current. A; P k - resistance of the engine excitation winding. Ohm. 3.7 the motor during a transient process of varying the speed depends significantly on what law this speed changes over time. The minimum energy loss in the motor during the transient process is achieved if at any speed and any moment on the motor shaft, choose the values of the current in the crustal circuit and the motor excitation flow (and, therefore, the torque developed by the motor), so that if condition (1) is fulfilled, the following condition is also satisfied: wVt, Птгч 7 л ( 2. I 1 ™ e LRr - mechanical losses in the engine, W; moment of static resistance on the engine shaft, Nm. In case the moment of resistance J (is a known function of speed, and also known dependences РР |, drl (si), G (lc) and IQ (CP) equation (2) implicitly defines a unique dependence on the initial excitation flux, cp ,,, and equation (1) determines the dependence of the optimal current in the core circuit on the excitation flux 91opt-Jaop-rG opt1 - 0 -T opt) l3 Zna), aM DRmeg MDe (f) engine parameters by the equation (3) it is possible to calculate the optimal value of the current that must flow in the engine's crank circuit in the transient process, as a function of the motor speed. In the above-described electric drive, in the transient process, the automatic selection of the core current and the excitation flux in accordance with condition (3) is not provided, and consequently, the optimal time-loss diagram of the engine speed variation is not automatically generated. The aim of the invention is to provide an automatic generation of the optimum by the minimum loss energy energy diagram of the engine speed change over time with a known dependence of the resistance moment on the speed. This is achieved by the fact that in the electric drive according to auth.st. No. 6,63052, a variable speed drive for the motor speed and a nonlinear unit connected in series to reproduce a smooth monotonic velocity function (3), and a two-stroke integration unit with a limited output signal are entered, the input of the nonlinear unit is connected to the speed controller, the second the input of the integration unit is with the current sensor core, and the output of the integrator is connected to the regulating input of the intensity detector. Such an embodiment of the electric drive allows, in transient processes, with a known dependence of the moment of static resistance on the speed Mf (br), to form an optimal, with respect to the minimum loss energy, diagram of the change in the speed of the motor with time. FIG. 1 is given the structural scheme of the proposed electric drive; in fig. Figure 2 shows the relationship between the core current and the excitation flow; in fig. 3 - nonlinear functions reproduced by a nonlinear block with different dependences of the resistance moment on speed. FIG. 1 the following designations are given: 1 - speed sensor; 2 - functional converter; 3 - multiplication unit; 4- integration block with three inputs; 5- excitation regulator; 6 - cor current sensor; 7 — excitation current sensor; 8 — bark voltage sensor; 9 — adjuster of variable intensity of the drive speed; 10 is an integration unit with two inputs with limited output; II - nonlinear block. FIG. 2, curves 12 and 13 are optimal in terms of the minimum loss in the engine by the relations between the core current and the excitation flow, obtained from condition (1) at different engine speeds. Curves 14 and 15 approximate the optimal dependencies (curves 12 and 13) and represent the relations between the core current and the excitation flow, which take place in the proposed electric drive with a certain choice of coefficients K., K, K ,. On the fit. 3, curves 16 and 17 represent typical functions of the velocity 1p (w) reproduced by the nonlinear block 11 for cases of constant moment of resistance on the shaft M s. and fan torque, respectively, and derived from (3). The proposed electric drive contains serially connected speed sensor I, functional converter 2, multiplication unit 3 connected by its second input to current sensor cor 6, integration unit 4 with three inputs connected by the first input to the forward side of multiplier 3, and excitation regulator 5, and also a variable intensity control unit for changing the speed of the actuator 9 and the series-connected nonlinear unit 11 and the integrated unit. 5 p) Vani 10 with two inputs and with limited output. The integration unit 4 is connected by its second input to the output of the Voltage Sensor 8 on the engine bark, and its third input is connected to the excitation current sensor 7. The input of the nonlinear unit I is connected to the speed sensor 1, the second input of the integration unit 10 is connected to the current sensor cor 6, and the output of the integration unit 10 is connected to the regulating input of the intensity setter 9. The drive operates as follows. The signal from the speed sensor 1 is fed to the input of a functional converter 2 and the nonlinear block 11. The output from the nonlinear block 11 is summed up at the input of the integrator 10 with a signal proportional to the current core and coming from the current sensor cor 6. The output signal of the integrator 10 arrives at a control input of the intensity setting unit 9 controls the change in drive speed in transients. Integrator 0 to prevent large signals from accumulating at its output in static modes should be provided with an output limiter. The multiplication unit 3 continuously multiplies two signals - coming from the Cor 6 current sensor and coming from the function transducer. 2. На выходе блока перемножени  3 формируетс  сигнал , поступающий со знаком плюс и с коэффициентом K/J на первый вход блока интегри рювани  4. На второй его вход со знаком минус и с коэффициентом К поступает с датчика 8 сигнал, пропорциональный напр жению , приложенному к  корю двигател , а на третий его вход со знаком минус и с коэффициентом К поступает сигнал, гфопорциона .пьный току возбуждени  от датчика 7. В предлагаемом электроприводепри соответствующем выборе коэффициентов К, К„, Kj поддерживаютс  соотношени  между током в  корной цепи и потоком возбуждени  (кривые 14 и 15) весьма близкие к оптимальным (кривые 12 и 13), описываемым условием (1 Благодар  введению в схему электропривод нелинейного блока 11, блока интегрировани  10 и регулируемого задатчика интенсивности 9 в переходных процессах интенсивности изменени  скорости двигател  автоматически пощ1орживастс  такой, при которой будет иметь место выполнение услови  (3) -s- onTM-i y O(4) Таким образом, в предлагаемом электроприводе при соответствующем выборе коэффициентов Ki-К с поддерживаетс  минимум энергии потерь в двигателе в установившихс  режимах в соответствии с условием (1), а также и в переходных процессах за счет автоматического формировани  оптимальной диаграммы изменени  скорости при одновременном выполнении условий (1) и (3). В предлагаемом электроприводе, как показывают расчеты,, энерги  потерь, вьщел ющихс  в переходных процессах, уменьшаетс  на 10-20% по сравнению со случаем, когда поток возбуждени  в переходном процессе не. регулируетс . Уменьшение потерь приводит к соответствующему уменьшению нагрева двигател . Наибольший эффект может быть получен при использовании предлагаемого электропривода дл  механизмов с т желыми циклами работы. При этом может иметь место увеличение срока безотказной работы двигател , а также увеличение производительности механизма на 10-20% за счет лучшего использовани  приводного двигател  по нагреву. Формула изобретени  Электропривод посто нного тока с минимизацией потерь в двигателе по авт.св. И 663052, отличающийс  тем, что, с целью автоматического формировани  оптимальной по минимуму энергии потерь диаграмм ; изменени  скорости двигател  во времени при известной зависимости момента статического сопротивлени  от скорости, в него введены задатчик регулируемой интенсивности изменени  скорости двигател  и последовательно соединенные нелинейный блок и блок интегрировани  с двум  входами с ограничением выходного сигнала, причем вход нелинейного блока соединен с датчиком скорости, второй вход блока интегрировани  - с датчиком тока  кор , а выход блока интегрировани  включен на регулирующий вход задатчика интенсивности. Источники информации, прин тые во внюлаиие при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 663052, кл. И 02 Р 5/06, 1977.2. At the output of the multiplication unit 3, a signal is generated that comes with a plus sign and a factor of K / J to the first input of the integrating unit 4. At its second input with a minus sign and with the factor K, the signal proportional to the voltage applied to sensor 8 The motor is koryu, and its third input with a minus sign and with a coefficient K receives a signal, of a proportional current to the excitation current from sensor 7. In the proposed electric drive, an appropriate choice of coefficients K, K ", Kj maintains the ratio between the current in the core circuit and the excitation flow (curves 14 and 15) are very close to optimal (curves 12 and 13) described by the condition (1 Thanks to the introduction to the electric circuit of the nonlinear unit 11, the integration unit 10 and the variable intensity control unit 9 in transients of the engine speed change automatically automatically such that the condition (3) -s-onTM-i y O will be fulfilled (4) Thus, in the proposed electric drive, with an appropriate choice of the coefficients Ki-K c, the minimum loss energy in the engine in stanovivshihs modes in accordance with the condition (1), as well as transients by automatically generating optimum chart speed variations when both of the conditions (1) and (3). In the proposed electric drive, as shown by calculations, the energy of losses occurring in transients is reduced by 10-20% compared with the case when the excitation flow in the transient process is not. is regulated. Reducing losses leads to a corresponding decrease in engine heating. The greatest effect can be obtained by using the proposed electric drive for mechanisms with heavy duty cycles. In this case, there may be an increase in the engine uptime, as well as an increase in the productivity of the mechanism by 10–20% due to better use of the drive engine in heating. Claims of the invention Electric current of direct current with minimization of engine losses according to auth.St. And 6,63052, characterized in that, in order to automatically form the optimal for the minimum loss energy of the diagrams; engine speed changes with a known dependence of the moment of static resistance on speed, a variable intensity engine speed adjuster and a serially connected nonlinear unit and two-input integration unit with limited output signal are entered into it, the nonlinear unit input is connected to the speed sensor, the second input the integration unit with the current sensor core, and the output of the integration unit is connected to the regulating input of the intensity setter. Sources of information accepted in the examination during the examination 1. USSR author's certificate No. 663052, cl. And 02 P 5/06, 1977.
SU772550836A 1977-12-05 1977-12-05 Dc electric drive with minimizing losses in motor SU758447A2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772550836A SU758447A2 (en) 1977-12-05 1977-12-05 Dc electric drive with minimizing losses in motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU772550836A SU758447A2 (en) 1977-12-05 1977-12-05 Dc electric drive with minimizing losses in motor

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU663052 Addition

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU758447A2 true SU758447A2 (en) 1980-08-23

Family

ID=20736215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU772550836A SU758447A2 (en) 1977-12-05 1977-12-05 Dc electric drive with minimizing losses in motor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU758447A2 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4037144A (en) Control device for use in shunt motor
US4315203A (en) Control system for induction motor-driven car
EP0217411A2 (en) Apparatus for controlling electric vehicle using induction motor
KR940000302A (en) Device for controlling torque generated from the drive unit of the vehicle
US4935686A (en) Ac motor drive with switched autotransformer coupling
SU758447A2 (en) Dc electric drive with minimizing losses in motor
US4675589A (en) Method and device for producing a pulsed setting voltage
JPS6329512B2 (en)
JPS61122078A (en) Controller of motor type power steering device
JP3351244B2 (en) Induction motor speed control method
US1361244A (en) Power-transmitting apparatus
JPS6056362B2 (en) Induction motor control circuit for trains
SU847474A2 (en) Dc electric drive with minimizing losses in motor
JPH11235075A (en) Flat linear induction motor
KR950014128B1 (en) Inverter control circuit
SU892633A1 (en) Device for control of electric motor with losses minimization
JP2923993B2 (en) Motor control device
JPH06280992A (en) Slip controller for automatic transmission
SU663052A1 (en) Dc electric drive with minimizing losses in motor
SU1432705A2 (en) D.c. electric drive with minimized loss in the motor
SU1582317A1 (en) Dc electric drive
JPH02179289A (en) Controller of motor
SU1198624A1 (en) Variable-frequency induction electric drive
JPH07107781A (en) Control circuit of v/f control inverter
SU838996A1 (en) Device for control of induction electric motor rotor rotational speed