SU792520A1 - Устройство дл управлени электродвигателем посто нного тока последовательного возбуждени - Google Patents

Description

ние в режим торможени  с рассеиванием энергии на сопротивлении. При неизменном значении зааа1шой величины напр жени  на  коре при работе в режиме смешанного торможени  в области ослаблени  пол  необходимо при переключении от режима торможени  с возвратом энергии в сеть к режиму торможени  с рассеиванием энергии на сопротивлении и обратно обеспечивать изменение степени возбуждени . Это ведет к нежелательным переходным процессам , обусловленным, прежде всего, тем, что вследствие наличи  посто нной времени обмотки возбуждени , перехоц ной процесс буде замедленным. Поэтому регулирование напр жени  на   5:оре выполн ют зависимым от тока  кор . 1.В известных устройствах: уменьшение рабочей частоты преобразовател  дл  регулировани  тока  кор   вл етс  контролируемым. Недостаток известных устройств дл  регулировани  напр жени  и тока  кор  машин посто нного тока последовательного возбуждени  предназначенных дл  работы в ивйгательном и тормозном реж мах состоит в том, Ч1Х) при сохранении неизменного значени  заданной величины напр жени   кор  в двигательном режим происходит изменение резерва регулиров ни  тока  кор  в зависимости от Белич ш питающего напр нсени . Дл  того, чтобы возможность уменьшить поле обеспечивалась в любом случае , необходимо устанавливать значени е . заданной величины  корного напр же ни  исход  из наинизшего значени  сетевого напр жени  и с учетом необходимости наличи  некоторого резерва регулировани   корного тока. Это обусловливает неблагопри тное использование преобразовател  дл  регулировани  тока  кор  при значени х напр жени  сети, превы- знающих это наинизшее значение; Если торможение с возвратом энерги в сеть происходит в области ослаблени  пол , то преобразователь дл  регулиро вани  тока  кор  находитс  в состо5шии максимального отрегулировани , Недо таток этого состоит в том, что при быстрых колебани о. напр жени   корный ток возрастает и регулирование может происходить только за счет уменьшени  потока возбуждени  машины. Поскольку уменьшение потока возбуждени  протекает относительно медленно, возникают нежелательные переходные процессы. которые могут обусловить нестабильюсть регулировани   корного тока. Другой недостаток состоит в том, что, при достижении максимально возможного ослаблени  пол  при регулировании тока  кор  исчерпьшаютс  всё резервы регулировани  и поэтому в этой области режим торможени  с возвратом энергии в сеть становитс  нестабильным. Кроме того, когда достигаетс  предел возможностей регулировани  за счет ослаблени  пол , не остаетс  возможностей ограничени  величины  корного напр жени . В известных устройствах не учитываетс  сильна  зависимость характеристик запирани  преобразовател  дл  регулировани  тока  кор  от сетевого напр нсени , вследствие чего область значений сетевого напр жени , в которой преобразователь сохран ет работоспособность, ограничена. При более длительных периодах уменьшени  напр жени  и при фиксированном значении заданной величины  корного тока, преобразователь дл  регулировани  тока  кор  и регул тор пол  достигают своих предельных возможностей регулировани  и при быстрых изменени х питаю, щего напр жени  больше не имеетс  резервов регулировани . В известных устройствах регулирование тока  кор  производитс  только посредством изменени  длительности включени  преобразовател , поскольку рабоча  частота контролируетс . Вследствие этого могут возникать нежелательные скачки тока. Цеш-зЮ изобретени   вл етс  повышение быстродействи  и расшире ше диапазона регулировани  тока жор  в услови х значительных колебаний питающего напр жени . Цель достигаетс  тем, что в устройство дл  управлени  электроцвигателем посто нного тока последовательного возбуждени , содержащее включенный последовательно с  корем двигател  и источником посто нного напр жени  полупровоцНИКОВый преобразователь дл  регулировани  тока  кор , включенный параллельно обмотке возбуждени  полупроводниковый регул тор пол  и регул тор торможени , включенный последовательно с тормозным резистором, каждый из которых снабжен блоком управлени , при этом вход блока управлени  полупроводникового преобразовател  соединен с выходом регул тора тока  кор , ко входам которого подключены блок задани  и датчик тока  кор , блок управлени  полупроводникового регул тора пол  соединен с выходом регул тора : напр жени  с ограничением, один из входов которого подключен к датчику напр жени  на  коре, а блок управлени  регул тора торможени  соединен с выходом регулируемого блока ограничени , входы которого подключены к датчику напр жени  на конденсаторе фильтра

источника и к блоку задани  максималь- ного напр жени , и блок переключени  режимов, введены пропорциональный усилитель с ограничением, блок выбора минимального значени  и пропорциональный усилитель, причем второй вход регул тора напр жени  подключен через блок переключени  режимов и пропорциональный усилитель с ограничением к датчику напр .жени  и конденсаторе фильтра и через тот же блок переключени  режимов - к выходу блока выбора минимального значени , входы которого соединены с соответсвенно через пропорциональный усилитель с блоком задани  тока  кор  и через второй пропорциональный усилитель с с ограничением - с датчиком напр жени  нв конденсаторе фильтра.

Цель достигаетс  также тем, iтo в устройство введен второй регулируемый блок ограничени ,входы которого подключечены к выходу регул тора напр жени  и к задатчику максимального значени , а выход соединен со входом регул тора тока.

Кроме того, в устройство введены последовательно включенные пропорционалный усилитель с ограничением и регулируемый блок ограничени , вход первого из которых соединен с датчиком напр женй  на конденсаторе фильтра, а выход второго - со входом регул тора тока  кор , при этом второй вход регулируемого блока ограничени  подключен к датчику тока  кор , а также вход регул тора напр жени  через дополнительно введенный пропорциональный усилитель соединен с блоком задани  тока  кор .

Выход регул тора тока  кор  через дополнительно введенные пропорциональный усилитель с ограничением и тактхзвый генератор соединен со входом блока управлени  полупроводникового преобразовтел  дл  регулировани  тока  кор .

Этим обеспечиваетс  то, что в двигагельном режиме значение величинь ограничени   корного напр жени  зависит от в.еличины сетевого напр жени , а в режиме торможени  уровень ограничени 

заданной напр жени   кор  заоаегс  посредством выбора минимальны значений, причем одно из выбираемых значений зависит от напр жени  сети, а другое - от заданной величины тока  кор . В тормозном режиме заданна  величина  корного напр жени  ограничиваетс  таким образом, что дл  быстродействующего преобразовател , регулирующего ток  кор , обеспечиваетс  наличие резерва регулировани , а ограничение напр жени  на  коре, когда возможности регулировани  за счет ослаблени  пол  исчерпаны, производитс  уменьшением величины уставки тока  кор .

Далее, при понижении напр жени  питани  происходит понижение заданной вличины тока, завис щее от сетевого напржени , и текущего 51корнотх) тока.

Кроме того, значение заданной величины  корного напр жени  зависит от заданной  корного тока и частота преобразовател  дл  регулировани  тока  кор  измен етс  в зависимости от величны выходного сигнала регул тора тока  кор .

На чертеже показана принципиальна схема устройства.

Claims (5)

1. Через входной фильтр, состо щий из реактора 1 и конденсатора 2, к преоб- , разователь 3 дл  регулировани  тока  кор   корь 4 электродвигател  и его обмотка 5 возбуждени  подключены к источнику питани . Якорь и обмотка возбуждени  электродвигател  шунтированы диодом 6, а -обмотка 5 возбуждени  кроме того, регул тором 7 пол . Устройство содержит также последовательно включенные резистор 8 и регул тор 9 торможени  В устройстве имеетс  блок 10 переключени  режимов работы (механическа  св зь коммутирующих элементов этого блока на чертеже не показана). Блоки 11-13 управлени  предназначены соответственно дл  управлени  преобразователем 3, регул тором 7 пол  и регул тором 9 торможени . Ко входам блоков 11 и 12 управлени  подключены соответственно выходы регул тора- 14 тока  кор  и регул тора 15 напр жени , выход которого через регулируемый блок 16 ограничени  соединен с регул тором 14 тока  кор . Устройство содержит также регулируемые блоки 17 и 18 ограничени , выход первого из которых соединен с регул тором 14 тока  кор , а выход второго - с блоком 13 управлени . Ко входу регулируемого блока 17 ограничени  пооключен датчик 19 тока  кор . Датчик 20 напр жени  на  коре 4 соединен со входом регул тчэра 15 нагф жени , а йат чик 21 напр жени  на конденсаторе 2 фильтра - ко входам пропорциональных усилителей 22, 23 и 24 с ограничением Выход усилител  22 через блок 10 переключени  режимов соединен с регул тором 15 напр жени . К блоку задани  тока  кор  подключены пропорционал ные усилител  25 и 26, выход первого на которых соединен с регул тором 15 напр жени . Выход регул тора 14 тока через пропорциональный усилитель 27 с ограничением и датчик 28 тактовой частоты подключен к блоку 11 управлени . Входы блока 29 выбора минимального значени  соединены с усилител ми 23 и 26, а его выход через блок 10 переключени  режимов подключен ко -вхо ду регул тора 15 напр жени . Через входной фильтр энерги  в режи ме торможени  возвращаетс  обратно в питающую сеть. Смешанный режим передачи мощности при торможении обеспечи ваетс  посредством регулировани  ограничивающего минимальное напр жение на конденсаторе 2 входного фильтра. Текущее значение напр жени  на конденсаторё ф измер етс  датчиком 2 напр жени  и подводитс  к регулируемому блоку 18 ограничени , который осуществл ет сравнение с заданной величиной U. Когда имеет место гфевыщение напр жени  на конденсаторе над заданной величиной, через блок 13 управлени  приводитс  в действие регул тор 9 торможени  и избыточна  энерги  торможени  преобразуетс  в тепло в резисторе 8. Аналогичным образом ; П1 оисходит работа KOHiypa регулировани  тока. Тек щее значение тока  кор  д , измерен ное датчиком 19 тока 51Кор , подводитс  к регул тору 14 тока, который срав вает полученное значение с заданным и посредством блока Ц управлени  и преобразовател  3 производит регулирование тока  кор  4. Переключение из двигательного режи ма в тормозной режим и обратно произ водитс  посредством блока 10 переклю НИН. В обоих режимах ток  кор  при запертом преобразователе 3 протекает через диод 6. Ре1 улирование напр жени на  коре в соответствии с изобретением происходит следующим образом. При работе в пригательном режиме заданна  величина Mjj д нагф жени  ига  коре, которую можно измен ть, задаетс  пропорциональным усилителем 22 с ограничением,входной величиной которого  вл етс  текущее значение напр жени  на конденсаторе U . В тормозном режиме заданна  величина  корного напр жени  Ц обеспечиваетс  блоком 29 выбора минимального значени . Входные величины этого блока поступают с пропорционального усилител  26, входной величиной которого  вл етс  заданна  величина i( р,тока  кор , и с пропорционального усилител  23, выходное напр жение которого всегда меньше текущего значени  напр жени  на конденсаторе на величину резерва регулировани , необходимого дл  быстродействующего преобразовател  3, и которое моншо ограничивать в процессе регулировани . Наличие резерва регулировани  обеспечивает стабильность режима торможени  в услови х кратковременных колебаний напр жени  на -фильтре. Дл  лучщего использовани  возможностей преобразовател  3 служит пропорциональный усилитель 25, задающий дополнительное значение заданной величины дл  регул тора 15 напр жени  в зависи мости от текущего значени  тока. Текущее значение  корного напр  сени  (Jq измер етс  датчиком 20 напр жени . Регулирование  корного напр жени  происходит тогда во всех случа х посредством блока 12 управлени  и регул тора 7 по л ;устанавливающего величину тока обМотки возбуждени . Как только возможность регулировагга   корного напр жени  посредством регул тора 7 пол  исчерпываетс , происходит дальнейшее уменьшегше напр жени  посредством преобразовател  3. В качестве заданной величины дл  регулируемого блока 16 ограничени  сохран етс  посто нное напр жение , которое |у1ожно измен ть и которое соответствует максимальному ослаблению пол . Если выходной сигнал регул тора 15 напр жени  превосходит величину пах °регулируемого блока 16 ограничени  к регул тору 14 тока  кор  поступает дополнительный сигнал. При понижении напр жени  в питающей сети максимально допустимый ток 51Кор  соответствует характеристике гашени  преобразовател  3. Максимально допустимое значение  корного тока, задаваемое пропорциональным усилителем 24, входной величиной которого  вл етс  текущее значение лопр жжни  Оф на конденса-горо , сргшниБаетс  на вхоце регулируемого блока 17 ограничени  с текущим значением  корного тока. Как только текущее значение  корного тока превосхоцпт максимал но допустимое значение тока  кор  блок 1.7 ограничени  выдает на регул то 14 тока дополнительный входной сигнал, уменьшающий значение заданной величины  корного тока. С помощью пропорционального усилител  27, на вход которого поступает BbutoaHoe напр жение с регул тора 14 тока и который посредством датчика 28 тактовой частоты устанавливает частоту импульсов, обеспечиваетс  возможность регулировани  тока также и при изменении частоты. Формула изобретени  1. Устройство дл  управлени  электро двигателем посто нного тока последовательного возбуждени , содержащее вклю ченный последовательно, с  корем электр двигател  и источником посто нного напр жени  полупроводниковый преобразователь дл  регулировани  тока  кор , включенный параллельно обмотке возбуждени  полупроводниковый регул тор пол  и регул тор торможени , включенный последовательно с тормозным резистором, при этом полупроводниковый преобразователь дл  регулировани  тока  кор  и каждый из уЯом нутых регул торов снабжен Ьлоком управлени , вход блока управлени  полупроводникового преобразовател  дл  регулировани  тока  кор  соединен с выходом регул тора тока  кор , ко входам Которого подключены блок задани  и датчик тока  кор , блок управлени  полупроводникового регул тора пол  соединен с выходом регул тора напр жени  с ограничением, оцин из входов кото рого подключен к цатчику напр жени  на  коре, а блок управлени  регул тора торможени  coeдинe с вькодом регу лируемого блока ограничени , входы кото рого подключены к датчику напр жени  на конденсаторе фкпьтра источника и к блоку задани  максимального напр жени , и блок переключени  режимов, о т л и- чающеес   тем, что, с целью повышени  быстродействи  и расширени  диапазона регулировани  тока  кор , в него введет1ы два прогюрциональкых усилител  с ограничением, блок оыбора мппимй- льного значени  и пропоцнональный усилитель , причем второй вход регул тора напр жен 1И подключен через блок переключени  режимов и пропорциональный усилитель с ограничением к датчику напр лсенИ  конденсаторе фильтра и через тот же блек переключени  режимов - к входу блока выбора минимального значени , ходы которого соединены соответственно через пропорциональный усилитель - с блоком задани  тока  кор  и через второй пропорциональный усилитель с ограничением - с датчиком напр жени  на конденсаторе фильтра.
2. 2.Устройство по п. 1, о т п и ч а ющ е е с   тем, что в него введен второй регулируемый блок, ограничени , входы которого подключены к выходу регул тора напр жени  и к задатчику максимального значени , а выход соединен со входом регул тора тока,
3. 3.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю- щ е е с   тем, что в него введены последовательно включенные пропорциональный усилитель с ограничением и регулируемый блок ограничени , вход первого из кото- рых соединен с датчиком напр жени  на конденсаторе фильтра, а выход второго - со входом регул тора тока  кор , при этом второй вход регулируемого блока ограничени  подключен к датчику тока  кор .
4. 4.Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е -е с   тем, что вход регул тора напр жени  через дополнительно введенный пропорциональный усилитель соединен с блоком задани  тока  кор .
5. 5.Устройство по п. 1, о т п и ч а ющ е е с   тем, что выход регул тора тока  кор  через дополнительно введенные пропорциональный усилитель с ограничением и тактовый генератор соединен со входсли блока управлени  полупроводникового преобразовател  дл  регулирсеани  тока  кор . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Книжна  сери  Союза немецких электротехников VDE , том 11, EnErqrieeEeUrotti und (jerecjefte eBektHSChe AntnebeUgee, c. 472-486.