SU896732A1 - Электропривод по системе генератор-двигатель с подчиненным регулированием - Google Patents

Description

(54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПО СИСТЕМЕ ГЕНЕРАТОР-ДВИГАТЕЛЬ С ПОДЧИНЕННЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ

1

Изобретение относитс  к управлению мощными реверсивными электроприводами механизмов с ударной нагрузкой и может найти применение,/в частности, дл  главных приводов блюмингов, сл бингов и других реверсивных станов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  электропривод по системе генератор - двигатель с трехконтурным подчиненным регулированием , содержащий внутренний контур с пропорционально-интегральным (ПИ) регул тором , замкнутый на напр жение генератора , средний контур с ПИ регул тором, подключенный к датчику динамического тока чкорной цепи, и наружный контур с пропоршональньш регул тором, замкнутый на напр жение, пропорциональное частоте вращени  или ЭДС двигател . В этом электрофиводе управл ющий сигнал подаетс  на вход пропорционального регул тора частоты вращени  через задатчик интенсивности. Сигналы обратных св зей дл  всех трех контуров регулировани  снимаютс  соответственно с датчика напр жени  генератора , с датчика динамического тока  корной

цепи и с тахогенератора, механически св занного с двигателем 1.

Однако система регулировани  с такой функциональной схемой не учитывает вли ни  внутренней ЭДС двигател . Поэтому в электроприводах, в которых отнощение электромеханической посто нной времени к электромагнитной посто нной времени меньше четырех, отсутствие учета вли ни  внутренней ЭДС двигател  вынуждает в реальных услови х дл  обеспечени  их устойчивой работы снижать коэффициент усилени 

10 пропорционального регул тора наружного контура регулировани , что приводит к существенному увеличению статизма системы, к недопустимому падению частоты вращени  при набросах нагрузки, к снижению производительности механизма и к плохому ис15 пользованию мощности электропривода.

Цель изобретени  - повыщение надежности и устойчивости системы при обеспечении заданного статизма.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что

20 в электропривод дополнительно введены измеритель производной ЭДС генератора и узел задержки, причем измеритель производной ЭДС генератора содержит пропорциональный операционный усилитель, который одним входом подключен к датчику напр жени  обмотки возбуждени  генератора , другим входом к датчику тока в этой же обмотке и выходом - ко входу регул тора ереднего контура регулировани  тока  корн ой цепи, а узел задержки содержит пропорциональный усилитель, подключенный входом к датчику тока  корной цепи и выходом через стабилитроны - к другому входу регул тора среднего контура регулировани  тока  корной цепи. На чертеже представлена функциональна  схема электропривода. Схема содержит последовательно включенные аппарат 1 ручного управлени  и задающий фазочувствительный орган 2, внешний контур регулировани  ЭДС (напр же ни ) двигател  3 с пропорциональны.м регул тором ЭДС 4, охваченный узлом 5 ограничени  и подключенный вх,одами к фазочувствительному органу 2 и к выходу измерител  ЭДС двигател  3, состо щего из пропорционального усилител  6, подключенного входами к датчику 7 тока и через фильтр 8 к датчику 9 напр жени   кор  двигател  3, средний контур регулировани  тока  корной цепи (производной ЭДС) генератора 10 с интегральным регул торо.м 11, охваченным узлом 12 ограничени  и подключенным через форсировочный контур 13 к выходу пропорционального регул тора 4, а через последовательно включенные форсировочный контур 14 и узел 15 задержки к выходу датчика тока  корной цепи 16 и к выходу измерител  производной ЭДС генератора, состо щего из пропорционального усилител  17, подключенного входами к датчику 18 тока обмотки возбуждени  и к датчику 19 напр жени  обмотки возбуждени  генератора 10, внутренний контур регулировани  напр жени  генератора 10 с ПИ регул тором 20, замкнуты. на датчик 21 напр жени , и подключенным выходом ко входу тиристорного возбудител  22 генератора 10. Электропривод работает следующим образом . Аппарат 1 ручного управлени , задающий фазочувствительный орган 2, внешний контур регулировани  с пропорциональным регул тором ЭДС (напр жени ) 4 двигател  3 и внутренний контур регулировани  напр жени  генератора 10 с пропорционально-интегральным регул тором 20 работают также, как в известных трехконтурных системах управлени  напр жением генераторов , примен емых, в частности, дл  мощных главных электроприводов реверсивных станов гор чей прокатки, в которых величина и пол рность напр жени  генератора задаетс  аппаратом ручного управлени . Запаздывание , вносимое магнитной инерцией обмотки возбуждени  генератора 10, компенсируетс  ПИ регул тором 20 напр жени , а запаздывание, св занное с электромагнитной инерцией  корной цепи, компенсируетс  форсировочными контурами 13 и 14. Компенсаци  электромеханической инерции дви1-ател  3 осуществл етс  интегральным регул тором 11, замкнутым обратной св зью на измеритель производной ЭДС генератора 10, собранный на усилителе 17 и датчиках 18 и 19. При нормальной работе системы, когда токи нагрузки в  коре двигател  3 ниже максимально допустимого значени , установленного узлом 15 задержки, контур обратной св зи по току разомкнут и на работу интегрального регул тора 11 не вли ет. На входе интегрального регул тора 11 действуют сигнал задани , выдаваемый пропорциональным регул тором ЭДС 4, и сигнал обратной св зи, пропорциональный производной ЭДС генератора 10. В установившихс  режимах эти сигналы равны или близки нулю, а в переходных режимах их разность определ ет напр жение форсировки на обмотке возбуждени  генератора и, соответственно , значение дипа.мического тока в  корной цепи двигател . Нулевое значение сигнала задани  на входе интегрального регул тора 11 в установившемс  режиме получаетс  при равенстве сигналов на входе пропорционального регул тора ЭДС 4, поступающих от Зс1дающе|-о фазочувствителыюго органа 2 и от узла измерени  ЭДС двигател , выполненного на усилителе 6 и на датчиках 7 и 9. Это значит, что статизм системы регулировани  равен нулю и в случае замыкани  обратной св зи пропорционального регул тора 4 на ЭДС или на частоту вращени  двигател  3, а в случае замыкани  обратной св зи регул тора 4 на напр жение  кор  двигател  3 статизм определ етс  о.мическим падением напр жени  в  корной цепи двигател  3. При превышении током  корной цепи двигател  3 допустимого значени , установленного в узле 15 задержки, замыкаетс  второй контур обратной св зи интегрального регул тора 11 на датчик 16 тока, что приводит к быстрому снижению напр жени  на генераторе 10 и к остановке двигател  3. Регулирование динамического падени  и восстановлени  частоты вращени  при набросах нагрузки достигаетс  выбором соответствующей уставки интегрального регул тора И, задаваемой узлом 5 ограничени . Измеритель производной ЭДС генератора , выполненный на усилителе 17 и датчиках тока 18 и напр жени  19 настроен так, что в установившемс  режиме сигнал от датчика 18 тока равен по величине и противоположен по знаку сигналу от датчика 19 напр жени , который пропорционален омическому падению напр жени  на сопротивлении обмотки возбуждени  генератора 10.

Узел 15 задержки, включенный в контур обратной св зи по току  кор  двигател  3, выполнен на пропорциональном усилителе и двух последовательно и бипол рно включенных с его входом стабилитронов. Величина задержки (уставка тока  корной цепи), при которой замыкаетс  обратна  св зь в контуре регулировани  тока, задаетс  коэффициентом усилени  усилител  14 узла задержки.

Таким образом, изобретение позвол ет за счет исключени  при нормальных нагрузках действи  обратной св зи по току в контуре регулировани  тока и введени  вместо нее в этот контур обратной св зи по производной ЭДС генератора, действующей только к переходных режимах, исключить вли ние тока статической нагрузки при изменении его в допустимых пределах на работу системы, получить желаемый статизм и повысить устойчивость системы.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Электропривод по системе генератор - двигатель с подчиненным регулированием, содержащий тиристорный возбудитель генератора , внутренний контур регулировани 

   напр жени  генератора, средний контур регулировани  тока  корной цепи и наружный контур регулировани  ЭДС двигател  с соответствующими регул торами и датчиками , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности и устойчивости системы при обеспечении заданного статизма, он дополнительно снабжен измерителем производной ЭДС генератора и узлом задержки, причем измеритель производной ЭДС генератора содержит пропорциональный операционный усилитель, подключенный одним входом к датчику напр жени  обмотки возбуждени  генератора, другим входом к датчику тока в этой же обмотке и выходом - ко входу регул тора среднего контура регулировани  тока  корной цепи, а узел задержки содержит пропорциональный усилитель, который входом подключен к датчику тока  корной цепи и выходом через стабилитроны - к другому входу регул тора среднего контура регулировани  тока  корной цепи.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Бычков В. П. Электропривод и автоматизаци  металлургического производства. М., Высша  школа, 1977, с. 48-58.