SU913540A1 - Dc electric drive with two-zone regulation of speed - Google Patents
Dc electric drive with two-zone regulation of speed Download PDFInfo
- Publication number
- SU913540A1 SU913540A1 SU792823489A SU2823489A SU913540A1 SU 913540 A1 SU913540 A1 SU 913540A1 SU 792823489 A SU792823489 A SU 792823489A SU 2823489 A SU2823489 A SU 2823489A SU 913540 A1 SU913540 A1 SU 913540A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- speed
- output
- motor
- capacitor
- input
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления электрическими приводами постоянного тока.The invention relates to electrical engineering and can be used to control electric DC drives.
Наиболее близким к предлагаемому является электропривод постоянного 5 тока с двухзонным регулированием скорости, содержащий электродвигатель последовательно соединенные задатчик интенсивности, регулятор скорости и, нереверсивный управляемый преобразователь, к которому подключена якорная цепь электродвигателя, выход датчика скорости которого соединен с входом регулятора скорости, регулятор тока возбуждения электродвигателя, включенный в цепь управления преобразователем, подключенным к обмотке возбуждения электродвигателя [1].Closest to the present invention is a DC 5 current drive with two-zone speed control, which contains an electric motor connected in series an intensity controller, a speed regulator and a non-reversible controlled converter to which the armature circuit of the electric motor is connected, the output of the speed sensor of which is connected to an electric motor included in the control circuit of the converter connected to the excitation winding of the electric motor [1].
Устройство обеспечивает работу с м зависимым управлением поля двигателя. Отработка возмущающего воздействия по нагрузке в диапазоне скоростей, превышающих основную., осущестляется из2The device provides operation with m dependent engine field control. Testing of the disturbing effect on the load in the range of speeds exceeding the main one., Is carried out from 2
менением потока возбуждения двигателя при неизменном напряжении на якоре. Восстановление скорости при приложении нагрузки достигается уменьшением магнитного потока, а это вызывает снижение развиваемого двигателем момента и соответствующее возрастание тока якорной цепи. Для обеспечения высокого быстродействия такой системы приходится использовать преобразователь с большим запасом по напряжению, чтобы преодолеть инерционность обмотки возбуждения, постоянная времени которой достигает нескольких секунд.changing the excitation flow of the engine at a constant voltage at the anchor. Restoration of speed when a load is applied is achieved by reducing the magnetic flux, and this causes a decrease in the torque developed by the motor and a corresponding increase in the armature current. To ensure high speed of such a system, it is necessary to use a converter with a large voltage margin in order to overcome the inertia of the excitation winding, the time constant of which reaches several seconds.
В нереверсивном электроприводе при снятии нагрузки происходит возрастание скорости за счет увеличения напряжения на якоре на величину &и=ЗсКэ»где Зс-ток нагрузки, К^-эквивалентное сопротивление якорной цепи двигателя.In a non-reversible electric drive, when the load is removed, an increase in speed occurs due to an increase in the armature voltage by the value of & u = Z with Ke ”, where H c is the current of the load, Kj is the equivalent resistance of the motor armature circuit.
В схеме с зависимым управлениемIn a dependent control scheme
увеличение напряжения на якоре вле3 91354οan increase in voltage at anchor vle3 91354ο
чет за собой снижение потока возбуждения, а следовательно, еще большее возрастание скорости двигателя при снятии нагрузки.Even for a decrease in the flow of excitation, and consequently, an even greater increase in engine speed during the removal of the load.
Поскольку в нереверсивном приводе торможение двигателя до заданной скорости возможно лишь свободным выбегом (либо при наличии переключений - Динамическое торможение), схема с зависимым управлением теряет управляемость на время снижения скорости до уровня задания и выхода регулятора на рабочий режим. Изменение знака сигнала рассогласования приводит к тому, что выходное напряжение регулятора возрастает до максимального значения с.противоположным знаком. Результатом потери управляемости является значительный "провал" скорости при следующем цикле нагружения двигателя, восстановление скорости происходит с большим выбросом тока и ударами в сочленениях привода и рабочего механизма.Since in an irreversible drive the engine can be braked to a given speed only possible free coasting (or if there are switchings - Dynamic braking), a circuit with dependent control loses controllability while it slows down to the reference level and the regulator reaches the operating mode. A change in the sign of the error signal leads to the fact that the output voltage of the regulator increases to the maximum value of the opposite sign. The result of loss of control is a significant "failure" of speed during the next cycle of loading the engine, speed recovery occurs with a large current release and impacts in the joints of the drive and the working mechanism.
Цель изобретения - снижение динамический нагрузок в механической передаче и повышение срока службы электродвигателя.The purpose of the invention is to reduce the dynamic loads in the mechanical transmission and increase the service life of the motor.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введены звено комбинированной обратной связи, содержащее три имеющих общую точку конденсатора й два резистора, цепочка из параллельно соединенных резистора и конденсатора, нелинейное звено, диод и дополнительный конденсатор, при этом один из резисторов звена комбинированной обратной связи, включенный между выходом датчика скорости и входом регулятора скорости, подключен параллельно двум последовательно соединенным конденсаторам этого звена, а второй резистор включен последовательно с третьим конденсатором, а его свободный вывод соединен с общей шиной устройства, цепочка из параллельно соединенных резистора и конденсатора включена между выходом задатчика интенсивности и входом нелинейного звена, 50 выход которого соединен с катодом диода, а анод упомянутого диода подключен к входу регулятора тока возбуж»дения, между которым и общей шиной устройства включен дополнительный 55 конденсатор.This goal is achieved by the fact that the device additionally introduced a combined feedback link containing three two resistors with a common point, a chain of parallel-connected resistors and a capacitor, a nonlinear link, a diode and an additional capacitor, while one of the combined feedback link resistors , connected between the output of the speed sensor and the input of the speed regulator, is connected in parallel to two series-connected capacitors of this link, and the second resistor is turned on in series with the third capacitor, and its free output is connected to the common bus of the device, a chain of parallel-connected resistors and a capacitor is connected between the output of the intensity setter and the input of a nonlinear link, 50 whose output is connected to the cathode of the diode, and the anode of the diode is connected to the input of the current regulator », Between which and the common bus device is included an additional 55 capacitor.
На чертеже изображен предлагаемый электропривод.The drawing shows the proposed drive.
4four
Электропривод содержит последовательно соединенные задатчик 1 интенсивности, регулятор 2 скорости и нереверсивный управляемый преобразова1*The drive contains series-connected intensity setting 1, speed regulator 2 and non-reversible controlled conversion 1 *
5 тель 3, к выходу которого подключен якорь электродвигателя 4, на валу которого установлен дат.чик 5 скорости (тахогенератор)', выход которого через датчик 6 напряжения, служащий 10 для потенциальной развязки цепей, и звено 7 комбинированной обратной связи подключен ко входу регулятора 5 tel 3, to the output of which an anchor of the electric motor 4 is connected, on the shaft of which a speed sensor 5 (tachogenerator) 'is installed, the output of which is through voltage sensor 6 serving 10 for potential isolation of circuits and link 7 of the combined feedback is connected to the regulator input
2. Звено комбинированной обратной связи содержит конденсаторы 8-10 и и резисторы 11 и 12. Выход задатчика 1 интенсивности соединен с цепочкой 13 из параллельно включенных резистора 14 и конденсатора 15, второй вывод которой подключен к нелинейному звем ну 16, выполненному в виде операционного усилителя 17, в цепь обратной связи которого включен варистор 18 и диод 19· Выход нелинейного звена 16 соединен с катодом диода 20, и который анодом соединен с конденсатором 21 и входом регулятора 22 тока возбуждения, подключенного к регулируемому преобразователю 23, питающему обмотку 24 возбуждения электродвигателя.2. The link comprises a combination of feedback capacitors and resistors 8-10 and 11 and 12. The intensity setpoint 1 output is connected with a chain 13 from a parallel-connected resistor 14 and capacitor 15, a second terminal which is connected to a nonlinear m zve well 16 formed in the form of the operational the amplifier 17, the feedback circuit of which includes a varistor 18 and a diode 19 · The output of the nonlinear link 16 is connected to the cathode of the diode 20, and which is connected by anode to the capacitor 21 and the input of the regulator 22 of the excitation current connected to the adjustable converter 23, power winding 24 excitation of the electric motor.
Электропривод работает следующим образом.The drive works as follows.
В исходном состоянии схемы, κοι да выходное напряжение задатчика 1 интенсивности равно нулю, регулятор 35 22 тока возбуждения под воздействием напряжения Ц}П вырабатывает такой выходной сигнал, чтобы в обмотке 24 возбуждения ток равнялся номинальному. Выходной сигнал нелинейного звена 16 равен нулю за счет диода 19, шунтирующего выход усилителя при указанной полярности входного сигнала Цоп. По мере роста выходного напряжения задатчика 1 интенсивности растет напряжение на якоре 4 двигателя и растет его скорость, т.е. двигатель управляется по якорю. Величина напряжения на входе нелинейного звена 16 подобрана так, что как только выходной сигнал задатчика 1 интенсивности превысит величину, при которой напряжение на якоре двигателя равно номинальному, на выходе нелинейного звена 1.6 появляется сигнал, величина которого определяет -.степень .ослабления поля. Цепочка 13 осуществляет форсированный рост выходного напряжения нелинейногоIn the initial state of the circuit, κοι and the output voltage of the intensity setpoint 1 is equal to zero, the excitation current regulator 35 22 under the influence of the voltage C} P produces an output signal so that in the excitation winding 24 the current is equal to the nominal one. The output signal of the nonlinear element 16 is equal to zero due to the diode 19, which shunts the output of the amplifier with the indicated polarity of the input signal DSP. As the output voltage of the intensity setting device 1 increases, the voltage at the engine anchor 4 increases and its speed increases, i.e. the motor is driven by an anchor. The voltage at the input of the nonlinear link 16 is chosen so that as soon as the output signal of the intensity setter 1 exceeds the value at which the voltage at the motor armature is nominal, a signal appears at the output of the nonlinear link 1.6, the magnitude of which determines -the degree of field weakening. The chain 13 performs a forced increase in the output voltage of the nonlinear
5 913540 χ5 913540 χ
звена 16, необходимый для компенсации инерционности обмотки 24 возбуждения, При этом дальнейший рост скорости двигателя происходит за смет ослабления поля при неизменном напряжении на якоре.link 16, necessary to compensate for the inertia of the winding 24 excitation, with a further increase in motor speed for the estimates of the field weakening at a constant voltage at the anchor.
Узел, состоящий из диода 20 и конденсатора 21, работает при уменьшении выходного напряжения задатчика 1 интенсивности. Поскольку преобразователь 3 нереверсивный, торможение двигателя в этой схеме возможно лишь свободным выбегом. Поэтому уменьшение выходного напряжения задатчика 1 интенсивности в случае отсутствия этого узла вызывает рост потока возбуждения, опережающий снижение скорости, а следовательно, и рост ЭДС, которая может достичь опасных значений. 'Конденсатор 21 задает темп роста потока возбуждения так, чтобы ЭДС двигателя не превышала допустимой ве· личины. 'The node consisting of a diode 20 and a capacitor 21, operates when the output voltage of the intensity setpoint 1 decreases. Since converter 3 is not reversible, engine braking in this scheme is possible only with free coasting. Therefore, a decrease in the output voltage of the intensity setting device 1 in the absence of this node causes an increase in the excitation flow, leading to a decrease in speed, and consequently, an increase in the emf that can reach dangerous values. 'Condenser 21 sets the rate of growth of the excitation flow so that the motor's EMF does not exceed the allowable value. '
Как видно из схемы, отработка воз мущающего воздействия осуществляется изменением напряжения якорной цепи при неизменном потоке возбуждения, что благоприятно сказывается на коммутации электрической машины, снижает динамические нагрузки в механической передаче.As can be seen from the diagram, the testing of disturbing effects is carried out by changing the voltage of the armature circuit with a constant excitation flow, which favorably affects the switching of the electric machine, and reduces the dynamic loads in the mechanical transmission.
Исследования динамики работы предлагаемой системы показывают ее высокие качества. При ударном приложении к валу двигателя номинальной нагрузки максимальное значение тока не превышает номинальный ток более, чем в полтора раза, динамическое падение скорости находится в пределах 1% от заданной, статическая ошибка по скорости-в системе отсутствуетStudies of the dynamics of the proposed system show its high quality. With shock application to the motor shaft of rated load, the maximum current value does not exceed the rated current by more than one and a half times, the dynamic speed drop is within 1% of the set one, there is no static error in speed in the system
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU792823489A SU913540A1 (en) | 1979-10-02 | 1979-10-02 | Dc electric drive with two-zone regulation of speed |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU792823489A SU913540A1 (en) | 1979-10-02 | 1979-10-02 | Dc electric drive with two-zone regulation of speed |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU913540A1 true SU913540A1 (en) | 1982-03-15 |
Family
ID=20852287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU792823489A SU913540A1 (en) | 1979-10-02 | 1979-10-02 | Dc electric drive with two-zone regulation of speed |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU913540A1 (en) |
-
1979
- 1979-10-02 SU SU792823489A patent/SU913540A1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3117905B2 (en) | Method and apparatus for braking synchronous motor | |
| GB1574509A (en) | Motor control | |
| US4268782A (en) | Control system for a DC motor | |
| US2600308A (en) | Speed-regulating control system | |
| SU913540A1 (en) | Dc electric drive with two-zone regulation of speed | |
| SU1454243A3 (en) | Vehicle traction drive | |
| US3317806A (en) | Speed regulator of an electric motor | |
| US1705728A (en) | House electric | |
| JPS6260919B2 (en) | ||
| SU769694A2 (en) | Device for two-zone regulating of speed | |
| US2383143A (en) | Regulating mechanism | |
| US2622235A (en) | Dynamo testing plant | |
| DE698380C (en) | Arrangement to ensure the stability of DC motors in the case of field weakening | |
| SU803094A1 (en) | Adjustable dc electric drive | |
| SU1541705A1 (en) | Device for protection of ac voltage to dc voltage from current overloads | |
| US2703861A (en) | Excitation system for generators | |
| SU1105999A1 (en) | D.c.drive with leading current limiting | |
| SU1577051A1 (en) | Dc rectifier electric drive for drilling winch | |
| GB2036389A (en) | Chopper control system | |
| SU972643A1 (en) | Dc electric drive | |
| SU1023599A1 (en) | Method of dependent two-zone control of dc electric drive | |
| SU402130A1 (en) | EXCITATION REGULATOR FOR SYNCHRONOUS COMPENSATOR | |
| SU482854A1 (en) | Device for controlling direct current electric drive of excavator mechanisms | |
| SU1473058A1 (en) | Electric drive | |
| SU598205A1 (en) | Arrangement for automatic control of synchronous electric motor excitation |