SU917302A1 - Система регулировани тока возбуждени дл муфты скольжени - Google Patents

Description

(54) СИСТЕМА РЕГУ.ЧИРОВАНИЯ ТОКА ВОЗВУ}1ЗДЕНИЯ ДЛЯ КУФТЫ СКОЛЬЖЕНИЯ

I

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  регулировани  частоты вращени  производственных механизмов, оснаценных электроприводами с электромагнитными муфтами скольжени .

Известны системы регулировани  тока возбуждени  дл  муфт скольжени , регулирующие устройства) кото-, рых имеют обратные св зи по частоте вращени  муфты и току приводнс го двигател  П1

Недостаток таких систем - наличие в них магнитных усилителей, которые увеличивают массу, габаритные размеры, усложн ют конструкцию и имеют большую инерционность регулировани 

Наиболее близким к предлагаемому. по технической сущности  вл етс  система регулировани  тока возбуждени  дл  муфты скольжени , содержаща  электродвигатель переменного тока, вал которого жеспко сп зан

с ведущим ротором муфты скольжени ,  корные обмотки электродвигател  подключены к трехфазному источнику питани  с нулевым проводом, датчик скорости, устанавливаемый на валу ведомого ротора муфты скольжени , датчик тока, подключенный к одной . из фаз трехфазного источшжа питани , регул тор тока возбуждени  муфты скольжени , управл ющий ключ Которо10 го включен последовательно с обмот.кой возбуждени  муфты скольжени , а управл ющий вход указанного ключа соединен с выходом усилител  регул тора тока возбуждени , и допол15 нительный источник питани , выходы посто нного тока которого соединены с питающими входами усилител  2 .

Недостатком этого устройства  в20 л етс  сложна  конструкци  усилител  регул тора тока возбуждени , что снижает надежность системы регулировани  и усложн ет устройство. Цель изобретени  - повышение надежности и упрощение. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в систему дополнительно , введены два диода и конденсатор, усилитель регул тора тока возбуждени  выполнен на двухвходовом нуль органе, а дополнительный источник питани  - в виде однополупериодного выпр мител  с последовательным соединением диода, стабилитронов и резистора, при этом один из выводов входа переменного тока дополнит .ельного источника питани  и свободный вывод управл ющего ключа подключены к той же фазе трехфазного источника питани , в которую вкл чен датчик тока,,а другой вывод вхо да переменного тока дополнительного источника питани  и свободный вывод обмотки возбуждени  муфты ско жени  - к нулевому проводу, один из выводов датчика скорости соединен с плюсовым выводом дополнител ного источника питани , а другой вы вод - с первым входом нуль-органа и катодом одного из диодов, анод ко торого соединен с минусом дополни тельного источника питани  и через конденсатор - с вторым входом нульоргана и анодом другого диода, катод которого подключен к одному из выводов обмотки датчика тока, другой , вывод которой подключен к fiyлевому проводу. На фиг. 1 приведена принципиальна  схема соединений системы регули ровани  тока возбуждени  дл  муфты скольжени ;, на фиг. 2 - временные диaгpaм a)I работы в различных режимах . ; Система регулировани  содержит дополнительный источник питани , ко торый состоит из резистора 1, диода 2, стабилитронов 3-5, соединенных последовательно между собой и подключенных к нулевому проводу и фа переменного тока трехфазного источн ка питани . Устройство обратной св зи по частоте вращени  муфты 6 включает дат чик 7 скорости, выполненный в виде тахогенератора и установленный на валу ведомого ротора муфты, резисто 8, который служит задатчиком частот вращени . Датчик тока электродвигател  9 содержит трансформатор 10 тока, вкл ченный в одну из фаз трехфазного ис точника питани , согласующий резистор 11 и диод 12. Усилителем сигнала обратных св зей  влетс  нуль-орган 13 с входами 14 и 15. Вход 14 нуль-органа соединен с тахогенератором 7 и через диод 16 со стабилитронами 3 и 4 дополнительного источника питани . Вход 15 нульоргана I3 подключен к диоду I2 датчика обратной св зи по току и через конденсатор 17 к тем же стабилитронам 3 и 4. Выходы 18и 19 нуль-органа 13 соединены с управл юсдим электродом тиристора 20, включенного в цепь обмотки 21 возбуждени , снабженной разр дным диодом 22, Обмотка 21 возбуждени  и последовательно соединенный с ней тиристор 20 включены между одной из фаз и нулевым проводом трехвазного источника питани . Один из выводов вторичной обмотки трансформатора 10 тока соединен с нулевым проводом. Система регулировани  тока возбуждени  дл  муг})ты скольжени  работает следующим образом. Управление электромагнитной муфтой 6 скольжени  осуществл етс  путем широтно-импульсного регулировани  тока возбуждени  в функции частоты вращени  вала муфты 6 и тока статора приводного электродвигател  9, вал которого жестко св зан с ведо№4М ротором муфты, УгОЛ ОТКРЫТИЯ тиристора 20 в цепи обмотки 21 возбуждени  измен етс  по вертикальHWiy принципу с помопью нуль-горгана 13. На входы 14 и 15 нуль-органа 13 подаютс  близкие по форме напр жени , причем, при превышении напр жени  на входе 14 над напр жением на входе 15, на выходе 18, 19 нуль-органа 13 по вл етс  импульс или сери  импульсов продолжитель|Иостыо , соответствующей длительности превьшени ., Напр жение сети (фиг. 2а), выпр мл етс  диодом 2 и прикладываетс  к стабилитронам 3-5, величина тока через которые ограничиваетс  резистором 1. На стабилитронах 3-5 вьщел етс  однополупериодное напр жение трапецеидальной формы (фиг. 2б), совпадающее по -фазе с напр жением сети, прикладываемым к тиристору 20 ,и обмотке 21 возбуждени . Эти напр жени  подаютс  через ре зистор 8 и тахогенератор 7 на вход 14и через конденсатор 17 на вход 15нуль-органа 13« Пследствии различных реактивных сопротивлений указанных цепей напр жение на входе 14 (фиг. 2б) немного отличаетс  по формуле от напр жени  на входе 15 (фиг, 2в), а именно крива  напр жени  на входе 15-имеет наклон в сторону конечной части полупериода. Сплошные линии (фиг. 2) соответствуют работе регул тора при нагруз|ке муфты 50% от номинального мо|мента , штриховые линии - холостому ходу, штрих-пунктирные - перегрузке (работа на токовой отсечке). Рассмотрим работу системы при хо лостом ходе муфты скольжени , когда момент нагрузки составл ет около 10% от номинального момента муфты 6 Резистором 8 на входе 14 задаетс  напр жение, из которого вычитаетс  напр жение тахогенератора. Напр жение на входе 14 (фиг. 2б) превьпцает в конечной части полуперибда напр жение на входе 15 (фиг. 2в, 1чтрихова  лини ). На выходе 18, 19 нуль-о гана 13 в конечной части полупериод формируетс  сери  импульсов (фиг. 2

первый из которых, по вл юшийс  в момент равенства напр жений на входах 14 и 15, открывает тиристор 20 (фиг. 2) и в обмотке 21 возбуждени  протекает ток.

С увеличением нагрузки под действием тормозного момента частота вращени  муфты 6 несколько снижаетс , напр жение на тахогенераторе 7 уменьшаетс  и напр жение на входе 14 увеличиваетс . Точка равенства напр жений на входах 14 и 15 нуль-органа 13 перемещаетс  в среднюю часть полупериода , на выходе 18, 19 нуль-органа формируетс  сери  импульсов (фиг. 2е), увеличивающих угол открыти  тиристора 20 (фиг. 2ж) по сравнению с холостым ходом. Ток возбуж дени  муфты 6 возрастает, передаваемый момент становитс  равным моменту нагрузки и частота вращени  вала муфты стабилизируетс .

При этом увеличиваетс  ток статора электродвигател  9, что вызывает рост напр жени  на резисторе 11, шунтирующем трансформатор 10 тока. Трансформатор 10 тока включен таким образом , что напр жение, поступающее с резистора 12 на вход 55 нуль-оргаотсечки .

В режиме токовой отсечки, когда момент нагрузки больше номинального момента, регул тор работает только в функции тока статора электродвигател  9 вплоть до полной остановки вала муфты 6. Рост напр жени  на входе 14 нуль-органа 13 в результате снижени  напр жени  на тахогенераторе 7 ограничиваетс  диодом 16. Напр жение на входе 15 продолжает расти по мере увеличени  тока двигател  9 и точка равенства напр жений начинает перемещатьс  в сторону конечной части полупериода. Угол открыти  тиристора 20 и ток в обмотке 21 возбуждени  уменьшаютс , поддержива  ток статора электродвигател  на уровне , заданном резистором 11.

Claims (2)

1. Таким образом, предлагаемых регул тор осуществл ет управление током возбуждени  муфты в функции величины снижени  частоты вращени  от задан .ной или в функции величины превышени  .тока электродвигател  над заданным. В режиме поддержипаии  задангой частоты вращени  величшгу тока возбуждени  определ ет превышение напр жени  на входе 14 над нппр -жеиием на на 13, складываетс  с напр жением, поступашдим через конденсатор 17 от источника питани . Вследствие того , что ток статора электродвигател  9 отстает по фазе от напр жени  сети , напр жение, поступающее с резистора 11, увеличивает амплитуду напр жени  на входе 15 преимущественно в конечной части полупериода. Это приводит к уменьшению наклона кривой напр жени  на входе 15 нульоргана 13 (фиг. 2в, сплошна  лини ). С дальнейшим повьгаением нагрузки увеличиваетс  угол открыти  тиристора 20, ток в обмотке 21 возбуждени  возрастает, поддержива  частоту вращени  вала муфты 6, вблизи заданной резистором 8. Ток статора злектродвигател  9 также увелич;иваетс , напр жение, подаваемое с резистора II на вход 15, повышает напр жение на входе 15 (фиг. 2в, штри-пунктирна  лини ). При достижении некоторой нагрузки на валу муфты 6 напр женин на входах 14 и 15 начинают расти одинаково быстро и точка равенства этих напр жений прекращает свое движение по оси времени, несмотр  на дальнейшее снижение частоты вращени  муфты 6. Наступает режим токовой входе 15 йуль-органа 13. В режиме то ковой отсечки величину тока возбуждени  определ ет превыпение напр жени  на входе 15 над напр жением на входе 14. Нуль-орган  вл етс  более простым и надежным элементом, чем усилитель обеспечивает высбкую стабильность ра |боты регул тора при колебани х температуры окружаюпего воздуха и высо кую точность поддержани  заданной частоты вращени . Формула изобретени  Система регулировани  тока возбуж дени  дл  муфты скольжени , содержаща  электродвигатель переменного тока , вал которого жестко св зан с ведущим ротором муфты скольжени , а  корньге обмотки электродвигател  подключены к трехфазному источнику питани  с нулевым проводом, датчик скорости, устанавливаемый на валу ведомого ротора муфты скольжени , да чик тока, включенный в одну из фаз трехфазного источника питани , регул тор тока возбуждени  муфты сколь жени  с усилителем в его цепи, управл ющий ключ которого снабжен выводом дл  включени  последовательно с обмоткой возбуждени  муфты скольже ни , а управл ющий вход указанного ключа соединен с выходом усилител  регул тора тока возбуждени , и дополнительный источник питани , выходы посто нного тока которого соединены с питающими входами усилител , отличающа с  тем, что, с целью повьтени  надежности и упрощени , в нее дополнительно введены два диода и конденсатор, усилитель регул тора тока возбуждени  выполнен на двухвходовом нуль-органе, а дополнительный источник питани  выполнен в виде однополупериодного выпр мител  с последовательным соединением диода, стабилитронов и резистора , при этом один из выводов входа переменного тока дополнительного источника питани  и свободный вывод управл ющего ключа подключены к той же фазе трехфазного источника питани , в которую включен датчик тока, а другой вывод входа переменного тока дополнительного источника питани  и свободный вывод обмотки возбуждени  муфты скольжени  - к нулевому проводу трехфазного источника питани , один из выводов датчика скорости соединен с плюсовым выводом дополнительного источника питани , а другой вывод - с первым входом нуль-органа и катодом одного из введенных /даодов, анод.которого соединен с минусом дополнительного источиика питани  и через конденсатор - с вторым входом нуль-органа и анодом другого введенного диода, катод которого подключен к одному из выводов обмотки датчика тока, другой вывод которой соединен с нулевым проводом .трехфазного источника питани . Источники информации, прин тые во при экспертизе 1.Лейбзон Я.И. Монтаж и эксплуатаци  контактных и бесконтактных муфт скольжени . М., Энерги , 1978, с. 34.
2. 2.Патент Франции № 1458224, кл. Н 02 Р i5/00.

   «Xl

   6

   ж

   пппппппппппппппппппп

   liiiiliiiiilhiiiililllihhliilihiiin

   3 tt

   ППП .ШШ.

   I

   JUiniUlllUlllL

   t