SU985914A1 - Электропривод посто нного тока с подчиненным регулированием параметров - Google Patents

Description

, (S) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА С ПОДЧИНЕННЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ ПАРАМЕТРОВ

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в электроприводах посто нного тока с подчиненным регулированием параметров , привод щих во вращение механизмы с возможными резкими стопорени ми рабочих органов.

Известно устройство дл  ограничени  тока в системе подчиненного регулировани  электропривода, содержащее последовательно включенные регул тор скорости с блоком ограничени  в цепи его обратной св зи и регул тор тока, подключенные к входам соответствующих регул торов датчики скорости и тока, и цепь дополнительной обратной св зи, котора  содержит последовательно соединенные блок возведени  в квадрат и блок дифференцировани  l3.

Однако это устройство характеризуетс  отсутствием учета изменени  напр жени  и величины статического

момента, что не позвол ет ограничить удары в передачах, тем самым существенно снижаетс  надежность электроне .ханической системы при возможности возникновени  стопорных моментов.

. Известно также устройство дл  снижени  ударов в механизме при повышении быстродействи  электропривода и улучшений использовани  коммутацион° ных возможностей электропривода, содержащее последовательно включенные задающее устройство, регул тор скорости , регул тор тока с подключенными к их входам соответственно датчиками

Claims (3)

1. скорости и тока, вентильный преобразователь , питающий  корную цепь электродвигател , преобразователь в цепи обмотки возбуждени  лектродвигател , диодный мост, включенный диагональю переменного тока в цепь обратной св зи регул тора скорости, . сумматор, к одному из входов которого через первый блок нелинейности под3985 ключей датчик тока возбуждени , соединенный с датчиком напр жени  первый блок выделени  модул , последовательно соединенные второй блок нелинейности , датчик статического момента электродвигател , второй блок выделени  модул  и пороговый элемент, а так же блок перемножени , второй диодный мост, третий блок нелинейности, третий блок выделени  модул , диод и резисторы , при этом входы второго и третьего блоков нелинейности подключены к датчику тока возбуждени , выход первого блока нелинейности через резистор, шунтирующий первый блок выделени  модул , соединен с вторым входом сумматора, выход которого под ключен к диагонали посто нного тока второго диодного моста, диагональ переменного тока которого включена в цепь обратной св зи регул тора тока  кор , выход порогового элемента через второй резистор, шунтированный третьим блоком выделени  модул , входом подключенного к датчику напр жени , соединен с одним из входов блока перемножени , второй вход которого подключен к выходу третьего блока нелинейности , а выход - через диод встречно диагонали посто нного тока первого диодного моста, шунтированного третьим резистором 2. Однако в данном устройстве не учитываетс  регулирование момента электродви ател  с.упреждением стопорени . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  эле тропривод посто нного тока с подчинен ным регулированием параметров, содержащий электродвигатель и последовательно соединенные задающий блок, регул тор напр жени  на  коре, регул тор тока  кор  и управл емый преоб разователь, к которому подключен  корь электродвигател , последовател но соединенные регул тор тока возбуж дени  и возбудитель, к выходу которо го подключена обмотка возбуждени  двигател , а подключенные к вхо дам соответствующих регул торов датчик напр жени  на  коре, датчик тока  кор  и датчик тока возбуждени , сум матор, входы которого соединены с да чиком напр жени  на  коре и датчиком тока возбуждени , а выход - с диагональю посто нного тока диодного мост при этом входы регул тора возбуждени соединены также с датчиком напр жени  на  коре и через блок нелинейности с датчиком тока  кор  з. Недостатками известного устройства  вл ютс  отсутствие учета электроприводом напр женности передач механизма перед стопорением, недостаточность учета вли ни  только амплитуды напр жени  питающей преобразовательный агрегат сети на опрокидывание инверторного режима преобразовател , в то врем  как большинство приводов посто нного тока выполнено по системе генератор - двигатель. Это приводит к снижению надежности электромеханической системы Стопор щегос  механизма . Цель изобретени  - повышение надежности механической части привода. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в электропривод посто нного тока с подчиненным регулированием параметров введены датчик статического момента , последовательно соединенные задатчик максимально допустимого момента , второй сумматор, блок дифференцировани  и функциональный преобразователь , а также два диодных моста и последовательно соединенные дат (Чик напр жени  сети и анализатор формы напр жени  сети, причем датчик .статического момента подключен, к входу второго сумматора, второй выход которого соединен непосредственно с вторым входом функционального преобразовател , выходы которого подключены к диагонали посто нного тока второго диодного моста, выходы анализатора формы напр жени  сети соединены с диагональю посто нного тока третьего диодногс моста, а диагонали переменного тока всех диодных мостов включены между датчиком тока  кор  и входами регул тора тока  кор . На чертеже изображена структурна  схема электропривода. Электропривод содержит последовательно включенные задающий блок 1, рег/л тор 2 напр жени  на  коре, регул тор 3 тока  кор  и управл емый преобразователь Ц, к которому подключен  корь 5 электродвигател . В электропривод вход т также последовательно соединенные регул тор 6 тока возбуждени  и возбудитель 7, к выходу которого подключена обмотка 8 возбудител , К входам соответствующих , |эегул торов подключены датчик 9 напр жени  на  коре, датчик 10 тока  кор  и датчик 11 тока возб ждени . Входы сумматора 12 соединены с датчиком 9 напр жени  на  коре и датчиком 11 токи возбуждени , а его выход с диагональю посто нного тока диодного моста 13. Входы регул тора 6 возбуждени  соединены также с датчиком 9 напр жени  н.а  коре и через блок I нелинейности с датчикрм 10 тока  кор . Кроме того, электропривод coдepжиt датчик 15 статического момента и последовательно соединенны задатчик 1$ максимально допустимого моментаi сумматор 17, блок 18 дифференцировани  и функциональный преобразователь 19, а также два диодных моста 20 и 2V и последовательно соед ненные датчик 22 напр жени  сети и анализатор 23 формы напр жени  сети, причем датчик 15 статического) коментй подключен к входу сумматора 17 второй выход которого подключен не-; посредственно к второму входу функци онального преобразовател  19, выходы .которого подключены к диагонали посто нного тока диодного моста 20, выходы анализатора 23 формы напр жени  сети соединены с диагональю посто нного тока диодного моста 21, а диагонали переменного тока всех диод ных мостов 13, 20 и 21 включены между датчиком 10 тока  кор  и входами регул тора 3 тока  кор . Вал электродвигател  соединен с нагрузкой 2Ц Электропривод работает следующим образом. При отсутствии сигнала с выхода задающего блока 1 сигналы на выходах регул тора 2 напр жени  на  коре и регул тора 3 тока  кор  также отсутствуют и электродвигатель неподвижен С задатчика 16 максимально допустимо го момента на сумматор 17 поступает только лишь задание на максимально допустимый момент, так как нагрузка 2 неподвижна и показание датчика 15 статического момента равно нулю. На выходе блока 18 дифференцировани  сигнал отсутствует, так как на его вход подаетс  посто нна  величина, определ ема  максимально допустимым моментом двигател . Напр жение, выра батываемое функциональным преобразователем 19,  вл етс  наибольшим, поскольку определ етс  полным максимал но допустимым моментом. Это напр жение поступает на диагональ посто нного тока диодного моста 20. На выходе датчика 11 тока возбуждени  и датчика 9 напр жени  на  коре сигналы равны нулю, поэтому сумматор 12 вырабатывает минимальное напр жение , поступающее на диагональ посто н. ного ока диодного моста 13. С йыхода датчика 22 напр жени  питающей сети преобразованный анали-. затором 23 формы напр жени  в соответствии с видом управл емого преобразовател  Ц сигнал поступает на диодный мост-21. На выходе, анализатора 23 сигнал соответствует амплитуде напр жени  сети, если управл емым преобразователем 10 служит тиристорный преобразователь, амплитуде пер1вой гармоники напр жени  сети если преобразователем k служит система синхронный двигатель - генератор посто нного тока, и квадрату амплитуды первой гармоники, если преобразователь k выполнен по системе синхронный двигатель - генератор.посто нного тока. Пол рности напр жени  на входе диодных мостов 13, 20 и 21 и напр жени  с датчика 10 тока  кор  противоположны . TjK как ток  кор  отсутствует и напр жени  на диодных мостах 13, 20 и 21 приложены в непровод щем направлении, то сигнал с регул тора 3 тока  кор  также отсутствует. В обмотке 8 возбуждени  электродвигател  возбудитель 7 поддерживает ток небольшой величины, так как на его вход поступает наименьший сигнал с выхода регул тора 6 тока возбуждени  вследствие отсутстви  сигналов с датчиков 10 и 9 тока  кор  и напр жени . При переводе задающего блока 1 из нулевого положени  в положение, определ емоетребуемой скоростью, через регул тор 2 напр жени  на  коре и регул тор 3 тока  кор  сигнал воздействует на управл емый преобразователь k, на его выходе по вл етс  напр жение и начинаетс  разгон электродвигател . До выбора зазоров в передача регул тор 3 обеспечивает малый ток  кор ,регул тор 6 тока возбуждени  ограниченный магнитный поток, и передачи механической системы вход т в зацепление м гко, без ударов. Ограничение магнитного потокадостигаетс  благодар  вводу блоком k 79 нелинейности задерживающего действи  положительной обратной св зи по потоку  кор  с датчика 10 токр  кор  на вход регул тора 6 тока возбуждени  После выбора зазоров ток  кор  быстро растет, и благодар  воздействию положительной обратной св зи на регул тор 6 напр жение на выходе возбудите л  7 увеличиваетс  и ток и обмотка 8 возбуждени  электродвигател  начинает расти в функции тока  кор , его рост ограничиваетс  насыщением элект4)одвигател . Величина и скорость нарастани  то ка  кор  ограничиваютс  услови ми ком мутации, максимально допустимым момен том, величиной напр жени  сети. На диодного кюста 13 поступае сигнал с сумматора 12, вырабатываемый по услови м коммутации, определ емым соотношением величин напр жени  на  коре и тока возбуждени . На вход диодного моста 21 поступает сигнал с датчика 22 напр жени  сети. На вход диодного моста 20 тоже поступает сиг нал, В сумматоре 17 определ етс  разность между максимально допустимым моментом, задаваемым задатчиком 16 максимально допустимого момента, и статическим моментом на валу электро двигател . Последний измер етс  датчиком 15 статического момента. Эта разность, определ ема  допустимым ростом момента, развиваемого электро двигателем, воздействует на функциональный преобразователь 19 непосредственно , а воздейству  на функциональный преобразователь 19 через бло дифференцировани  18 она регулирует нарастание момента с упреждением. Когда разность фактического и заданного значений статического момента мала, а скорость уменьшени  этой разности велика, с выхода функционального преобразовател  19 на вход диодного моста 20 поступает малое на пр жение и сравниваетс  с напр жение с выхода датчика 10 тока  кор . При превышении последним напр жени  с выхода функционального преобразовател  19 на регул тор 3 тока  кор  воздействует отрицательна  обратна  св зь по току, кор , напр жение на выходе регул тора 3 тока  кор  ограничиваетс , тем самым ограничива  рост тока  кор  и, следовательно, момент на валу электродвигател . Так как диодные мосты 13, 20 и 21 своими выходами подключены к трем параллельным цеп м обратной св зи по току  кор , на вход регул тора 3 тока  кор  действует та обратна  св зь, где величина напр жени , приложенного к диодному мосту, наименьша . При переводе двигател  в режим реверса ток  кор  мен ет знак, переход  через ноль. При малых токах  кор  блок нелинейности задерживает действие положительной обратной св зи по току  кор , напр жение на выходе регул тора 6 тока возбуждени  мало, также мало напр жение на выходе возбудителем 7, и по обмотке возбуждени  8 течет малый ток. До выбора зазоров реверс двигател  проходит при низких моментах. После выбора зазоров резко возрастает ток  кор , на вход регул тора 6 тока возбуждени  действует- положительна  обратна  св зь по теку  кор . Начинаетс  процесс роста тока Еозбуждени  в тока  кор  так же, как и при разгоне электродвигател . Аналогичные процессы протекают и при торможении. Если перед торможением, реверсом или при стопорении электродвигатель имеет скорость больше основной и, следовательно, его магнитный поток ослаблен, то, так как в этих режимах магнитный поток растет выше номиналь ноге, значительно возрастает противоЭДС электродвигател . В случае, когда управл емый преобразователь k  вл етс  тиристорным преобразователем, возможен режим опрокидывани  инвертора ; В предлагаемом электроприводе предусмотрено уменьшение противо-ЭДС двигател  при уменьшении напр жени  сети. Уменьшаетс  сигнал на выходе датчика 22 напр жени  питающей сети, следовательно, уменьшаетс  напр жение на выходе анализатора 23 формы напр жени . В этом случае оно пропорционально амплитуде питающего напр жени . На вход регул тора 3 тока  кор  воздействует отрицательна  обратна  св зь по току  кор  с выхода 10 тока  кор , уменьшаетс  ток  кор  и, следовательно, противоЭДС двигател . Отрицательна  обратна  св зь по току  кор  на входе регул тора 3 тока  кор , регулируема  в зависимости от существующего статического момен99 та и скорости его изменени  при помо щи напр жени  ограничени  на диодном мосте.20, в указанных выше режимах имеет особое значение, так как ток  кор  и момент двигате|1 в этих режимах особенно велики. Таким образом, по сравнению с известными предлагаемый электропривод обеспечивает повышение надежности эле тромеханичёской системы стопор щихс  механизмов. Формула изобретени  Электропривод посто нного тока с подчиненным регулированием параметэов , содержащий электродвигатель итоследовательно включенные задающий элок, регул тор напр жени  на  коре зегул тор тока  кор  и управл емый преобразователь, к которому подклю-1ен  корь электродвигател , последовательно соединенные регул Тор тока возбуждени  и возбудитель, к выходу которого подключена обмотка возбуждени  двигател , а также подключенные к входам соответствующих регул торов датчик напр жени  на  коре, датчик тока  кор  и датчик тока возбуждени , сумматор, входы которого соединены с датчиком напр жени  на  коре и датчиком тока возбуждени , а выход - с диагональю посто нного тока диодного моста, при этом входы (эегул тора возбуждени  соединены V 10 также с датчиком напр жени  на  коре и через блок нелинейности с датчиком тока  кор , отличающийс  тем, что, с целью повышени  надеж- . ности механической части привода, в него введены датчик статического момента , последовательно соединенные задатчик максимально допустимого момента, второй сумматор, блок дифференцировани  и функциональный пре образовательна также второй и третий диодные мосты и последовательно соединенные датчик напр жени  сети и анализатор форкы напр жени  сети-, причем датчик статического момента подключен к входу второго сумматора, второй выход которого соединен непосредственно с вторым-входом функционального преобразовател , выходы которого подключены к диагонали посто нного тока второго диодного моста, выходы анализатора формы напр жени  сети соединены с диагональю посто нного- тока третьего диодного моста, а диагонали переменного тока всех диодных мостов включены между датчиком тока  кор  и входами ре гул -, тора тока  кор . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР If 635584, кл. Н 02 Р 5/06, 1976.
2. 2.Авторское свидетельство СССР f 729800, кл. Н 02 Р 5/06, 1976.
3. 3.Авторское свидетельство СССР № 586131, кл. Н 02 Р 5/26, 1973.