SU98785A1 - Электропривод дл станков - Google Patents

Description

Известны схемы электрон)ивола с исполнительным двигателем носто нного тока н с электромашпиным усилителем в качестве генератора , имеющие разомкнутую цепь управлени  с внутренними дополнительными св з ми (отрицательными по напр жению и приращению напр жени  н ноложительнымн но току), обеспечивающими нолучение жестких характеристик и устойчивой работы привода.

Особенностьюпредлагаемого

электропривода дл  станков, выполненного по подобной схеме,  вл етс  применение в нем дополнительной св зи по действительной скорости двигател , осуществленной по известной схеме управлени  исполнительным двигателем разностью напр жений тахогенератора и эталонного .

Этим достигаетс  рас нирение диапазона регулировани  скорости исполнительного двигател  в области малых скоростей и сохранение устойчивости привода в щироком диапазоне скоростей.

Согласно одному из вариантов зобретепи , напр жение uixoretieратора , механически св занного с исполнительнымп двнгателем, через электронное усилительное устройство воздействует на управл ющую обмотку электромашинного усилител  при нарущении равенства напр жени  тахогенератора и эталонного напр женн , устанавливаемого потенциометром задатчика скорости .

Согласно другому варианту, с целью исключени  промежуточного электронного усилител , тахогенератор св зываетс  с исполнительным двигателем при помощи повыщающего редуктора и центробежной муфты, отключающей тахргенератор от исполнительного двигател  в диапазоне больших скоростей.

На фиг. 1 и 2 представлены структурна  и принципиальна  схемы первого варианта предлагаемого электропривода; на фиг. 3 и 4-соответствующие схемы электропривода по второму варианту.

На фиг. 1 и 3 двойными лини ми показаны механические св зи, одинарными-эле1стрические св зп. Одинарные линии без точек соответствуют посто нно действующим

св з м, с одной точкой-динамическим св з м по первой производной и с двум  точками-динамическим св з м но второй производной.

в основу электропривода( по первому варианту) со сверх-широким диапазоном изменени  скорости положена структурна  схема (фиг. 1), 1Ю которой напр жение выхода регул тора-тахогенератора (пропорциональное скорости) сравниваетс  с эталонным нанр жением; разностное напр жение усиливаетс  электронным , усилителем посто нного тока и подаетс  на вход электромашинного - усилител , состо щий из двуд, дафференциально включенйых обмоток управлени .

В систему электропривода (фиг. 1 и 2) вход т следующие основные элементы:

1.Электромашинный усилитель ЭМУ с поперечным возбуждением, приводимый во враш,ение от двига1ел  ДП привода агрегата и использз емый в качестве генератора.

2.Исполннтельный двигатель ИД посто нного тока с независимы.ч возбуледением, получа1ош.ий питание от электромашинного усилител  ЭМУ и механически св занный с механизмом МП подачи.

3.Контур обратной посто нно действуюгцей положительной св зи по току нагрузки (обмотка возбуждени  ОПТ).

4.Контур обратной посто нно действующей отрицательной св зи по напр жению генератора (обмотка возбуждени  ОУ-З электром; 1линного усилител  ЭМУ).

5.Контур обратной отрицате.чьной св зи по приращению иапр жени  генератора, образованный подключением отдельной обмотки ОУ-4 управлени  к зажимам электромашинного усилител  ЭМУ последовательно с емкостью Си.

6.Контур обратной отрицательной св зи по приращению тока в поперечной цепи электромашииного усилител  ЭМУ, образованный включением вторичных обмоток ТСН-2 и ТСН-3 стабилизирующего трансформатора на вход второго каскада ЭУМ электронного усилител  У (первична  обмотка ТСН-1

этого трансформатора включена в поперечную цепь обмотки  кор  электромашинного усилител  ЭМУ). 1. Контур регулировани  устойчивости скорости, состо щий из: а) двух обмоток унравлени  ОУ-7 н ОУ-2 электромашинного усилите.т  ЭМУ, включенных встречно по .магнитному потоку на выход двухкаскадного электронного усилител  У посто нного тока, первый каскад .ЭУЯ которого  вл етс  усилителем напр жени , а второй ЭУМ-усилителем мощности; б) измерител  скорости-тахогенаратора ТГ, вал которого жестко соединен с валом нснолнительного двигател  ЯД; в) источника Us стабилизированного напр жени  сравнени , величина которого вычитаетс  из нанр жени  на выходе тахогенератора ТГ. Разность этих напр жений подаетс  на вход усилител  У.

8.Контур обратной отри),ательиой св зи по приращению скорости, образованный стабилизирующим тра)сформатором, первичиа  обмотка ТСС-} которого подключена к зажимам тахогенератора ТГ, а вторична  обмотка ТСС-2-к зажимам электронного усилител  У.

9.Контур обратной отрицательной св зи но приращению ускорени , сигнал которого подаетс  также на вход электронного усилител  У.

10.Устройство дл  варьировани  скорости исполнительного двигател  ИД (потенциометрами ВС-1 и ВС-2 и но магнитному потоку; последнее осуществл етс  не показанны .ми на фиг. 1 обмотками независимого возбуждени  двигател - аналогичио схеме по фиг. 4).

На малых скорост х система работает при глубокой обратной отрицательной св зи но скорости, степень которой уменьшаетс  по мере увеличени  оборотов исполнительного двигател  ИД. При достижении двигателем ИД скорости, равной примерно 10% от номинальной, уставка тока сигнала (потенциометр ВС-1) и величина эталонного напр жеии иэ (потенциометр ВС-2) сочетаютс  1ак, что напр жение иа зажимах тахогенератора .

Дальнейшее повышение скорости двигател  ЯД осуш,ествл етс  путем одновремекного изменени  уставки тока сигнала и величины Ua таким образом, что L e LgВ этом случае отклонение скорости от заданной корректируетс  контуром регулировани  устойчивости, выход которого подаетс  на вход электромашннного усилител  ЭМУ только при рассогласовании системы .

Контур регулирова 1н  устойчивости электрически отличаетс  от системы управлени , когда изменение скорости двигател  ИД осунюствл етс  вьние номинальной. Изменение скорости двигател  в это. .циапазоне такое же, как и в варианте по фиг. 3 и 4.

Необходимость глубокой обратиой св зи по скорости (ОСС) в нижней части диапазона скоростей привода подачи диктуетс  зад;1иной жесткостью механических характеристик . Однако эта жесткость достигаетс  не только за счет ОСС; практически частич га  компенсаци  падени  напр жен ; i главной цепи исполпительного двигател  осуш,ествл етс  и при поглопш положительной обратной св зи ОПТ по току нагрузки. Введением обратной св зи ОПТ в схему расшир етс  диапазон изменени  скорости исполнительиого двигател  зп счет малых скоростей.

На фиг. 3 и 4 показаны стр ктурна  и принципиальна  схемы вариапта электропривода, в кoтopo: I тахогенератор ТГ св зан с дв ггателем ИД при иовышгношего редуктора и центробежной муфты МЦ.

В схеме предусмотрена обратна  отрицательна  св зь но напр л енню (обмотка ООСН) п по приращению напр жени . Обратна  отрицательна  св зь по прираш,ению напр жени  (динамическа  св зь) осуществлена в форме ипнтпрованн  дополнительного сопротивленни R.-iocu емкостью Сн.

Регулирование устойчивости скорости осуществл етс  при по.мощи контура, состо ш1его из маломош,ного генератора ТГ посто нного тока с

малой индуктивностью  кор  и обмотки управлени  ООСС. Выход регул тора устойчивости скорости- тахогенератора ТГ подаетс  на вход электромашинного уснлител  ЭЛ4У (обмоткаООСС) в виде обратной 07рицательной св зи.

Необходима  уставка скорос:и двигател  ИД задаетс : а) в иижней части дианазона нзменени  скоростей путем изменени  величины сигнала управлени , воздействуюш ,его на выходное напр жение ЭМУ (потенциометр ВС, обмотка управлепи  ОУ) и глубииы обратной отрицательной св зн по скорости (потенциометр RI.K-C, обмотка OOCCJ;

б)Б средней части дианазона-путем изменени  только величины сигнала ЭМУ (ВС, ОУ):

в)в верхней части диапазона-путем нзмененн  волнчины : гагнитного потока двигател  ИД (вариатор

скорости - двойной потенциометр ДН, обмотки возбуждени  ОВИДI и ОВИД П двнгател  ИД).

Ползункн потенциометра fiC, Ri-ic: и ДЯ управл ютс  при помоши одной и той же руко тки (на фиг. 4 механ 1ческа  св зь ползунов показана пунктиром).

Поддержание посто нства скорости обеспечиваетс  налнчнем отрицательной св зн по скорости нар ду с соответствуюшей настройкой компепсацни реакцти  кор .

Центробежна  муфта МЦ дл  отключени  регул тора от вала двигател  ЯД г.рн больни1х скорост х по соображенн м механической прочности. Г овыц аю1ЦП1 ред) нспользуетс  дл  усилени  напр жени  выхода тахогенератора ТГ. Тахогеператор аоздействует на систему только в нпжпей части диапазона.

Нрактически это выполнено таким образом, что при достиженш исполнительным двигателем ЯД некоторой скоростп тахогенератор ТГ О1ключаетс  от вала двигател  ЯД центробежной луфтой МЦ. Предварительно , с некоторыА oнepeжeнпe., об.мотка ООСС отключаетс  от  кор  тахогенератора ТГ нормально

закрытым контактом реле РБ и подключаетс  его нормально открытым контактом к зажнмам  кор  электромашинного усилител  ЭА1У так, что действие ампервитков обмотки ООСС прн этом направлено навстречу ампервнткам сигнальной обмоткн ОУ, т. е. тем самым уснливаетс  посто нно действующа  отрицательна  св зь но напр жегн-но.

При сннженнн скоростн иснолпнтельного двигател  ИД ниже заданной тахогенератор 7Т автоматнчески подключаетс  к валу двнгател  при номощн той же центробежной муфты МЦ. После этого действием реле РБ обмотка ООСС с некоторым заназдыванием отключаетс  от зажнмов  кор  электромашинного усилител  ЭМУ и подключаетс  к зажимам выхода тахогенератора .

Схема электропривода запроектирована так, что при скоростн двигател  ИД, равной примерно 20% от номинальной, тахогенератор развивает предельную скорость н, следовательно , наибольший выход но мощности.

Введение между валом исно.лнитсльного двигател  м тахогенсратором повыщающего редуктора с механизмом автоматического отключени  последнего дает возможность расширить диапазон изменени  скорости за счет нижней части,

Дл  уменьщенн  степени неравномерности регулировани  скорости исполнительного двигател  в устг1иовившемс  режиме дл  системы ЭМУ-ИД при имеющихс  в схеме посто нно действующих обратных отрицательных св з х предусмотрено одновременно с изменением сопротивлени  в цепи обмотки ОУ изменение сопротивлени .

Предмет изобретени 

1.Электропривод дл  станков с исполнительным двигателем посто нного тока и с электромашинным усилителем в качестве генератора , имеющнй разомкнутую цепь управлени  с внутренними донолнительными св з мн (отрицательными по напр жению и приращению папр жени  и ноложительными но току двигател ) дл  получени  жестких характернстик н устойчивой работы привода, о т л и ч а юП1 и и с   тем, что, с целью расин рени  диапазона регулировани  скорости исполнительного двигател  в области малых скоростей и сохранени  устойчивости нривода в широком диапазоне скоростей, применена дополнительна  св зь по действительной скорости двигател , осуществл ема  посредством регул тора скорости с замкнутой ценью унравлени , состо щего из механически св занного с иснолнительным двигателем тахогеператора и электронного усилительного устройства, воздействующего ira унравл ющую обмотку электромаши1 ного усилител  при нарушении равенства напр жени  тахогенератора и эталонного напр жени , устанавливаемого г отенциометром задатчика скорости .

2.Видоизменение электропривода но п. 1 , отличающеес  тем, что, с целью выполнени  схемы унравлени  без промежуточного усилител , тахогенератор св зан с исполнительным двигателем при помощи повыщающего редуктора и центробежной муфты, отключаюн;ей тахогенератор от исполнительного двнгател  в диапазоне боль них скоростей.

№ 98785

Фиг. 2 /Si

ОУ- CH

-WVv1{

TCfFT

ОУЗ

У-

////

1

i.

№ 98785

6 Фиг . 3

7/

,, ИХ

V

ил Л/7

.

Фиг. 4 ОВИЛ1

v.,, М,Н

о в ид и - -рООСС Т -