Устройство управления вентильным электроприводом постоянного тока

Устройство управления вентильным электроприводом постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

00 492026

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советский

Социалистических

Реслуолик (61) Зависимое от авт. свидстсJlhcTBQ (22) Заявлено 20.09.71 (21) 1700508/24-7 (51) М. Кл. Н 02р 5/06 с присоединением заявки № 1702912/24-7 (32) Приоритет

Опубликовано 15.11.75. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 10.02.76

Государственный комитет

Совета йлннистрсв СССР ло делам ивооретений

H OT P ITHH (53) УДК 621.316.718 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. Э. Зильберблат, С. Г. Замчевский, О, А. Помазановский, И. Д. Розов и И. В. Ширманов

Украинский государственный проектный институт

«Тяжпромэлектропроект» (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ

ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение может применяться в системах электроприводов с питанием электродвигателей от управляемого вентильного преобразователя, например главных электроприводов непрерывных станов горячей прокатки, в частности листовых станов.

Известно устройство для управления вентильным электроприводом постоянного тока, например, для непрерывного стана горячей прокатки, содержащее систему подчиненного регулирования скорости, в состав которой входят регулятор скорости и регулятор тока, выход которого подключен на вход системы импульсно-<разового управления (СИФУ), и датчик статической нагрузки.

Для вентильных электроприводов весьма актуальной является задача уменьшения времени запаздывания тока и ограничения ударного падения скорости вращения, возникающего при набросе статической нагрузки, а также снижения перерегулирования скорости вращения при сбросе статической нагрузки за время уменьшения тока двигателя до нулевого значения (последнее имеет особое значение при питании электродвигателя от нереверсивного вентильного преобразователя).

Кроме того, весьма важной, специфичной для непрерывных прокатных станов является задача уменьшения петли металла в межклетьевом промежутке, образующейся при входе металла в клеть, т. е. сведение интеграла изменения скорости к нулевому. значению.

Известные устройства не удовлетворяют этим требованиям.

В предлагаемом устройстве для улучшения динамических характеристик системы ко входу СИФУ подсоединен дополнительный источник напряжения, вход которого через логическое устройство подключен к датчику стати10 ческой нагрузки, например к измерителю давления металла на валки.

Второй вход дополнительного источника напряжения подключен ко входу регулятора тока двигателя, что позволяет уменьшить

15 ударное падение скорости и интеграл отклонения скорости от заданного значения при набросе нагрузки.

ha чертеже дана блок-схема описываемого устройства.

20 Электродвигатель 1 постоянного тока получает питание от управляемого вентильного преобразователя 2. Устройство для управления содержит систему 3 импульсно-фазового управления вентилями с подключенным уси25 лителем-регулятором 4 тока, на входе которого производится сравнение сигнала задания на ток с сигналом датчика 5 обратной связ по току. Датчик 5 формирует свой выход в соответствии с напряжением, снимаемым с

30 шунта 6. Выход усилителя-регулятора 7 ско492026

65 рости, на входе которого производится сравнение сигналов задания и обратной связи по скорости от тахогенератора 8, подключен ко входу усилителя 4, а последний воздействует на СИФУ 3. Датчик 9 статической нагрузки через согласующий блок 10 подсоединен ко входам СИФУ 3 (первый канал) и регулятора 4 (второй канал). При применении в качестве датчика 9 статической нагрузки датчика момента согласующий блок 10 предназначен для преобразования сигнала момента в сигнал, пропорциональный току статической нагрузки. Это преобразование может осуществляться при помощи быстродействующего множительно-делительного устройства или параметрическим способом. При применении в качестве датчика статической нагрузки измерителей давления металла на валки (месдоз) согласующий блок 10 содержит источник регулируемого напряжения, величина которого устанавливается пропорциональной ожидаемому току статической нагрузки. Управление этим источником производится при помощи выходного сигнала месдозы.

Система регулирования скорости имеет астатизм второго порядка, а следовательно, нулевую величину установившейся ошибки по возмущающему воздействию.

Устройство работает следующим образом.

В режиме холостого хода выходное напряжение регулятора 4 обеспечивает значение э. д. с. преобразователя 2, соответствующее заданному значению скорости вращения двигателя 1. При набросе статической нагрузки появляется напряжение на выходе датчика 9 статической нагрузки и через согласующий блок 10 на вход СИФУ 3 подается дополнительный сигнал на открывание преобразователя 2. В результате этого происходит предельно быстрое нарастание тока двигателя 1 и, соответственно, ударное падение скорости имеет минимальное значение.

Предлагаемое устройство позволяет также устранить запаздывание тока двигателя при набросе нагрузки. В этом случае согласующий блок 10 при появлении сигнала на датчике 9 статической нагрузки вырабатывает составляющую сигнала, предназначенную для компенсации запаздывания, которая подается на вход СИФУ 3.

Для разновидности двухконтурной системы с жесткой обратной связью по току и интегрально-пропорциональным регулятором скорости сигнал согласующего блока 10, подаваемый на вход СИФУ 3 при набросе нагрузки, позволяет устранить запаздывание и получить предельно минимальное ударное падение скорости. Сигнал второго канала согласующего блока 10, подаваемый в момент наброса нагрузки на вход регулятора 4 тока, обеспечивает нулевое значение петли в межклетьевом промежутке. Для этого выходное напряжение второго канала согласующего блока 10 должно быть таким, чтобы после окончания переходного процесса, вызванного набросом на10

«р

55 грузки, напряжение lid выходе усилителя 7 приняло бы то же значение, что и в режи»е холостого хода. Изменение напряжения усилителя 7 представляет собой величину, пропорциональную петле, так как в данной системе (астатизм второго порядка) оно является интегралом от входного сигнала, который, в свою очередь, пропорционален отклонению скорости от заданного значения. Сигнал второго канала согласующего блока 10, воздействующий на вход регулятора 4 тока, способствует также уменьшению ударного падения скорости, а в тех случаях, когда не возникает запаздывание тока, сигнал первого канала согласующего блока на вход СИФУ 3 можно не подавать.

Для разновидности двухконтурной системы с гибкой обратной связью по току и пропорциональным регулятором скорости подача сигнала согласующего блока 10 по первому каналу на вход СИФУ 3 является обязательной. Сигнал второго канала согласующего блока 10, подаваемый на вход регулятора тока, должен быть направлен против сигнала гибкой обратной связи по току и компенсировать его действие на время переходного процесса, вызванного набросом нагрузки. При этом в некоторых случаях при достаточно больших значениях сигнала, подаваемого на вход СИФУ 3, сигнал второго канала на вход регулятора тока может не подаваться.

Предлагаемое устройство может быть также использовано в случае одноконтурных систем регулирования скорости, имеющих астатизм второго порядка, в которых отсутствует контур регулирования тока, а усилитель регулятора скорости собран по схеме интегрально-пропорционально-дифференциального регулятора. При этом в устройстве используется только первый канал согласующего блока 10, воздействующий на СИФУ 3. Для получения нулевого значения петли при набросе нагрузки величину сигнала согласующего блока 10 подбирают такой, чтобы по окончании переходного процесса, вызванного набросом нагрузки, напряжение на выходе ИПД вЂ” регулятора скорости приняло то же значение, что и в режиме холостого хода.

При любой из описанных систем регулирования при сбросе нагрузки и одновременном съеме сигнала со входа СИФУ 3 э.д. с. преобразователя уменьшается и ток предельно быстро спадает до нулевого значения, что сводит к минимуму перерегулирование скорости при сбросе нагрузки.

Формула изобретения

1. Устройство для управления вентильным электроприводом постоянного тока, например, для непрерывного стана горячей прокатки, содержащее систему подчиненного регулирования скорости, в состав которой входят регуля492026

Составитель Г. Филиппова

Редактор А. Пейсоченко Тсхред Е. Митрофанова Корректор 3. Тарасова

Заказ 116i19 Изд. ¹ 1991 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, i -35, Раугпскаи иаб., д 4 5

Типографии, пр. Сапунова, 2 тор скорости и регулятор тока, выход которого подключен на вход системы импульснофазового управления, и датчик статической нагрузки, отличающееся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик системы, ко входу системы импульсно-фазового управления подсоединен дополнительный источник напряжения, вход которого через логическое устройство подключен к датчику статической нагрузки, например к измерителю давления металла на валки.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения ударного паде5 ния скорости и интеграла отклонения скорости от заданного значения при набросе нагрузки, второй выход дополнительного источника напряжения подключен ко входу регулятора тока двигателя.