Устройство для двухзонного регулирования скорости

Устройство для двухзонного регулирования скорости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К AITOPCNOMV СаИДИтЕЛЬСтВЮ а (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 09,04.73 (21) 1903017/07 г,(g с (51} M. Кл.

Н 02 Р 5/2е> (53) УДК 621,313.2 (088.8) с присоединением заявки № .1952073/07

Государственный квинтет

Совета й}нннстроа СССР оо делам нэооретеннй н открытнй (23) Приоритет (43) Опубликовано05.08.77.Бюллетень g. 9 (45) Дата опубликования описания 22.09,77 (72) Авторы изобретения

М. В. Мнтельман, Г. Д. Михайлов и Г1. П. Мирошкпп

Главное управление горнорудной промышленности н Харьковское пуско-наладочное управление % 413 (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХЗОННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

СКОРОСТИ

Предлагаемое изобретение относится к области управления электродвигателями, в частности к устройствал. для регулирования числа оборотов электродвигателей, выполненных по системе управляемый преобразоват ель - электродвигатель, им еюших малый статический момент на валу, в которых регулируется напряжение на якоре и ток вдзбуждеция двигателя, и можетбыть применено для управления электродвигателями механизмов с большим моментом инер- ции, например, для управления механизмами поворота экскаваторов — драглайнов.

Известно устройство двухоконного регулирования скорости врашения электроприво- 15 дов валков реверсивного прокатного стана, работлюшее по системе генератор-двигатель, содерж»шее задатчик, регулятор напряжения с ограничителем выходного сигнала н пепи его отрицательной обратной свя- 2Е зи, регулятор тока якоря и регулятор напряжения возбуждения, датчики напряжения, тока якоря и тока возбуждения, блок нелинейности. Электр}>опрннод p;>6AT(307 с двухзонпым регулирование,"< ско1 т>сти. Управ- 25 ление электроприводом-двухконтурное с у равлением током возбуждения с обратной связью по э.д.с. электродвигателя.

При применении указанного устройства для управления механизмами, работак>шими с большими моментами инерции, например механизмами поворота платформы экскаваторов, выявляется ряд недостатков.

Особенность этих механизмов экскаватора заключается в наличии зазоров в пределах, достигаюших до двух-трех оборотов электродвигателя. Последний успевает набрать скорость до сцепления с большой массой, и происходит удар, который при неоднократном повторении приводит к поломке передач или выкрашиванию контактных поверх ностей зубьев. Поэтому недостаток известного устройства управления состоит в отсутствии замедления темпа разгона электропривода до окончания выбора зазоров в передачах и в том, что магнитный поток электродвигателя при разгоне и торлюжепии ниже основной скорости,не превышает нолопильного, п,поэтому время разгона больsIe минимально возможного (в случае форсировки магнитного потока) на 30-40 %, что нриводит к лололнительному нагреву обмоток якоря.

Цель изобретения сокращение времени обработки заланного перемещения и снижение динамических нагрузок при выборе зазора в передачах.

Поставленная цель достигается тем, что в схему управления введены сумматор, бло- 10 ки нелинейности, датчик амплитудного значения напряжения сети, регулируемый ограничитель тока возбуждения электродвигателя. При этом ко входу ограничителя выходного сигнала присоединен сумматор, 15 ко входу которого присоединены через блоки нелинейности датчик тока возбуждения и датчик напряжения на якоре, а ко входу регулятора тока возбуждения присоединен через блок нелинейности датчик тока якоря, вход регулятора тока возбуждения зашунтирован ограничителем, ко входам которого присоединены через блок нелинейности датчик напряжения и датчик амплитудного зна2 чения напряжения сети.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 график зависимости тока возбужл ния от тока якоря.

Якорь 1 электродвигатели и его обмотка

2 возбуждения подключены к выходам вентильных преобразователей 3, 4 соответствено. Вход преобразователя 3 через регулятор .5 тока якоря и регулятор 6 напряжения соединен с выходом устройства 7 задания режима. Между входом и выходом регулятора 6 напряжения включен своими входами переменного тока ограничитель 8 выхода, к входам постоянного тока которого подключены выходы сумматора 9, Выход датчика

10 тока якоря соединен со входом регулятора 5 тока якоря и через блок 1 1 нелинейности соединен со входом регулятора

12 тока возбуждения. Датчик 13 напряжения на якоре соединен со входом регулятора 6 напряжения, через блок 14 нелинейности со входом сумматора 9 и с входами бграничителя 15, который вместе с датчиком 16 ам- 0 плитудного значения напряжения питания вентильного преобразователя 3 шунтирует входы регулятора 12 тока возбуждения двигателя. Датчик 17 тока возбуждения лвиravens соединен со входом регулятора 12 тока возбуждения двигателя и через блок нелинейности 18 соединен со вторым входом сумматора 9. Выход регулятора 12 тока возбуждения присоелинен ко входу преобразователя 4. 60

При появлении сигнала на выходе регулятора 6 напряжения на его выходе устанавливается напряжение, определяемое напряжением на выходе ограничителя 8 выхода. При этом регулятор 5 тока якоря обеспечивает появление небольшого тока в якоре 1. Малый ток якоря 1 вследствие действия блока 11 не вызывает роста тока возбуждения и магнитного потока (см. фиг. 2), разгон электродвигателя до выбора всех зазоров в передачах происходит с пониженным моментом, что обеспечивает малую величину улара в момент окончания выбора зазора, В момент окончания выбора зазора происходит увеличение тока якоря электродвигателя 1. Это вызывает увеличение напряжения на выходе регулятора 12 тока возбуждения и увеличение напряжения на входе сумматора 9.

Увеличение напряжения на входе сумматора 9 приводит к увеличению тока разгона якоря 1. Это действие положительной о6ратной связи заканчивается в момент .достижения максимального напряжения на выходе сумматора 9. При этом ток возбуждения электродвигателя увеличивается до значения, обеспечивающего полное насыщение эл ектродвигател я.

Отрицательная обратная связь го току возбуждения электродвигателя обеспечивает своевременное снятие форсировки по напряжению возбуждения. Подключение входа блока нелинейности 18 к выходу датчика 17 обеспечивает положительную обратную связь, обеспечивающую вывод всех параметров электродвигателя на предельно допустимый уровень. При применении для питания якоря электродвигателя 1 быстродействующего преобразователя 3 (например, тиристорпого) положительная обратная свкзь Hà вход блока

18 нелинейности подается путем подключе.ния входа этого блока к выходу регулятора

12 тока возбуждения, что обеспечивает в этом случае более четкую работу схемы.

С. ростом скорости электродвигателя растет напряжение на его якоре, в результате уменьшается напряжение на входе сумматора 9 и в соответствии с законами коммутации уменьшается ток якоря 1 электролвигателя. По мере разгона электродвигателя и уменьшения тока якоря 1 происходит уменьшение тока возбужления. Это приводит к уменьшению напряжения на входе сумматора

9. Под влиянием этих процессов происхолит разгон электродвигателя выше осповной скорости. Блок 14 нелинейности обеспечивает формирование закона изменения тока

566131

5 якоря в соответствии с законами коммутации.

При переходе в тормозной режим ток якоря переходит через ноль и меняет знак. При малом токе якоря напряжение на выходе ре-б гулятора 12 тока возбуждения становится минимальным, что вместе с повышенным на-, пряжением на якоре электродвигателя обус,лавливает минимально возможное напряжение на выходе сумматора 9, и, следовательно, реверс электродвигателя до выборки зазора в передачах с малым током якоря. При этом магнитный йоток также существенно снижается, что способствует еще большему снижению величины удара при вы15 боре зазоров в передачах. После окончания. выбора зазора происходит вспеск тока, который приводит, как при троганиц с места, к росту магнитного потока. Если перед торI () мо жени ем, всл едстви е ослаблени я магнитного,, потока электродвигатель имел скорость, значительно превышающую основную, то форсированный рост магнитного потока приводит к черезмерному росту ЭДС электродвигателя, что может привести к "опрокидыванию инверторного режима вентпльного преобразователя 3, Вероятность такого нарушения тормозного режима электродвигателя тем больше, чем ниже амплитудное значение напряжения сети.

Поэтому к ограничителю 15, шунтирующему вход регулятора 12 тока возбуждения, подключены для сравнения выход датчика на35 пряжения на якоре электродвигателя 13 и датчик амплитуды напряжения сети, питающей тиристорный преобразователь. При понижении напряже п я сети или повышении

ЭДС электродвигателя ограничитель 15 умень»

40 шает свое эквивалентное сопротивление и уменьшает тем самым связь между датчиколi тока 10 и регулятором 12 тока возбуждения, понижает тем самым ЭДС электродвигателя. При использовании в качестве преобразователя 3 системы "тиристорный возбудитель — генератор на.выходе блока 16 должно быть постоянное по амплитуде напря:жение. формула изобретения

1. Устройство для двухзонного регулирования скорости в системе управляемый преобразователь - двигатель, содержашее задатчик, последовательно включенные регулятор напряжения с ограничителем выходного сигнала в цепи его обратной связи и регулятор тока, регулятор возбуждения и датчики напряжения, тока якоря и тока возбуждения, блок нелинейности, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени отработки заданного переме цения и снижения динамических нагрузок при выборе зазора в передачах, ограничитель соединен через сумматор и блок нелинейо ности с датчиком напряжения и через тот же сумматор и блок нелинейности с датчиком тока возбуждения,: датчик тока якоря через дополнительно введенный нелинейный блок соединен со входом регулятора тока возбуждения, а параллельно входу регулятора тока возбуждения включен ограничитель, ко входу которого подключен датчик напряжения.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью исключения аварийных режимов преобразователя при понижении напряжения сети, управляющий вход ограничителя соединен с датчиком амплитуды напряжения сети.

568131 6но, абн .Фиг. У

Составитель В. Ткаченко

Редактор В. Фельдман Техред Н; Бабурка Корректор С Патрушева

Заказ 2813/40 Тираж 917 Подпнсное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

1l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фплиал ППП Патент, r. Ужгород, ул Проектная, 4