Способ выравнивания токов нагрузки двигателей постоянного тока

Способ выравнивания токов нагрузки двигателей постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респу блин (11) 568133 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30,03.70(21) 1418485/07 с присоединением заявки №1418486/07 (23) Приоритет— (43) Опублнковано05.08 77 Бюллетень №29 (45) Дата опубликования описания 22.09.77 (51) М. Кл.

Н 02 Р 5/46

Н 02 Р 7/68

Государственный комитет

6еввтв Министров СССР оо делам иэобретений и открытий (53) УДК 621.313.2

077 3 621 316 .721(088.8) (72) Автор изобретения

N. Я. Палей

Украинский государственный проектный институт

"Т яжпромэлектропроект (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫРАВНИВАНИЯ ТОКОВ НАГРУЗКИ

ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к системам регулирования многодвигательных электроприводов постоянного тока и может быть использовано для электроприводов прокатных станов.

Известны способы выравнивания токов нагрузки между двигателями воздействием на их ток возбуждения.

Один из известных способов заключается в воздействии на токи возбуждения двигателей таким образом, чтобы при увеличении тока возбуждения одного двигателя уменьшался ток возбуждения второго flj.

В описанном способе выходной сигнал

УВН не ограничивается. Это приводит к тому, что ток возбуждения одного иэ двигателей может черезмерно увеличиваться, а второго — соответственно уменьшатьс я.

Известен также способ выравнивания нагрузок двигателей постоянного тока (2) заключающийся в воздействии нв возбудители в функции суммы сигналов задания на ток возбуждения и сигнала, пропорционального разности токов нагрузки.

Наиболее близким к изобретению является способ выравнивания токов нагрузки двигателей постоянного тока (3), заключающийся в воздействии на возбуждение двигателей в функпии величины разности сигналов, пропорциональных токам нагрузки двигателей, с одновременным ограничением токов возбуждения двигателей и предусматривающий указанное ограничение постоянным 0 по величине. При двухфазном регулировании скорости двигателя в известном способе выравнивания токов нагрузки двигателей постоянного тока ток возбуждения двигателя определяется алгебраической сум(5 мой сигнала основного задания и выходного сигнала, регулятора выравнивания токов нагрузки. Последний сигнал выбирается из условия ограничения отклонении тока воэбуж пения двигателя на некоторую величину р д 3g H от номинального значения тока.

Для выявления недостатков, присущих известным способам, рассмотрим BblpBBHHванне токов нагрузки при регулировании скорости двигателей от номинальной (по568133

3 ток двигателя полный) до максимальной (поток двигателя минимальный), В рассматриваемом способе ток возбуждения двигателя определяется алгебраической суммой сигнала основного задания 5 и выходного сигнала регулятора выревнивания нагрузок (РЗН), максимальное значение последнего выбирается иэ условия ограничения отклонения тока возбуждения двигателя на некоторую величину и Л ЭВ Н 10 от номинального значения.

При этом предельные значения тока возбуждения можно записать в следующем виде: максимальный ток 0 Е макс при скор- 15 ти двигателя номинальной (или ниже) и максимальном сигнале на выходе PBH В макс= (1 фи м (1) минимальный ток и,„и„при максимальной скорости двигателя и максимальном сигнале на выходе РВН димами= (1 -с(. Ь ) lh6 ) (2) где дВй-о ток возбуждения, соответствующий максимальной скорости двигателя;

25 вн = à — кратность изменения. тока воз, во буждения при регулирований скорости полем,двигателя (может>. колебаться в пределах с 2-4 )

Для обеспечения достаточной эффективности PBH максимальный сигнал на его выходе принимается таким, чтобы вызвать отклонение тока возбуждения не менее, чем

a ASH Oil 36H ° . (5)

Учитывая уравнения (1) и (3), оценим потери, выделяемые в обмотке возбужков возбуждения двигателей выполнено регулируемым в функции знака разности сиг.налов, пропорциональных токам нагрузки, и сигнала задания тока возбуждения.

На чертеже представлена схема устройства реализующего предложенный способ.

Выходной сигнал регулятора 1 выравнивания токов нагрузки, суммирующийся с основным сигналом задания Ц поступаЗЬ ет на входы регулируемых возбудителей 2, 3 двигателей 4, 5 через управляемые ограничители 6, 7 сигйала. Управление ограничителями 6, 7 осуществляется сигналами, которые формируются звеном 8, на вход которого поступают выходной сигнал регулятора 1 и сигнал, определяющий требуемый ток возбуждения U например задание на скорость двигателя при двухзонном регулировании с зависимым управлением полем. Выходное напряжение звена

8 формируется таким образом, что ток возбуждения, определяемый суммарным задающим сигналом регулятору возбуждения, изменяется от номинального до максимального.

Рассмотрим пример работы устройства, реализующего звено 8. Управление ограничителями 6, 7 осуществляется при помощи усилителей 9, 10 входящих в звено 8, в которое включены также нуль-индикатор 11 и стабилитроны 12, 13.

Пусть ток нагрузки двигателя 4 больше тока двигателя 5; тогда ток обмотки".возбуждения 14 нужно увеличивать, а ток обмотки возбуждения 15 уменьшать. дения:

? =

ВМЯИС И О ВН т.е. потери в обмотке возбуждения на 207 превышают номинальные.

Приняв кратность изменения тока4.=4, иэ уравнения (2), можно оценить минимальное значение тока возбуждения 45 во О 6 мин

Такое уменьшение тока возбуждения мо жет привести при механически несвязанных валах двигателей к аварийному повышению скорости, а при механически связанныХ ва- 50 лах — к отклонению привода от воздействия реле нулевого тока возбуждения.

Таким образом, недостатки известных способов и устройств выравнивания токов нагрузки заключаются в возможности значи- 55 тельного перегрева обмоток возбуждения двигателя и аварийного отключения привода.

По предлагаемому способу с целью повышения надежности работы систем регулирования скорости двигателя ограничение ток

На входе каждого усилителя 9 и 10 сигналы U поступаюшие с прямого А и

Оn1 инверсного Б выходов нуль-индикатора 1 1, суммируются с сигналом 1.Г3 ц, определяющим скорость двигателя. При двухзОнном регулировании скорости сигнал U g определяет ток возбуждения двигателя при изменении.скорости от основной до максимальной. Для рассматриваемого распределения нагрузок сигнал U имеет место только

Ол на выходе Б нуль-индикатора 11. Г!ри изменении сигнала У а ст нуля до напряжения пробоя 1Г„. стабилитронов 12, 13, что соответствует изменению скорости от нуля до основной, на входе усилителя 9 задающие сигналы отсутствуют, а на входе усилителя 10 имеет место постоянный сигнал оп

В результате этого сигнал па выходе усилителя 9 равен 0 и сигнал регулятора

1 на вход возбудителя 2 не поступает, а на выходе усилителя 10 — максимальный, т.е.

568133

5 на вход возбудителя 3 поступает максимальный сигнал регулятора 1, Таким образом, при сигнале U>g соответствующем номинальному току возбуждения двигателей, сигнал на выходе регулятора 1, суммируюшийся с основным, на г вход возбудителя 2 не поступает, а сигнал на выходе регулятора 1, вычитающийся из основного, поступает на вход возбудителя 3 беспрепятственно. 10

При дальнейшем увеличении сигнала У на входы усилителей 9 и 10 поступает сиг а 1 ат нал задания на ток возбуждения (/ уменьшается, в результате чего на выходе уси- 15

° лителя 9 появляется сигнал, изменяющийся таким образом, чтобы сумма сигналов на входе возбудителя 2 не превышала задания на номинальный ток возбуждения двигателя 4, что достигается. выбором коэф- 0 ,,фициента усиления усилителя 9 при соответствующей полярности его выходного сигнала; максимум выходного сигнала усилителя 9 соответствует заданному отклонению . тока возбуждения и сигнал на выходе уси- 25 лителя 10 остается минималып м до тех пор, пока .ток возбуждения не уменьшится до некоторого заданного значения

В0 В МИН . Ь, Дальнейшее уменьшение тока возбуждения, т.е. увеличение U о, приводит к уменьшению сигнала на выходе усилителя 10 таким образом, чтобы разность сиг- З5 налов на выходе возбудителя 3 не была меньше задания на минимальный ток обмот-. ки возбуждения 15, требуемая характеристика усилителя 10 достигается выбором коэффициента усилия при соответствующей по40 .лярности его выходного сигнала.

При изменении полярности сигнала па выходе регулятора 1 имеет место напряжение только на выходе А нуль-индикатора 11, сигнал IJ „подается на вход усилителя 9, дальнейшая работа схемы аналогична описанной.

Таким образом, рассмотренный способ выравнивания токов нагрузки двигателей исключает возможность перегрева обмоток возбуждения двигателей, так как суммарный сигнал на входе возбудителей 2, 3 не может превышать задания на номинальный токвозбуждения предотвращает возможность аварий1 ного отключения двигателей> так как разность сигналов на входе возбудителя не может быть ниже величины, обеспечивающей заданный минимальный ток возбуждения.

Формула изобретения

Способ выравнивания токов нагрузки двигателей постоянного тока, согласно которому регулируют токи возбуждения двигателей в функции величины разности сигналов, пропорциональных токам нагрузки двигателей. и одновременно ограничивают токи возбуждения двигателей, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышениянадежности,. работы, величину ограничения токов возбуждения изменяют в функции знака разности сигналов, пропорциональных токам нагрузки и сигнала задания токов возбуждения.

Источники информации, принятые во внимание При экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

М 208089, Н 02 P 5/50, 1968 r.

2. Проект ВНИИЭлектропривод МОЛА

082.839, M., 1969 г.

3. Патент ГДР _#_o 30148, НКИ 21 С 62/05, 1964 r.

568133

Соспыитель В. Кузнецова

Редактор В. Фельдман Техред Н. Бабурка Корректор С. П атрушева

Заказ 2813/40 Тираж 817 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ППГ! "Патент, г.. Ужгород, ул. Проектная, 4