Электропривод постоянного тока

Электропривод постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(«) 586534

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 03.09.76 (21) 2403355/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.12.77. Бюллетень ¹ 48 (45) Дата опубликования описания 14.03.78 (51) 1Ч. Кл 2 Н 02Р 5/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР йо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.313,2 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Кузнецов, Б. Я. Панченко и Г. М. Синицына (71) Заявитель (54) ЗЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА

Ф 2

Изобретение относится к автоматизированным электроприводам, а именно к электроприводам постоянного тока с нереверсивным преобразователем в цепи якоря двигателя и реверсивным преобразователем в цепи возбуждения двигателя при активном моменте нагрузки на его валу.

Известен электропривод постоянного тока с нереверсивным преобразователем в цепи якоря двигателя и реверсивным преобразователем в цепи возбуждения двигателя, содержащий контур регулирования тока якоря и контур регулирования тока возбуждения. Два эти контура подключены к выходу регулятора скорости (1). Этот электропривод обеспечивает хорошее качество регулирования для приводов с реактивным моментом нагрузки, однако в случае актив1-:ого момента нагрузки даже при большом коэффпцпснте форсировки по напряжению возбуждс«ия он не может обеспечить хорошс"о качества регулирования при разгоне в сторону, соответствующую действию активного момсн,;! нагрузки, поскольку увеличение коэффпц11"!:, та форсировки сверх 3 — 4 сокращает врем 1 «срс .од .>Го процесса незначительно. Кромс - ".О, увс.: ..ение макспмального напряжс lпlя ыо 0;",ä!!òñ«ÿ снижает надежность и увеличивает стоимость последнего и всего привода в целом.

Наиболее близким по технп . кой сущности и предлагаемому электроприводу является тиристорный привод постоянного тока с реверсом поля для реверсивного прокатного стана (2).

Он содержит контур регулирования скорости, 5 контур регулирования тока возбуждения с блоком задания тока возбуждения на его входе и контур регулирования тока якоря с логическим устройством для блокирования тока якоря. Контуры регулирования тока якоря и

10 тока возбуждения подключены к выходу регулятора скорости, первый через звено выделения модуля, а второй через блок задания тока возбуждения. Этот блок имеет релейную характеристику, которая наиболее целесообраз15 на при работе двигателя с большими моментами статической нагрузки.

В контуре регулирования тока возбуждения имеется схема для вычисления величины потока двигателя, что способствует улучшению

20 его регулирования, Блокирование тока якоря осуществляется за счет уменьшения уровня насыщснпя регулятора скорости в функции текущего направления потока двигателя и требуемого направления его момента. Однако в случае, когда двигатель нагружен активным моментом нагрузки и происходит разгон в направлении, совпадающем с действием активного моме1па нагрузки, имеет место значительное перерегулирование скорости и более

Ф высокое время переходного процесса. Кроме

586534

3 того, из-за перерегулирования скорости работа привода будет характеризоваться недостаточной надежностью. 11еререгулирование скорости связано с тем, что реверс потока двигателя будет начинаться при скорости двигателя, близкой к заданной скорости вращения. Изза инерционности цепи возбуждения на изменение направления потока, а следовательно, момента двигателя требуется определенное время. В течение этого времени продолжается увеличение скорости двигателя под действием активного момента нагрузки, и она превысит заданную скорость вращения. Из-за перерегулирования скорости увеличивается время переходного процесса. Перерегулирование скорости снижает также надежность работы привода, так как оно может привести к авариям в механической части привода и вызвать из-за у.величения напряжения на двигателе так называемый «прорыв инвертора».

Целью изобретения является уменьшение перерегулирования скорости и времени регулирования при работе двигателя с активным моментом нагрузки. Для достижения этой цели электропривод постоянного тока снабжен дополнительным регулятором скорости и нелинейным элементом, имеющим коэффициент усиления для одной из полярностей входного сигнала меньший, чем для другой, причем первый вход дополнительного регулятора скорости подключен к источнику сигнала задания скорости через нелинейный элемент, второй вход — к датчику скорости; а выход — ко входу блока задания тока возбуждения, На фиг. 1 изображена функциональная схема предложенного электропривода; на фиг.

2 — диаграмма изменения его основных координат при реверсе скорости двигателя в сторону, совпадающую с действием активного момента нагрузки.

Электропривод содержит якорь двигателя постоянного тока 1 и его обмотку возбуждения 2, нереверсивный преобразователь цепи якоря 3 и реверсивный преобразователь 4 цепи возбуждения, регулятор 5 тока якоря, регулятор 6 тока возбуждения, основной регулятор 7 скорости, дополнительный регулятор 8 скорости, звено выделения модуля 9, ключевой элемент 10, управляющее устройство 11, блок задания тока возбуждения 12, нелинейный элемент 13, датчик скорости 14. Ключевой элемент 10 и управляющее устройство 11 образуют логическое устройство для блокирования тока якоря. Ко входу регулятора 8 подключен источник сигнала задания скорости 15.

Выбор нелинейного элемента определяется сл еду ющи м.

Коэффициент усиления нелинейного элемента для одной из полярностей входного сигнала должен быть меньше, чем для другой.

Больший коэффициент усиления или, что то же, большее заданное значение скорости для дополнительного регулятора скорости, соответствует работе привода в направлении, проти5

ЗО

65 воположном действию активного момента на рузки.

Предлагаемый электропривод раб.. ае1 c;feд ющим образом.

При реверсе в момент времени 1 исгочника сигнала задания скорости на его входе происходит изменение полярности нанряжешш рс) и Ср 2 íà выходах соответственно основного 7 и дополнительного 8 регуляторов скорости. Изменение полярности напряжения

Upcq вызывает, в свою очередь, изменение направления заданного значения потока двигателя на входе блока задания тока возбуждения 12, вследствие чего в этот же момент времени tf начинается реверс потока Ф двигателя. В промежуток времени 11 — 1 логическое устройство для блокирования тока якоря уменьшает ток якоря с„до нуля, так как текущее направление потока двигателя, контролируемое управляющим устройством 11, не соответствует требуемому направлению его момента, которое определяется полярностью напряжения Ьр,1 на выходе основного регулятора скорости 7 и контролируется ключевым элементом 10; в это время уменьшение скорости ю двигателя происходит под действием момента статической нагрузки. С момента времени 4 поток приобретает требуемое направление, логическое устройство прекращает блокирование тока якоря, и с этого времени уменьшение скорости и ее реверс происходят уже под действием суммарного момента двигателя и момента статической нагрузки. Вследствие того, что в направлении реверса дополнительный регулятор скорости 8 имеет меньшее заданное значение, чем основной 7, полярность напряжения 7рс2 на его выходе меняется при скорости двигателя ь, меньшей, чем скорость вь при которой меняется полярность напряжения Ур, на выходе основного регулятора. В промежуток времени 1„— 14 момент двигателя уменьшается от максимального значения до нуля вследствие уменьшения потока двигателя. С момента времени t4 логическое устройство пл блокирования тока якоря снова уменьшает ток якоря до нуля, так как направление потока двигателя уже не соответствует требуемому направлению его момента, и в дальнейшем скорость двигателя увеличивается за счет действия активного момента, создаваемого нагрузкой. В момент времени (;, когда двигатель разгоняется до скорости сон близкой к установившейся скорости а -,„меняется полярность напряжения Uf,cf на выходе основного ргчулятора скорости, и логическое устройство прекращает блокирование тока якоря. К этому времени готок двигателя уже успевает нара ли до достаточной величины в требуемом направлении, и поэтому двигатель спосоое» развить мом HT, достато:fffbfff для уравновешивания момента, со.гданного нагрузкой.

Вследствие этого переход на установившуюся скоРость вРащениЯ f)yc нРопсходнт плавно, без нсререгулирований скорости и с минимальным временем переходпо. процесса.

586534

Таким образом, изобретение позволяет простымп .редствами ликвидировать перерегули1.-ванне скорости двигателя, сократить время переходного процесса и увеличить надежность электроп р и вода.

Формула изобретения

Злектропривод постоянного тока с нереверсивным преобразователем в цепи якоря двигателя и реверсивным преобразователем в цепи возбуждения двигателя, содержащий контур регулирования скорости, контур регулирования тока возбуждения с блоком задания тока возбуждения на его входе и контур регулирования тока якоря с логическим устройством для блокирования тока якоря, о т л и.ч а юшийся тем, что, с целью уменьшения перерегулирований скорости и времени регулирования при работе двигателя с активным моментом нагрузки, он снабжен дополнительным регулятором скорости и нелинейным элементом с коэффициентом усиления для одной из полярностей входного сигнала меньшим, чем

5 для другой, причем первый вход дополнительного регулятора скорости подключен к источнику сигнала задания скорости через нелинейный элемент, второй вход — к датчику скорости, а выход — ко входу блока задания то10 ка возбуждения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Зкспресс-информация «Автоматизированный электропривод, электротехнология и элек15 троснабжение промышленных предприятий», М., 1974, № 44, реф. 214, с. 14 — 21.

2. Зкспресс-информация «Автоматизированный электропривод, электротехнология я электроснабжение промышленных предприятий», 20 М., 1974, № 9, реф. 50, с. 26 — 29.

586534 о, ся

Составитель В. Ткаченко

Корректоры: Л. Брахнина и А. Степанова

Техред И. Михайлова

Редактор В. Левитов

Изд. ¹ 115 Тираж 917 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий!

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 699 1!

Типография, пп. Сапунова, 2