Регулируемый электропривод

Регулируемый электропривод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Соеэ Советски»

Социаимстм маски»

Ресяублмк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬ СТВО (6l) Дополнительное к авт свил-ву Nо <8829 (22) ???????????????? 30.12.76(21) 2435926>

Опубликовано 05.04.79Бюллетень )413

Дата опубликования описания 07 о4.79

< 656172

2 (5l} М, Кл.

Н 02 P 5!06

Гесударетввлни» кеиетет

СССР ае делам лвварвтвлее н еткритвл (53) УДК 621.313..2(088.8) (72) Лвтор изобретения

Ш. М. Марголин

Государственный ордена Ленина Союзный институт по проектированию металлургических заводов ГИПРОМЕ3 (71) Заявитель (54) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ЭЛЕКТРОГ1РИВОД

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроприводам.

По основному авторскому свидетельству No 488295 известен регулируемый электропривод механизма с циклической, преимущественно пульсирующей нагрузкой, содержащий вентильный преобразователь, питающий якорь двигателя постоянного тока, систему управления с последовательно включенными пропорционально-интегральными регуляторами скорости и тока, датчик частоты пульсаций нагрузки и усилитель с релейной характеристикой, соединенный с репе, контакт которого включен параллельно конденсатору в цепи обратной связи регулятора скорости.

В регулируемый электропривод введены последовательно соединенные умножитель и блок логики, при этом входы умножителя соединены с датчиками частоты пульсаций и тока, один выход блока логики соединен с усилителем, а другой— с входом регулятора скорости.

Известный регулируемый электропривод содержит измеритель производной тока якоря двигателя по времени, действующий на принципе вычисления производной тока di tdt по произведению значений тока и частоты вращения, и блок логики с двумя выходами, который вначале выдает команду на изменение структуры регулятора скорости (переход от

ПИ к П регулятору с соответствующим тв уменьшением амплитуды тока), а пои вторичном достижении предельного значения Ж t dt. осуществляет уменьшеР ние частоты вращения и, соответственно, ограничение d tdt до величины, аопустимсй по условиям коммутации на коллекторе(f J, Недостаток известного регулируемого электропривода заключается в ограниченном верхнем пределе регулирования частоты вращения двигателя и, соответственно,. колебаний нагрузки (например, при возвратно-поступательном движении), что приводит к ограничению производитель656172

3 ности механизма, а иногда к ухудшению технологических показателей. Так, например, недостаточная частота колебательного движения механизма качания кристалпизатора установки непрерывной разливки стали приводит к плохому качеству поверхности слитка.

Целью изобретения является увеличение верхнего предела регулирования частоты вращения двигателя. 1О

Поставленная цель достигается тем, что в цепь обратной связи по току якоря введено форсирующее звено, шунтированное размыкающим контактом дополнительного реле, подключенного через дополни- 15 тельный репейный усилитель к промежуточному выходу блока логики.

Изобретение поясняется чертежами: на фигуре 1 показана функциональная схема эпектропривода; на фигуре 2 при- Ю ведены кривые изменения относительных значений тока и скорости, Схема содержит вентильный преобразователь 1 с системой импульсно-фазового управления 2, двигатель постоянного тока 3, датчик тока якоря 4, шунт в силовой цепи 5, измеритель скорости вращения двигателя 6, ПИ-регулятор скорости 7 с последовательно вк поченны- ми в цепи обратной связи резистором 8 зо и конденсатором 9, подчиненный регулятору скорости ПИ- регулятор тока 10, умножитель 11, на входы которого подаются сигналы от датчика тока 4 и измерителя скорости 6, блок логики 1 2 с эа35 датчиком 13. Входная цепь блока логики

12 подключена к выходу умножителя 11.

К первому выходу 14 блока логики 12 через усилитель 15 подключено репе 16, №О замыкающий контакт 17 которого включен параллельно конденсатору 9. Ко вто» рому промежуточному выходу 18 блока логики 12 через усилитель 19 подключено реле 20, размыкающий контакт 21

45 которого шунтирует форсирующее звено

22, включенное между датчиком тока 4 и регулятором тока 10. Третий выход 23 блока логики 12 соединен со входом регулятора скорости 7.

Регулируемый электропривод работает следующим образом. Двигатель постоянного тока 3 питается от регулируемого ввнтильного преобразователя 1, выходное напряжение которого регулируется при помощи блока импульсно-фазового управления 2. Двухконтурная система подчиненного регулирования выполнена на ПИрегуляторах скорости и тока 7 и 10; си4 стема настроена по симметричному оптимуму", при пуске обеспечивается оптимальный (с точки зрения быстродействия и перерегулироваиия) переходный процесс. Кроме того, данная система обладает астатизмом 2-го порядка и эффективно ограничивает пульсации скорости при, низких частотах. Двигатель

3 работает с пульсирующей нагрузкой на валу. Сигналы с датчика тока 4 и измерителя скорости 6 поступают на вход умножитепя 11. Произведение амплитуд этих сигналов, умноженное на по-, стоянный коэффициент, равно амплитуде производной тока якоря двигателя по времени с6,/Д . Далее вычисленное значение амплитуды производнойс6 cd подавя ся на блок логики 1 2, осуществляющий сравнение значения сй„/dt с уставкой, определяемой задатчиком 13, а также счет до трех и разделение выходных им пульсов по трем каналам. Если с ростом частоты вращения, тока,.либо обеих переменных величинаД№ dt превысит заданЯ ное значение, то сигнал с выхода 14 блока логики 12 подается на усилитель

1 5, реле 16 срабатывает и своим контактом 17 шунтирует конденсатор 9 в цепи обратной связи регулятора скорости 7, Регулятор скорости становится пропорциональным, амплитуда тока якоря двигателя 3 и, соответственно, амплитуда производной тока, уменьшаются, Для увеличения верхнего предела допустимой частоты вращения, aponopuao-. нальной частоте колебаний нагрузки, служат элементы схемы 18-22. Когда по мерв роста частоты вращения или нагрузки привода (либо их одновременном увеличении), амплитуда о4 /сЦ вновь достигнет предельно допустимого значения, появляется сигнал на промежуточном выходе 18 блока логики 12, Напряжение с выхода 18 подается на усилитель

19, срабатывает реле 20. Его размыкающий контакт 21, открываясь, вводит в действие форсирующее звено 22,. цепи обратной связи регулятора тока 10. Передаточная функция замкнутого контура тока при включении указанного звена с постоянной времени Т равна

Условные обозначения в формулах (1) - (7):

6561 72 — некомпенсируемая постоянная м времени контура тока;

Т„- постоянная времени интегрированйя контура тока;

T — электромеханическая постоянная и времени привода;

К - - передаточный коэффициент а. с. по току якоря; с - коэффициент, определяющий настройку регулятора скорости; — суммарное сопротивление якорной цепи;

С - коэффициент ЭДС.

Пренебрегая членом второго порядка в характеристическом уравнении, получим!

Передаточная функция для скорости относительно возмущения в системе с.

П-регулятором скорости:

a f7+ йэ 7 Р.Р+ (ш)

Ги <е ocТтРДтчР+1)+ р1

Коэффициенты, показывающие отношение амплитуд гармоник Т иб3в данной системе (т.е. при cp P 1) и и в обыч- ной системе (y 1) соответственно

45 равны

Ту +7 . . где:

При а 2 имеем с

Я . 3 Т,9Р 4 f

"(о®= Тщ Се R7 урк+я Гл р+1

Передаточная функция для тока якоря относительно возмущения:

vt, (p) - () 4Т. Я -l} l)

Кривые изменения Л (кривая 24) и

А„{кривая 25) построены на фиг. 2 (при Q. 1/2 Tò )

При вводе в схему звена 22 колебания тока якоря и, следовательно, производная тока уменьшаются (с ростом ф до 7 — в 4 раза).

В электроприводе ограничение частоты вращения двигателя по условиям коммутации производится лишь при более высоких частотах возмущающего момента на валу. Когда в третий раэ постигнуто предельноезначение сй, /сй, появляется на-. пряжение на выходе 23 блока логики 12; при этом на вход регулятора скорости 7 подает ся сигнал отрицательной полярности, ипрэизводная сН (dt ограничивается за счет я уменьшения частоты вращения двигателя.

Преимущество данного регулируемого электропривода заключается в воэможности получения высокой частоты колебаний нагрузки, что приводит к повышению производительности механизма и улучшению технологических показателей. Так, например, применение регулируемого электропривода в механизмах качания кристаллизатора УНРМ позволяет повысить качество поверхности слитка.

Формула изобретения

Регулируемый электропривод по авт. св. % 488295, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения верхнего предела регулирования частоты вращения двигателя, в цепь обратной связи по току якоря введено форсирующее звено, шуитированиое размыкающим контактом дополнительного реле, подключенного через дополнительный релейный усилитель к промежуточному выходу блока логики. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

-1. Авторское свидетельство СССР

l4 4В8295, кл. Н 02 P 5/06, 14.12.70, 656172 гд 4д Фу ха 4у 76

Уъ,у, „р

ЦНИИПИ Заказ 1544/45 Тираж S56 Подписное

Финиал ППП "Патент, r. Ужгород, уп. Проекткаа, 4