Электропривод
Иллюстрации
Реферат
тентыв Фете а ф
Союз Советскик
Социвлистическик
Реснубли
<>782109
К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 061278 (21) 2692721/24-07 с присоединением заявки HP (51)М К,З
Н 02 Р 5/06
Государственный комитет
СССР ио делам изобретеиий и открыти и (23) Приоритет
Опубликовано 231180. Бюллетень Мо 43
f53) УДК 621 ° 316. . 718. 5 (088. 8) Дата опубликования описания 02. 12. 80 (72) Авторы изобретения
В.A.Äåãòÿðåâ, Р.Х.Гафиятуллин, О.Я.Каретный и В.Г. Груднев (11) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД тельного возбуждения в области, расположенной за пределами естественной характеристики, а также для обеспечения режима постоянства мощности путем импульсного шунтирования обмотки возбуждения.
Недостатки устройства - постоянные времени цепи возбуждения при включенном и выключенном состоянии шунтирующего обмотку тиристора значительно отличаются друг от друга, что снижает быстродействие системы и приводит к нелинейной зависимости тока возбуждения от скважности, что в свою очередь отрицательно сказывается на устойчивости регулирования; импульсное шунтирование требует, чтобы сопротивление шунтирующей цепи было значительно меньше сопротивления обмотки возбуждения. При малых сопротивлениях обмотки возбуждения, что характерно для двигателей большой мощности, на величине диапазона регулирования начинает сказываться сопротивление шунтирующего обмотку тиристора, сужая тем самым область применения импульсного шунтирования обмотки возбуждения; наличие одного датчика тока приводит к тому, что при величине уставки -окоограничения, в неск лько
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве привода вращения буровых станков, экскаваторов н других механизмов общепромышленного назначения.
Известно устройство для импульсного регулирования скорости электродвигателя постоянного тока последовательного возбуждения, предназначен- 10 ное для регулирования частоты зращения двигателя вниз от номинальной, а также для торможения двигателя (1j.
Данное устройство не позволяет осуществить регулирование частоты 15 вращения двигателя выше номинальной за счет ослабления потока возбуждения.
Известен также электропривод, содержащий узел задания частоты враще- 20 ния, усилитель, управляемый выпрямитель, датчики тока якоря, частоты
-вращения двигателя и напряжения, пороговый элемент, усилитель второй эоны, широтно-импульсный модулятор, 25 ограничительный каскад, рормирователь управляющих импульсов и импульсный преобразователь (2). Устройство предназначено для стабилизации частоты вращения двигателя последова- 30
Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по добыче полезных ископаемых открытым способом (НИИ Orp) 782109 растает до те.". пор, пока не достигает величины опорного напряжения в пороговом элементе 8. Сигнал с порого65. раз превышающей номинальное значение тока двигателя, значительная перегрузка двигателя по току в момент работы импульсного преобразователя может привести к недопустимому искрению и возникновению кругового огня на коллекто, двигателя и таким образом 5 сужает технологические воэможности устройства и снижает оперативность управления им..
Цель изобретения — повыиение быстродействия, устойчивости регулирова- 1О ния частоты вращения и обеспечение независимого регулирования максимальной величины тока якоря при работе двигателя на частотах вращения выше и ниже номинальной. 15
Указанная цель достигается тем, что в электропровод, содержащий электродвигатель постоянного тока последовательного возбуждения, последовательно включенные. узел задания частоты вращения, усилитель, управляемый выпрямитель, подключенный к электро двигателю, обмотка возбуждения которого шунтирована резистором, последовательно включенные пороговый элемент, усилитель второй эоны, широтно- 25 импульсный модулятор и формирователь управляющих импульсов, датчик тока якоря, подключенный ко входу управляемого выпрямителя, датчик частоты вр щения двигателя, подключенный ко ЗО входу усилителя, датчик напряжения двигателя, выход которого связан со входом порогового элемента, введечы два коммутатора и датчик тока якоря второй зоны, причем один из ком- З5 мутаторов включен между обмоткой возбуждения и якорем двигателя, а второй — параллельно первому коммутатору и обмотке возбуждения, входы коммутаторов соединены с выходами формирователя управляющих импульсов, вход датчика тока якоря второй зоны связан с якорной цепью электродвигателя, а выход подсоединен к суммирующему входу усилителя второй эоны. на чертеже показана схема устрой- 45 ства.
Устройство содержит узел 1 задания частоты вращения, усилитель 2, управляемый выпрямитель 3, датчик
4 частоты вращения двигателя, датчи- 5О ки 5 и 6 тока якоря, датчик 7 напряжения, пороговый элемент 8, усилитель 9 второй зоны, широтно-импульсный модулятор 10, формирователь 11 управляющих импульсов, коммутаторы 12 и 13, резистор 14, огра- . ничивающий величину комкутационных напряжений, двигатель 15 с обмоткой
16 возбуждения.
Устройство работает следующим образом. 60
При увеличении момента нагрузки напряжение на якоре двигателя: 15 возвого элемента 8 через усилитель второй зоны поступает в широтно импульсный модулятор 10 и преобразуется в последовательнось импульсов, поступающих на вход формирователя который упРавляет коммутаторами J2 и
13, работающими в противофазе. При включении коммутатора 12 коммутатор
13 выключается, ток обмотки 16 возбуждения протекает по резистору 14, а ток якоря протекает через коммутатор 12. В результате этого ток обмотки возбуждения снижается и частота вращения поддерживается на заданном уровне в области, находящейся за пределами естественной характеристики двигателя.
При достижении током якоря номинального значения начинает. работать датчик 6 тока и частота вращения снижается при постоянных значениях тока и напряжения двигателя, т.е. наступает режим постоянства мощности. При снижении частоты вращения двигателя до номинальной цепь регулирования тока возбуждения прекращает работу, а рабочая точка начинает перемещаться по естественной характеристике двигателя до тех пор, пока в работу не вступит датчик 5 тока якоря.
Включение одного коммутатора между обмоткой возбуждения и якорем двигателя, а второго параллельно обмотке возбуждения и первому коммутатору, обеспечивает неизменной величину постоянной времени цени возбуждения в течение периода коммутации и, следовательно, линейную зависимость тока возбуждения от скважности импульсов, что увеличивает устойчивость регулирования за счет снижения необходимой величины коэффициента усиления усилителя второй зоны.
Кроме того, в предлагаемом устройстве величина постоянной времени цепи возбуждения значительно меньше, чем при шунтировании обмотки, что позволяет в 1 5-2 раза сократить время переходного процесса при работе двигателя на частотах вращения выше номинальной. В устройстве могут использоваться электродвигатели после-. довательного возбуждения со сколь угодно малым сопротивлением обмотки возбуждения благодаря тому, что снижение тока возбуждения в нем осуществляется за счет отключения обмотки возбуждения от главной силовой цепи.
Применение дополнительного датчика тока якоря, подосоединенного к суммирующему входу усилителя второй 3оны, позволяет осуществить независимое регулирование максимальной величины тока якоря при работе двигателя на частотах вращения выше и ниже номинальной, что расширяет технологические возможности и упрощает управление устройством, а также обеспечивает безаварийную работу двигателя
782109
Формула изобретения
Составитель В.Поспелов
Техред A. Вабинец Корректор В.Макаренко
Редактор А,Мотыль
Заказ 81б3/70 Тираж 783 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 .
Филиал ППП Патент", г. Ужгород", ул ; Проектная, при возникновении перегрузки по моменту на частотах вращения выше номинальной.
Электропривод, содержащий электродвигатель постояйного тока последовательного возбуждения, последовательно включенные узел задания частоты вращения, усилитель, управляемый выпрямитель, подключенный к электродвигателю, обмотка возбуждения которого шунтирована резистором, последовательно включенные пороговый элемент, усилитель второй зоны, широтно-импульсный модулятор и формирователь управляющих импульсов, датчик тока якоря, подключенный ко входу управляемого выпрямителя, датчик ча- стоты вращения двигателя, подключен- 2О ный ко входу усилителя, датчик напряжения двигателя, выход которого связан со входом порогового элемента, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, устойчивости регулирования частоты вращения и обеспечения независимого регулирования максимальной величины тока якоря при работе двигателя на частотах вращения вьые и ниже номинальной, s него введены два коммутатора и датчик тока якоря вто .рой зоны, причем один иэ коммутаторов включен между обмоткой возбуждения и якорем двигателя, а второй— параллельно первому коммутатору и обмотке возбуждения, входы коммутаторов соединены с выходами формирователя управляющйх ймйульсов; вход датчика тока якоря второй зонй связан с якорной цепью электродвигателя, а выход подсоединен к суммирующему входу усилителя второй эоны.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 216820, кл. Н 02 Р 7/24, 19б8.
2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2321898/03, кл. Н 02 Р 7/24, 1977.