Устройство для регулирования тока якоря электродвигателя

Устройство для регулирования тока якоря электродвигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиин

Соцнапистнческин

Респубпи»

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву No. 656169

3 (22) Заявлено 03.10.79 (21) 2824308/24-07 (51) М. Кд. с присоединением заявки.ре

Н 02 P 5/00

HP 5/06

1Ьфударотюивй комитет

СССР ло делам изобретений и открытий (23) Приоритет

ОпУбликовано 30.08.81. Бюллетень М 32

Дата опубликования описания 30.08.81 (53) УДК 62 83:

: 621.314.5 (088. 8) (72) Автор изобретении

M. В. Мительман (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА ЯКОРЯ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к устройства управления электроприводами постоянного тока и может быть использовано в элек- . троприводах быстродействующих с оптимальным управлением, в которых длительность электромагнитных и электромехаS нических переходных процессов играет решающую роль.

По основному авт. св. % 656169 известно устройство для регулирования тока

10 якоря электродвигателя, содержащее регулируемый вентильный преобразователь, регулятор тока якоря и датчик тока якоря, эталонное апериодическое звено с обратными связями по коммутационным и динат5 мическим параметрам и управляющий элемент, включенный между выходом и входом регулятора тока якоря. Причем вход эталонного апериодического звена подсоединен ко входу регулятора тока якоря, а выход у звена подключен к регулирующему входу управляющего элемента, к которому через ицвертирующий усилитель подключен датчик тока якоря.

Известное устройство обеспечивает сведение к минимуму отклонения тока якоря от оптимального и инвариантность регулирования тока якоря. При этом в возможном диапазоне компенсируются изменения и возмущения, действующие на кон-, тур тока якоря (1 3

Однако известное устройство не обеспечивает ограничение тока якоря в случае неисправности эталонного апериодического звена, регулятора и датчика тока, обрыве обмотки возбуждения и др., что сужает функциональные возможности устройства.

11ель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения защиты электродвигателя при неисправности элементов устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены две цепочки из последовательно соединенных выделителя превышения сигнала над заданным уровнем, сумматора, интегратора и обмотки реле, переключающий контакт кбторого подключен обшей точкой к выходу интег-.

860247

45 ратора, замыкающая часть переключающего контакта подключена через введен ный резистор ко входу интегратора, а размыкающая часть переключающего контакта - через дополнительно введенные и

5 встречно включенные стабилитроны ко входу сумматора, при этом входы упомянутых цепочек подключены порознь ко входу устройства и ко входу управляющего элемента. t0

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2схема интегратора. 1

Устройство содержит две точки 1 и 2, . причем точка 1 является входом устройства, а точка 2 - входом. управляющего элемента. К точкам 1 и 2 подключены идентичные цепочки, состоящие кажцая из последовательно соединенных выцелителя

3(4) превышения сигнала над зацанным уровнем, сумматора 5(6), интегратора

7(8), обмотки реле 9(10). Параллельно обмотке реле 9(10) подключен конденсатор 11(12). Замыкающий контакт 13(14) реле 9(10) подключен через резистор

15(16) ко входу интегратора 7(8), а его размыкающая часть 17(18) подключена через последовательно и встречно включенные стабилитроны 19(20) ко входу сумматора 5(б). Другие контакты этого реле включены в схему зашиты (на чертеже не показаны). Кроме того, к точке 1 присоединены вход регулятора 21 тока якоря, выход датчика 22 тока якоря и эталонное апериодическое звено 23 с

35 обратными связями по оммутационным и динамическим переметрам, вход инвертирующего усилителя 24 и выход управляющего элемента 25. К точке 2, которая является входом управляющего элемента 25, 40 подключены выходы эталонного апериодического звена 23, усилителя 24 и регулирующий вход управляющего элемента 25, второй вход которого вместе со входом вентильного преобразователя 26 подключен к выходу регулятора 21 тока. Выход вентильного преобразователя 26 последовательно с sxortoM датчика 22 присоединен к якорю 27 электродвигателя.

Интегратор 7(8) содержит операционный усилитель 28, охваченный интегрирующей цепочки иэ конденсатора 29 и нелинейной обратной связью из резисторов

30 и 31 и диодов 32.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. 55

При отсутствии сигнала в точке 1 сигнал отсутствует на выходе регулятора 21 тока якоря, вентильного преобразователя

26, датчика 22 тока якоря, апериодичес кого эталонного звена 23 и на регулирующем вкоце управляющего элемента 25.

Обратная связь между выходом и входом регулятора 21 минимальна, а коэффициент усиления регулятора 21 максимален.. Поэтому при появлении сигнала на входе устройства, т.е. в точке 1, появляются максимальные сигналы на выкоце регулятора

21, преобразователя 26 и зажимах якоря 27, что обусловливает быстрый рост тока якоря 27, сигнала HB выкоде датчика 22, инвертируюшего усилителя 24, т.е. в точке 2. Сигнал, появившийся в точке 1, воздействует также на вкод эталонного звена 23 и на его выходе начинается рост сигнала с заданной скоростью.

В нормальном режиме в точке 2 быстро устанавливается равновесие и сигнал инвертирующего усилителя 24 превышает по модулю сигнал на выходе эталонного звена 23. Коэффициент усиления регулятора 21 ограничен, что стабилизирует величину и закон изменения тока якоря 27.

При подаче большого сигнала на вкод устройства (точка. 1) или возникновении большого рассогласования в точке 2 выделитель 3(4) превышения сигнала над заданным уровнем выделяет это превышение, что приводит к появлению сигнала на входе сумматора 5(6).„его выходе и входе интегратора 7(8). В случае отсутствия нарушений в режиме работы электромеканической системы (например, заклинивания в механизме, обрыва в цепи обмотки возбуждения и т.д.) уровень сиг нала в точках 1 и 2 быстро снижается, конденсатор 29 разряжается через резистор 31, диоды 32 и интегратор 7(8) возвращается в исходное состояние. Этот разряд ускоряется вследствие нелинейного характера прямого сопротивления циоцов 32.

При наличии нарушения (неисправности эталонного апериодического звена 23, заклинивания в механизме и др.) в электромеханической системе или элементах схе-. мы регулирования уровень сигнала в точках 1 и 2 своевременно не снижается.

Превышение сигнала над заданным уровнем интегрируется и напряжение на выходе интегратора 7(8) достигает значения, достаточного для открывания стабилитронов 19(20). Через стабилитроны 19(20) и сумматор 5(6) образуется положительная обратная связь (так как ею охвачено четное число звеньев), которая. обеспечивает быстрое дальнейшее нарастание напряжения на обмотке реле 9(10) и кон860247 денсаторе 11(12). Реле 9(10) срабатывает и его контакты в схеме защиты и сигнализации (не показаны) производят необходимые переключения. Одновременно переключающий контакт реле разрывает 5 свою размыкающую часть 17(18) и положительная обратная связь, действующая через стабилитроны 19(20) обрывается, и замыкающий контакт 13(14) реле 9(10),разряжает конденсатор 11(12) >4 через резистор 15(16). После этого интегратор 7(S) возвращается в исходное состояние. В это время реле 9(10) остается включенным пока напряжение на кон-— денсаторе 11(12) не упадет до напряжения отпускания реле 9(10).

Использование, предлагаемого устройства в схемах управления буровыми установками, экскаваторами и т.п. механизмами способствует повышению надежности защиты всей электромеханической системы в случае неисправности элементов электропривода.

Формула изобретения

Устройство для регулирования тока якоря электродм6 втеля по авт.св. ¹ 656169, о т л и. ч а ю ш е е с я тем, что, с це» лью расширения функциональных возможностей путем обеспечения защитй электродвигателя при неисправности элементов .устройства, в него введены две цепочки

:из последовательно соединенных выдели» теля превышения сигнала нац заданным уровнем, сумматора, интегратора и обмотки реле, переключающий контакт которого подключен общей точкой к выходу интегратора, замыкающая часть переключающего контакта подключена через введенный резистор ко входу интегратора, а размыкающая часть переключающего контактачерез дополнительно введенные последовательно и встречно включенные стабилитро-ны ко входу сумматора, при этом входы упомянутых цепочек подключены порознь ко входу устройства и ко входу управляющего элемента.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

° 1. Авторское свидетельство СССР № 656169, кл. Н 02 P 5/00, Н 02 P 5/06, 1977.