Устройство для измерения статического момента нагрузки электропривода постоянного тока

Устройство для измерения статического момента нагрузки электропривода постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Со1ов Советсиик

Социалистичесинк

Реслублии

Оп ИКАНИЕ

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ («i936321 (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 03.11.80 (21) 2999837/24-07 с присоединением заявки М (23)Приоритет (SI)M. Кл.

Н 02 Р 5/06 Ьвудауатевввй каюпет

СССР ае дамм изобуетевиИ и еткрнтвй

Опубликовано 15. 06.82. Бюллетень Юе 22

Дата опубликования описания 15. 06. 82 (53) УД К 621, 31 3. .718.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. С. Фадеев, В. К. Смирнов, С ° П. Величко и Ю. И. Копылов

""

Научно-исследовательский институт автоматики " -::., -,, Г и электромеханики при Томском институте j 3:"-, автоматизированных систем управления и радиоэлектрофна - .1- (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКОГО МОМЕНТА

НАГРУЗКИ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для автоматизированного управления электроприводами постоянного тока, предназначенных для систем подач металлорежуших станков.

Известен датчик величины усилия, привод которого выполнен по систвме управляемый преобразователь - двигатель с регуляторами тока и скорости, содержащий последовательно включенные интегрирующее и,интегро-пропорциональное звенья, ко входу первого из которых подключен выход датчика тока, а ко входу второго - выход датчика ЭДС преобразователя, причем последовательно включенные интегрирующие и интегро-пропорциональные звенья охвачены цепью отрицательной .обратной связи (1 1.

Недостатком данного датчика является низкая помехозащищенность, обусловленная необходимостью получать производные первого и второго порядка тока цепи якоря для выделения с достаточной точностью статического момента нагрузки. в динамических режимах, что видно из уравнения (2)электрического и механического

5 равновесия

Ме М-Тм 4 +ТяТМ4 а

dM 4 М где М, М - статический и полный момент двигателя;

Т и Т - электромеханическая и м электромагнитная посто-янные времени Электропривода.

Однако формирование сигнала, пропорционального статическому моменту нагрузки с учетом производных первого и второго порядка тона якоря

20 практически осуществить невозможно из-за большого уровня помех в сигнале цепи якоря, а пренебрежение производными дает большую погрешность измерения.

936321 с (щ °

50

Известно также устройство для измерения статической составляющей тока приводного электродвигателя прокатного стана, работающего по системе генератор-двигатель, содержащее вспомогательный электродвигатель постоянного тока. В устройство для измерения при различных режимах работы привода в цепь обмотки возбуждения приводного электродви- 10

Гателя включено сопротивление поисоединенное к обмотке возбуждения

"вспомогательного двигателя питающегося от генератора через делитель напряжения и имеющего динамические и электрические характеристики, идентичные характеристикам приводного электродвигателя f3).

Недостатком этого устройства является наличие помех в сравниваемых у0 сигналах цепи якоря прокатного двигателя и в цепи якоря вспомогательного двигателя, создаваемых в том числе и коллекторами вращающихся машин .. 25

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения статического момента нагрузки, содержащее последовательно соединенные дифференцирующее звено и сумма- щ тор (4 1.

Недостатком устройства является низкая помехозащищенность к пульсациям (помехам) входного сигнала, уровень и частотный спектр которых зависит от способа управления тиристорным преобразователем в цепи якоря, режима работы, характера и величины нагрузки электропривода, !

Цель изобретения — повьпвение помехозащищенности устройства.

Поставленная цель достигается тем,;что в устройство дополнительно введены последовательно соединен45 ные второй сумматор и апериодическое звено, выход которого соединен с вторым входом первого сумматора, причем первый вход второго сумматора является первым входом устройства, а второй вход этого же сумматора объединен с входом дифференцирующего звена и является вторым вхо дом устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства для измерения статической нагрузки элект,ропривода постоянного ..тока.

Устройство содержит дифференцирующее звено 1, первый сумматор 2, последовательно включенные второй сумматор 3 и апериодическое звено 4, Выход апериодического звена 4 подключен ко второму входу сумматора 2,, к первому входу сумматора

2 подсоединено дифференцирующее звено 1, Выход дифференцирующего звена 1 соединен со вторым входом второго сумматора 3. Первый вход сумматора 3 является первым входом устройства. Второй вход сумматора 3 является вторым входом устройства, Первый вход устройства соединяется со входом силового полупроводникового преобразователя электропривода, а второй вход устройства — с датчиком электропривода.

Вследствие высокого быстродействия силового полупроводникового преобразователя электропривода можно считать, что выходное напряжение преобразователя повторяет во времени его входное напряжение, поэтому сигнал, пропорциональный выходному напряжению полупроводникового преобра-, зователя электропривода, снимаем с

его входа.

В устройстве выходного напряжения первого сумматора 2 определяют величину статического момента нагрузки электропривода согласно уравнению моментов где — момент инерции электропривода; (JU - скорость вращения электропривода;

1Рй(Р)- динамический момент электропривода;

M (P)- статический момент нагрузЮ ки.

Для определения величины полного момента М(Р) двигателя электропри= вода включаем последовательно второй сумматор 3 и апериодическое звено 4, реализуя следующие его выражения

Ф гя 1+ Рт0 где Е Р(Р) - ЭДС преобразователя;

Е (Р) - ЭДС двигателя;

Т вЂ” электромагнитная постоЯ янная времени, цепи якоря двигателя;

5 936321 6

r — сопротивление цепи якоря моменту, формируется последовательдвигателя; но включенными сумматором и аперио-.

К=С Ф вЂ” коэффициент пропорциодическим звеном, что позволит прим нальности между током в менить его для автоматизированного цепи якоря двигателя и управления электроприводами постомоментом, где ф - поток янного тона. возбуждения двигателя, Формула изобретения

Устройство работает следующим об- Устройство для измерения статичеразом. ского момента нагрузки электроприСигнал второго входа устройства, 10 вода постоянного тока, содержащее поступающий с датчика скорости элект- последовательно соединенные дифференропривода постоянного тока, дифферен- цирующее звено и первый сумматор, цируется и масштабируется дифферен- о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, цирующим звеном 1. На выходе звена 1 с целью повышения помехозащищенносполучаем сигнал, пропорциональный ди- !5 ти, в него дополнительно введены намическому моменту двигателя элект- последовательно соединенные второй ропривода. 8ычитая из сигнала перво- сумматор и апериодическое звено, вы". го входа устройства, поступающего ход которого соединен с вторым вхос входа силового полупроводникового дом первого сумматора, причем перпреобразователя электропривода, сиг- д вый вход второго сумматора является нал второго входа устройства и про- первым входом устройства, а второй пуская полученный сигнал через апери- вход этого же сумматора обьединен одическое звено 4, получаем на его с входом дифференцирующего звена и выходе величину, пропорциональную является вторым входом устройства. полному моменту двигателя М(Р) элект- s Источники информации, ропривода. На первом сумматоре 2 по- принятые во внимание при экспертизе лучаем сигнал, пропорциональный ста— 1. Авторское свидетельство СССР тической нагрузке электропривода, вы- 377949, кл. Н 02 P 5/00, 1974, читая выходной сигнал звена 1 с вы- 2. Основы автоматизированного ходного сигнала звена 4. зо электропривода. Учебное пособие для

Таким образом, устройство для из- вузов. М., "Энергия", )974, с. 423, мерения статической нагрузки элект- 3. Авторское свидетельство СССР ропривода постоянного тока имеет вы- 11" .188548-, кл. Н 02 P 5/06, 1966. сокую помехозащищенность, так как 4. Патент Швеции tF 396658, сигнал пропорциональный полному з кл. Н 02 P 7/06, 1968.

8i2

8НИИПИ Заказ 4249/71 Тираж 721 Подписное

Филиал flflfl патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4