Способ управления многодвигательным электроприводом постоянного тока

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОДВИГАТЕЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПОСТОЯННОГО ТОКАjзаключающийся в том, что непрерьшно измеряют угловое положение валов двигателей, сравн1-шают полученные значения между собой и при возникновении углового рассогласования между валами уменьшают ток якоря опережающего двигателя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, определяют момент увеличения углового рассогласования между валами до первого заданного значения и скачком уменьшают ток якоря опережающего двигателя, затем определяют момент уменьшения углового рассогласования между валами до второго заданного значения, измеряют напряжения на якорях двигателей, выделяют из них наименьшее, суммируют его с предварительно заданной уставкой и скачком уменьшают напряжение источника питания двигателей до полученной величины, увеличивают скачком на (Л пряжение на якоре опережающего двигателя до напряжения источника питания и плавно увеличивают напряжение источника питания до прежнего значения.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(з1) Н 02 Р 7/68

13.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3564274/24-07 (22) 16.03.83 (46) 30.06.85. Бюл. В 24 (72) В.В.Артамонов и П.А.Хакимов, (71) Всесоюзный научно †исследовательский институт автоматизации черной металлургии Научно-производственного объединения "Черметавтоматика" (53) 612.316.7!8.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 712917, кл. H 02 P 5/52, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

У 535705, кл. H 02 P 7/68, 1974. (54) (57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ИНОГОДВИГАТЕЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПОСТОЯННО. ГО ТОКА, заключающийся в том, что непрерывно измеряют угловое положение валов двигателей, сравнивают полученные значения между собой и при возникновении углового рассогласования

„„SU,,11 4854 между валами уменьшают ток якоря опе- режающего двигателя, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности, определяют момент увеличения углового рассогласования между валами до первого заданного значения и скачком уменьшают ток якоря опережающего двигателя, затем определяют момент уменьшения углового рассогласования между валами до второго заданного значения, измеряют напряжения на якорях двигателей, выделяют из них наименьшее, суммируют его с предварительно заданной уставкой и скачком уменьшают напряжение источника питания двигателей до полученной величины, увеличивают скачком напряжение на якоре опережающего двигателя до напряжения источника питания и плавно увеличивают напряжение источника питания до прежнего значения.

854

1 .1164

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для управления широко применяемым в. металлургической и других отраслях промышленности многодвигательным электроприводом постоянного тока с синхронизацией двигателей по углу поворота, содержащим групповой управляемый нереверсивный источник питания. t0.

Известен способ управления многодвигательными электроприводом постоянного тока, согласно которому непрерывно измеряют угловое положение валов двигателей, сравнивают между со- 15 бой измеренные значения и уменьшают вращающий момент опережающего двигателя посредством соответствующего регулятора 1j.

Недостаток данного способа за20 ключается в невысокой надежности изза аппаратурной сложности электропривода при многодвигательном его исполнении.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ управления многодвигательным электроприводом постоянного тока, заключающийся в том, что непрерывно измеряют угловое положение валов дви-З0 гателей, сравнивают полученные значения между собой и при возникновении углового рассогласования между вала— ми уменьшают ток якоря опережающего двигателя. Это осуществляют с помо- З5 щью индивидуального управляемого вентиля путем дополнительного сдвига импульсов управления этим вентилем относительно импульсов управления вЕнтилями источника питания (2). 40

Недостаток данного способа управления заключается в невысокой надежности из-за сложности апаратурной реализации систем дополнительного фазового сдвига импульсов управления 45 вентилями двигателей.

Цель изобретения — повьппение на— дежности.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу управления 50 многодвигательным электроприводом постоянного тока, заключающемуся в том, что непрерывно измеряют угловое положение валов двигателей, сравнивают полученные значения между собой 55 и при возникновении углового рассоглвсования между валами уменьшают ток якоря опережающего двигателя, опре2 деляют момент увеличения углового рассогласования между валами до пер" вого заданного значения и скачком уменьшают ток якоря опережающего двигателя, затем определяют момент уменьшения углового рассогласования между валами до второго заданного значения, измеряют напряжения на якорях двигателей, выделяют из них наименьшее, суммируют его с предварительно заданной уставкой и скачком уменьшают напряжение источника питания до полученной величины, увеличивают скачком напряжение на якоре опережакщего двигателя до напряжения источника питания и плавно увеличивают напряжение источника питания до прежнего значения.

На фиг. 1 представлена схема многодвигательного электропривода постоянного тока (для простоты показаны только два двигателя), в которой осуществляется предлагаемый способ; на фиг. 2 — временные диаграммы, иллюстрирующие переходные процессы синхронизации двигателей в схеме согласно фиг. 1. !

Многодвигательный элек тропривод постоянного тока содержит двигатели

1 и 2 (фиг. 1), управляемый нереверсивный источник 3 питания с системой импульсно — фазового управления (СИФУ) 4, к шинам постоянного тока к о торо го подк люче ны че ре з у прав ляе†мые вентили 5, 6 и резисторы 7, 8 якори двигателей 1 и 2, зашунтированные обратными вентилями 9 и 10. С валами двигателей 1 и 2 связаны датчики 11 и 12 углового положения, например сельсины, включенные в трасформаторном режиме, образующие систему измерения углового рассогласования, а к якорям двигателей 1 и 2 подключены датчики 13 напряжений, образующие с помощью диодов схему выделения наименьшего из напряжений на двигателях

1 и 2. С фазочувствительным блоком

14 соединен первый вход ключа 15 сброса, выход которого через задатчик 16 интенсивности связан с СИФУ 4, а второй вход — с выходами сумматора 17, первый вход сумматора 17 связан с датчиками 13 напряжений, а второй — с источником добавочного напряжения (не показан) .

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

3, 1164

В нормальном режиме на шинах постоянного тока управляемого нереверсивного источника 3 питания существует напряжение, которое подается на якори двигателей 1 и 2 через откры- тые управляемые вентили 5 и 6 и своей величиной определяет рабочую скорость вращения двигателей, при этом угловое рассогласование между валами двигателей 1 и 2 не превышает первого 1р заданного значения Л1„, меньшего по величине предельно допустимого для приводимого механизма углового рассогласования валов .

Пусть, например, в результате слу- 1 чайного уменьшения нагрузки на валу двигателя 1 в момент времени 6 его скорость вращения несколько увеличилась (фиг. 2а}, а ток якоря соответственно уменьшился (фиг. 2в). В свою 2б очередь, возникшая разница в скоростях вращения вызывает в момент времени появление углового рассогласования д (фиг. 2б), которое с помощью сельсинов 11 и 12 (фиг. 1) преоб- gg разуется в электрический сигнал углового рассогласования, поступающий в, фазочувствительный блок 14. С течением времени это рассогласование увеличивается и в момент времени достигает первого заданного значения а (фиг. 2б) . В этот момент управ1. ляемый вентиль 5 (фиг. 1) закрывается, и питание якоря двигателя 1 осуществляется через резистор 7, в результате увеличения сопротивления

35 цепи якоря двигателя 1 ток якоря скачком уменьшается (фиг. 2в), соответственно уменьшается вращающий момент и скорссть вращения двигателя 1 начинает уменьшаться (фиг. 2а}.

Через некоторое время после уменьшения тока начинает уменьшаться и угловое рассогласование. При уменьшении углового рассогласования до 4> второго заданного значения а (фиг. 2б), что происходит в момент времени 1, в фазочувс вительном блоке 14 (фиг. 1) формируется короткий импульс, воздействующий на ключ 5О

Ъ

15 сброса, который скачком снижает напряжение на выходе задатчика 16 интенсивности до величины выходнбго сигнала сумматора 17, которое определяется как сумма наименьшего из SS двух выходных сигналов датчиков 13 напряжений и добавочного напряжения

U g, состг .ляющего примерно 10Х от

854 4 датчика 13 напряжений. Выход задатчика 16 интенсивности соединен с входом СИФУ 4 таким образом, что напряжение на шинах постоянного тока управляемого нереверсивного источника 3 питания, также уменьшившись скачком, остается примерно на 107 больше напряжения на якоре двигателя 1, в момент времени это напряжение оказывается наименьшим (фиг.2г).

Сразу после сброса напряжения управляемого нереверсивного источника 3 питания (фиг. 1) управляемык вентиль 5 открывается, и напряжение на якоре двигателя 1 увеличивается до напряжения на шинах управляемого нереверсивного источника 3 питания, в цепи якоря двигателя 1 проходит выброс тока и „ (фиг. 2в), амплитуда которого пропорциональна. напряжению д(и определяет собой скоУ рость двигателя 1 на завершающем этапе переходного процесса компенсаций углового рассогласования, способствуя сокращению длительности этого переходного процесса. Под действием вступившего в работу задатчика 16 интенсивности (фиг. 1) напря- . жение на шинах постоянного тока управляемого нереверсивного источника

3 питания плавно возрастает до прежнего рабочего значения, причем ток якоря двигателя 1 в интервале восстановления напряжения остается приблизительно постоянным.

В случае, если большей оказывается скорость двигателя 2, аналогичным образом работают элементы 6, 8, 10 и 13.

Процессы сброса в момент времени

+ и последующего восстановления напряжения источника 3 питания оказывают воздействие также на ток якоря и скорость вращения двигателя 2 (фиг. 2а, в), причем результирующий эффект этого воздействия проявляется в общем сокращении переходного процесса компенсации углового рассогласования, т.е. является положительным.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа управления обусловлена исключением необходимости в создании дополнительного сдвига по фазе импульсов управления управляемыми вентилями двигателей и, как следствие, исключением сложных фазосдвигающих устройств, содержащих, как правило, ждущие генераторы пилообраз5 Ь

1164854 ного напряжения, компараторы и уси- благодаря исключению дополнительного лители-формирователи импульсов управ- запаздывания открытия управляемых ления. Этот способ управления позволя- вентилей двигателей улучшается коэфет осуществить согласованное по углу > фициент мощности электропривода как вращение при ключевом управлении вен- потребителя электроэнергии, а уменьтилями двигателей, что обеспечивается шение активных потерь энергии в силосущественно более простыми и надежны- вых цепях и групповом источнике питами средствами, например в предельно ния в значительной мере компенсирует простом виде — с помощью обычных 10 дополнительные потери в резисторах электромагнитных реле . Кроме то го, якорных цепей.

ФИ2 f

1164854

Составитель Н.Корева

Редактор Л.Алексеенко Техред Т.Дубинчак Корректор О.Тигор

Заказ 4197/53 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4