Электропривод постоянного тока

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 H 02 Р 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A STOPCKOMV СВИДЕТЕРЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3783295/24-07 (22) 13. 06.84 (46) 07.10.86. Бюл. Â 37 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) В.Г.Дрючин, В.И.Жиляков, Ю.П.Самчелеев и А.Н.Трубачев (53) 62-83:621.314.5 (088.8) (56) авторское свидетельство СССР

У 162203, кл. H 02 P 5/06, 197I

Авторское свидетельство СССР

У 515231, кл. Н 02 Р 5/06, 1973.. (54) ЭПЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах механизма, требующих точного поддержания заданных параметров при изменении нагрузки. Уменьшение массогабаритных показателей электропривода обеспечивается введением блоков ll и 12 сравнения, интеграторов 13 и 14 и датчика 15 тока, вклю„„SU„„1262672 А 1 ченного между объединенными выводами регулируемого источника 3 тока и тиристорного преобразователя 2 и выводом якорной обмотки электродвигателя l При этом суммирующий и вычитающий входы блока 11 сравнения подключены соответственно к выходам датчика 15 тока и интегратора 13, выход которого связан также с суммирующим входом блока 12 сравнения, вычитающий вход которого соединен с выходом датчика 10 тока, а выходс входом регулятора 6 тока, второй вход релейного элемента 8 соединен с выходом задатчика 4 скорости. В данном электроприводе в момент пуска и в момент приложения внешнего возмущения источник 3 тока создает дополнительный ток в якоре электродвигателя 1, что обеспечивает. высокое быстродействие при пуске и исключает динамическое падение ско.рости при набросе нагрузки. 1 ил.

1262672 2!

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электроприво-. дам механизмов, требующих точного поддержания заданных параметров при изменении нагрузки.

Цель изобретения — уменьшение весогабаритных показателей и стоимости электропривода °

На чертеже представлена функциональная схема электропривода °

Электропривод содержит электродвигатель 1, якорная Обмотка которого подключена к параллельно включенным тиристорному преобразователю 2 и регулируемому источнику 3 тока, в цепь управления первого из которых включены последовательно соединенные задатчик 4 скорости, регулятор 5 скорости, регулятор 6 тока и система 7 импульсно-фазового управления, а в цепь управления второго— релейный элемент 8, один из входов которого соединен с выходом датчика

9 скорости, выход которого, как и выход датчика 10 тока включенного

) между выводами тиристорного преобразователя 2 и регулируемого источника 3 тока, подключены к входам регуляторов S и 6 соответственно °

Электропривод содержит также блоки

1l и 12 сравнения, интеграторы 13 и 14 и датчик 15 тоха, включенный между объединенными выводами регули" руемого источника 3 тока и тиристорного преобразователя 2 и выводом якорной обмотки <электродвигателя при этом суммирующий и вычитающий входы блока 11 сравнения подключены соответственно к выходам датчика 15 тока и интегратора 13, выход которого связан также с суммирующим входом блока 12 сравнения, вычитающий вход которого соединен с Выходом датчика тока, а выход — с входом регулятора 6 тока, второй вход релейного элемента 8 соединен с выходом задатчика 4 скорости.

Электропривод работает следу*ощим образом.

При подаче задающего сигнала с задатчика 4 на вход регулятора 5 скорости и на вход релейного элемен" та 8 вследствие несколько большей инерционности основного канала вначале включается источник 3 тока. По якорной обмотке электродвигателя I практически мгновенно начинает проте-. кать ток источника 3 тока. Датчик 5 тока, регистрирующий ток в якорной

I0

55 обмотке электродвигателя как от источника 3 тока, так и от тиристорного преобразователя 2, подает сигнал на суммирующий вход блока 11 сравнения, выход которого подключен к входу интегратора 13. Коэффициент передачи интегратора 13 вьппе, чем коэффициент передачи интегратора 14.

Сигнал с выхода интегратора 13 поступает как на вычитающий Вход блока

11 сравнения, так и на суммирующий вход блока 12 сравнения. При таком построении сигнал с выхода интегратора 13 будет стремиться "следить" за сигналом с выхода датчика 11 тока. Сигнал с выхода интегратора 13>, как уже отмечалось вьппе, поступает на суммирующий вход блока 12 сравнения на Вычитающии ВХОД кОтОрогО поступает сигнал с выхода датчика l0 тока, а Выход элемента 12 сравнения через интегратор 14 подключен на вход регулятора 6 -ока. При этом токовый контур основного канала управления стремится отработать как основной задающий сигнал токового контура, поступающий с выхода регулятора 5 скорости, так и дополнительный сигнал, поступающий с выхода интегратора 14. Это приводит к увеличению сигнала с датчика 15 тока, что в свою очередь увеличивает сигнал на выходе интегратора 13 и 14, т.е. происходит форсированный разгон электродвигателя 1 при предельных возможностях основного канала управления и вспомогательного источнника тока.

При достижении электродвигателем

1 заданной скорости релейный элемент

8 отключает источник 3 тока. Это приводит к тому,.что сигналы с датчиков

10 и 15 тока становятся равными. На-. чинается уменьшение сигналов с выходов интеграторов 14 и 13. На выходе интегратора 14 установится такой дополнительный задаюший сигнал токового контура основного канала управления, при котором скорость электро" двигателя 1 будет соответствовать заданной, а по якорной обмотке электродвигателя будет протекать ток, определяемый статическим током (моментом нагрузки), и вспомогательный источник тока будет отключен.

При изменении статической нагрузки сигнал с выхода датчика 9 скорости становится не равным выходному сигналу задатчика 4, Под действием

1262672 4

Таким образом, в предлагаемом электроприводе в момент пуска и в момент приложения внешнего возмуще- ния источник 3 тока создает дополни55 разности этих сигналов на выходе релейного элемента 8 появляется управляющий сигнал, а на выходе источника 3 тока — практически скачкообразно — ток, подаваемый в обмотку якоря электродвигателя 1 ° Под действием этого скорость электродвигателя 1 начинает восстанавливаться.

При достижении заданного значения скорости рассогласование ток на f0 входе релейного элемента 8 становится равным нулю, ток на выходе источника 3 также становится равным нулю. Скорость вновь начинает уменьшаться, на выходе, релейного элемента 8 вновь появляется сигнал, под действием которого на выходе источника 3 тока появится ток, скорость вновь восстанавливается и т,д.

Одновременно с этим сигнал с выхода датчика 15 тока, контролирующий ток в якоре электродвигателя 1 и от тиристорного преобразователя

2 и от источника 3 тока, поступает на суммирующий вход блока ll сравне- 25 ния. На выходе интегратора 13 устанавливается сигнал, равный среднему значению тока (тока статической нагрузки), протекающему по якорной обмотке электродвигателя 1. Этот сигнал поступает на суммирующий вход блока :I 2 сравнения,,на вычитающий вход которого поступает сигнал с датчйка 10 тока, контролирующего только ток в якорной обмотке элек тродвиг ателя 1 от тиристорного преобразователя

2 ° При этом на выходе интегратора

14 и, следовательно, на выходе регулятора 6 тока появляется дополнительный задающий сигнал, обеспечиваю40 щий на выходе тиристорного преобразователя 2 ЭДС, при которой ток, контролируемый датчиком 10 тока станет равным статическому току, Это приводит к тому, что необходимость добавочного тока от источника тока

45 отпадает. Следовательно, рассмотренньй выше режим работы представляет собой режим, который обеспечивает на выходе источника 3 ток, среднее значение которого уменьшается по мере возрастания тока в якоре электродвигателя 1 от тиристорного преобра зователя 2. тельный ток в якоре электродвигателя 1, который обеспечивает высокое быстродействие при пуске и исключает динамическое падение скорости, имеющее место при набросе нагрузки.

При этом вспомогательный источник

3 тока работает только в течение времени, которое необходимо для пуска и отработки возмущения основной ситемой регулирования. Устройство компенсирует также падение скорости не только в случае приложения статической нагрузки к валу электродвигателя, но и во всех случаях, когда фактическое значение скорости отклоняется от заданного.

Преимуществом предлагаемого электропривода является уменьшение мощности дополнительного источника тока по сравнению с известным электроприводом при сохранении всех положительных свойств последнего.

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, якорная обмотка которого подключена к параллельно включенным тиристорному преобразователю и регулируемому источнику тока, в цепь управления первого из которых включены последовательно соединенные задатчик скорос.ти, регулятор скорости, регулятор тока и система импульсно-фазового управления, а в цепь управления второго — релейный элемент, один из входов которого соединен с выходом датчика скорости, выход которого, как и выход датчика тока, включенного между выводами тиристорного пре; образователя и регулируемого источника тока, подключен к входам соответствующих регуляторов, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью уменьшения массогабаритных показателей и стоимости электропривода, в него введены два блока сравнения, два интегратора и второй датчик тока, включенный между объединенными выводами регулируемого источника тока и тиристорного преобразователя и выводом якорной обмотки электродвигателя, при этом суммирукщий и вычитающий входы первого блока сравнения подключены соответственно к выходам второго датчика тока и первого интегратора, выход которого связан также с суммирующим входом второго блока

Составитель Ю. Воробьев

Техред И.Попович

Корректор Г,Решетник

Редактор В.Иванова

Заказ 5443/56

Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4

3 сравнения, вычитающий вход которого соединен с выходом первого датчика тока, а выход — с входом регулято1262672

Ф ра тока, другой вход релейного элемента соединен с выходом эадатчика скорости.