Электропривод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехни ./ ке и может быть использовано для регулирования частоты вращения электродвигателя постоянного тока. Целью изобретения является повышение надежности и качества регулирования . Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1, подключенный к выходу источника 2 питания. Датчики 5, 9 и 8 тока, напряжения и частоты вращения подключены к входам регуляторов 6, 7 и 4 тока, напряжения и частоты вращения. В предлагаемом электроприводе повышается качество переходных процессов за счет подключения выхода регулятора частоты вращения к третьему входу регулятора 7 напряжения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Н 02 P 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ

{21) 4463428/07 (22) 19.07.88 (46) 23,04,91. Бюл. М 15 (75) Ю.И.Драбкин (53) 621.316.718.5 (088. 8)

{56) Авторское свидетельство СССР

f4 913538, кл. Н 02 P 5/06, 1979.

Справочник по автоматизированному электроприводу./Под ред. В.А,Елисеева и

А,В.Шинянского. — М.: Энергоатомиздат, 1983, с. 242 — 244, рис. 7.32-7.33, (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехни5U„ 1644344 А1 ке и может быть использовано для регулирования частоты вращения электродвигателя постоянного тока. Целью изобретения является повышение надежности и качества регулирования. Электропривод постоянного тока содержит эл е ктродвигатель 1, подключенный к выходу источника 2 питания. Датчики 5, 9 и 8 тока, напряжения и частоты вращения подключены к входам регуляторов 6, 7 и 4 тока, напряжения и частоты вращения. В предлагаемом электроприводе повышается качество переходных процессов за счет подключения выхода регулятора частоты вращения к третьему входу регулятора 7 напряжения. 1 ил.

1644344

15

25

35

50

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования частоты вращения электродвигателя постоянного тока.

Целью изобретения является повышение надежности и качества регулирования.

На чертеже приведена схема электропривода.

Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1, подключенный к источнику 2 питания, последовательно соединенные задатчик 3 частоты вращения и регулятор 4 частоты вращения, последовательно соединенные датчик 5 тока, регулятор 6 тока и регулятор 7 напряжения, выход которого подключен к входу источника 2 питания, датчики 8 и 9 частоты вращения и напряжения, выходы которых подключены к вторым входам соответствующих регуляторов 4 и 7. Выход регулятора 4 частоты вращения соединен с третьим входом регулятора 4 напряжения, а регулятор тока снабжен входом токоограничения.

Электропривод работает следующим образом.

При поступлении на вход задатчика 3 частоты вращения сигнала задания а) ззд на выходе задатчика 3 появляется сигнал, служащий заданием регулятору 4 частоты вращения, выходной сигнал регулятора 4 частоты вращения является в свою очередь задающим сигналом регулятора 7 напряжения, выходной сигнал которого поступает на вход источника 2 питания. Напряжение на выходе источника 2 питания обеспечивает протекание тока по обмотке якоря электродвигателя 1. При этом на вход регулятора T напряжения через датчик 9 напряжения подается сигнал обратной связи, а после начала вращения электродвигателя 1 сигнал обратной связи поступает и от датчика 8 частоты вращения. Злектропривод разгоняется с темпом, определяемым задатчиком 3 частоты вращения.

При токе якоря, меньшем игр, сигнал на выходе регулятора 6 тока сохраняет нулевое значение.

После достижения электродвигателем

1 заданной частоты вращения в д и приложении к его валу момента нагрузки. что соответствует, например, заходу металла в приводимые прокатные валки, процесс поддержания заданной частоты вращения выполняется с помощью регулятора 7 напряжения и регулятора 4 частоты вращения.

Регулятор 7 напряжения имеет большое быстродействие и воздействует непосредственно на вход источника 2 питания, поэтому электропривод реагирует на возмущение с упреждением к изменению сигнала на выходе регулятора 4 частоты вращения и динамическое падение частоты вращения существенно уменьшается.

Чем ниже быстродействие регулятора 4 частоты вращения, связанное, например, с необходимостью сглаживания пульсаций сигнала на выходе датчика 8 частоты вращения, тем сильнее проявляется эффективность регулятора 7 напряжения.

Регулятор 4 тока может быть выполнен интегральным, так как наличие выходного фильтра датчика 9 напряжения компенсирует инерционность части цепи якоря электродвигателя, заключенной между щетками и имеющей постоянную времени Тд.

Регулятор 4 тока реализуется по стандартной схеме на операционных усилителях с однотактным выходным сигналом, т,е, узел ограничения выхода операционного усилителя при поступлении на вход регулятора сигнала с полярностью 4р обеспечивает нулевой выходной сигнал, а при поступлении сигнала противоположной полярности — максимальный выходной сигнал регулятора 4 тока равен по модулю максимальному выходному сигналу регулятора 4 частоты вращения, но имеет противоположную полярность, .

Достигаемый в электроприводе эффект уменьшения площади регулирования за счет подключения датчика 9 напряжения непосредственно к щеткам электродвигателя увеличивается при пропорциональном регуляторе 7 напряжения, так как люфты в согласовании характеристик отдельных блоков схемы выбираются при возмущении без временного запаздывания, Уменьшение падения частоты вращения при приложении момента к валу электродвигателя резко расширяет круг механизмов, для которых может быть использован в соответствии с технологическими требованиями к точности поддержания заданной частоты вращения пропорциональный регулятор 4 частоты вращения, Наличие пропорционального регулятора упрощает настройку схемы управления электроприводом, повышает надежность его работы, исключает перерегулирования тока якоря, связанные с бестоковыми паузами, вызванными запаздыванием в выборке люфтов схемы управления.

Если ток якоря электродвигателя 1 достигает в предлагаемом электроприводе заданного значения iorp на выходе регулятора

6 тока появляется сигнал, противоположный по знаку выходному сигналу регулятора

4 частоты вращения. Под действием сигнала, поступающего с выхода датчика 9 напря1644344

Составитель В.Трофименко

Техред М.Моргентал Корректор Н.Король

Редактор М.Бланар

Заказ 1247 Тираж 355 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москвв, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент"; г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 с жения, выходной сигнал регулятора 7 напряжения и соответственно напряжение на выходе источника 2 питания снижаются до такой величины, чтобы обеспечить значение тока якоря, равное lorp

В злектроприводе сигнал с выхода регулятора частоты вращения подается на вход источника питания через регулятор напряжения, минуя регулятор тока, причем сигнал его обратной связи может сниматься непосредственно со щеток электродвигателя.

При этом достигается повышение качества управления и надежности эа счет уменьшения динамического падения частоты вращения, а при пропорциональном регуляторе частоты вращения и статического падения частоты вращения, а также перерегулирования тока при приложении момента к валу электродвигателя.

Использование пропорциональных регуляторов напряжения и частоты вращения упрощает схему управления электропривода и ее наладку, исключает бестоковые паузы, связанные с запаздыванием регуляторов, имеющих инерционные звенья, что также способствует увеличению надежности работы электропривода, 5

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, подключенный к источнику питания, последовательно

10 соединенные задатчик частоты вращения и регулятор частоты вращения, последовательно соединенные датчик тока, регулятор тока и регулятор напряжения, выход которого подключен к входу источника питания, 15 датчики частоты вращения и напряжения, выходы которых подключены к вторым входам соответствующих регуляторов, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности и качества регулирования, вы20 ход регулятора частоты вращения соединен с третьим входом регулятора напряжения, а регулятор тока снабжен входом токоограничения,