Электропривод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока. Целью изобретения является повышение качества регулирования за счет повышения жесткости механической характеристики. Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1. вал которого механически соединен с валом тахогенератора 2, преобразователь 3, выход которого соединен с якорной обмоткой электродвигателя 1. Входы сумматора 4 соответственно соединены с выходами тахогенератора 2 и датчика 6 тока, В данном электроприводе постоянного тока обеспечивается регулирование скорости электродвигателя по сигналу обратной связи по моменту, вычисляемому в блоке 11 вычисления момента. 1 э.п. ф-лы. Зил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s>>s Н 02 P 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4631989/07 (22) 04.01.89 (46) 15.06.91. Бюл. N 22 (72) В.В. Новиков (53) 621.316.718.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 310985, кл. Н 02 P 5/16, 1987.

Авторское свидетельство СССР

hk 1503649, кл. Н 02 P 5/06. 88. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОKA (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока. Целью изобретения является повышение качества

Я2 1656653 А1 регулирования за счет повышения жесткости механической характеристики. Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1. вал которого механически соединен с валом тахогенератора 2, преобразователь 3, выход которого соединен с якорной обмоткой электродвигателя 1, Вгоды сумматора 4 соответственно соединены с выходами тахогенератора 2 и датчика 6 тока, В данном электроприводе постоянного тока обеспечивается регулирование скорости электродвигателя по сигналу обратной связи по моменту, вычисляемому в блоке 11 вычисления момента, 1 э.п, ф-лы, 3 ил.

1656653

15

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока.

Целью изобретения является повышение качества регулирования за счет повышения жесткости механической характеристики, На фиг. 1 приведена схема электропривода постоянного тока; на фиг, 2 — ст руктурная схема блока вычисления момента: на фиг. 3 — подключение датчика суммарного тока.

Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1, вал которого механически соединен с валом тахогенератора 2, преобразователь 3, выход которого соединен с якорной обмоткой электродвигателя l, сумматор 4, задатчик 5, датчик 6 тока якоря, блок 7 токоограничения, вход которого соединен с выходом датчика 6 тока якоря, а выход через формирователь 8 импульсов соединен с входом преобразователя 3, генератор 9 импульсов, выход которого соединен с вторым входом формирователя

8 импульсов, третий вход которого соединен через блок 10 компенсации и сумматор

4 с выходом эадатчика 5, первый, второй, третий входы сумматора 4 соединены соответственно с выходами тахогенератора 2, датчика 6 тока, напряжением якорной обмоткой электродвигателя 1.

Кроме того. электропривод постоянного тока содержит блок 11 вычисления момента, эадатчик 12 момента, датчик 13 суммарного тока, выход которого соединен с первым входом блока 11 вычисления момента, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходом эадатчика 12 момента и выходом тахогенератора 2, выход блока 11 вычисления момента соединен с четвертым входом сумматора 4, а второй выход преобразователя 3 соединен с входом датчика 13 суммарного тока.

Блок 11 вычисления момента содержит схемы перемножения 14. вычитания 15, деления 16, квадратора 17 суммарного тока, схему 18 сравнения. При этом выход датчика 13 суммарного тока соединен с первым входом схемы 14 перемножения, на второй вход которой подключено напряжение якоря двигателя 1, ее выход соединен с первым входом схемы 16 деления, второй вход которой подключен к выходу тахогенератора 2, выход схемы 16 деления соединен с первым входом схемы 18 сравнения, второй ее вход соединен с задатчиком 12 момента, ее выход подключен на вход сумматора 4, а вход датчика 13 суммарного тока соединен с преобразователем 3.

Электропривод постоянного тока работает следующим образом.

При подаче с задатчика 5 сигнала

U»qm на первый вход сумматора 4 последний вырабатывает сигнал рассогласования A U между сигналами задания О»да и тахогенератора 2 Ur,г., который поступает через блок 10 компенсации воздействия в виде сигнала Л Ок на вход формирователя

8 импульсов, который вырабатывает короткие прямоугольные импульсы U»n. запускающие преобразователь 3. представляющий собой полууправляемый тиристорно-диодный мост, с выходов которого напряжения Ояк и Ugp36, подаются на обмотки якоря и возбуждения двигателя 1.

Электродвигатель 1 начинает вращаться, при этом начинает возрастать напряжение рассогласования Л U и уменьшается выходное напряжение О як до уровня, соответствующего данному динамическому режиму привода. При внешнем воздействии на привод напряжение рассогласования Л U будет скорректировано в блоке 10 до величины дОк, так, что выходныепара-, метры привода останутся на уровне заданных. При отсутствии внешних воздействий блок 10 не влияет на величину напряжения рассогласования и напряжения Л О и Л О» равны по величине. Для защиты электродвигателя 1 от перегрузки по току в электроприводе предусмотрен блок 7 токоограничения, ограничивающий ток якоря электродвигателя 1 на заданном уровне, не превышающем предельно допустимый ток, входным сигнаI ом для блока 7 токоограничения является напряжение с датчика 6 тока якоря.

Для обеспечения заданной стабильности и жесткости выходных параметров привода предусмотрены отрицательные обратные связи — U<,, к по напряжению на якоре, 4 > QQ3$ на обмотке возбуждения и основная обратная связь по контролируемому параметру — UT — напряжение с тахогенератора 2, сочлененного с валом электродвигателя.

При этом увеличение (уменьшение) нагрузки или уменьшение (увеличение) напряжения питающей сети компенсируются с помощью укаэанных обратных связей увеличением (уменьшением) напряжения, приложенного к якорю электродвигателя.

Указанные обратные связи обеспечивают заданную стабильность контролируемого параметра — частоты вращения вала двигателя.

Для обеспечения повышенной жесткости механических характеристик электродвигателя 1 в привод введен блок 11

1656653 вычисления момента н а валу двигателя 1. зователь, выход которого соединен с якорВходными сигналами для блока 11 являются ной обмоткой электродвигателя. сумматор, напряжение с датчика 13 суммарного тока, задатчик, датчик тока якоря, блок токоогранапряжение — U .. c т х т.г. а огенератора 2, на- - ничения, вход которого соединен с выходом пряжение с яко ной о м т р обмотки U>,<. и -5 датчика тока якоря, а выход через формиросигнал Л U

О ад.HOM с зэдэтчикд 12 момента, выходной ватель импульсов соединен с в б н н с входом преосигнал ном тек блока 11 подается на раэователя, генератор импульсов, выхо которого соединен с вторым входом формиВ, ВЫХОД

Блок 11 вычисления момента реализует рователя импульсов, третий вход которого вычисление среднего значения момента по 10 соединен через блок компенсации и суммаформуле тор с выходом задатчика, первый, второй, Оя — I Rs г третий, четвертый входы сумматора соедисрв тг нены соответственно с выходами тахогенеследующим образом. g задатчика 12 задан- РатаРЭ, датчиком напРЯжениЯ Я оРной ное значение момента вводится в схему 1я 15 обмотки электРодвигателя и датчиком тока сравнения при неработающем двигателе проходит через схему 18 сравнения на вход с Целью повышени качества Регул рованиЯ сумматора 4, после включения двигателя 1 эа счет повышениЯ жесткости механичеекой на входы блока.11 пос упают напряжение с хаРактеРистики. в электропривоД ПОСТОЯМтахогенератора 2 — U,, на вход схемы 16 20 ного тока дополнительно введены блок выделения, напряжение с якоря О,, на вход числения момента, задатчик момента, 14 переМНОжения HB BTopoA 88 ВХОД ЯЭТЧИК СУММЭРНОго ТОКЭ, ВЫХОД КОТОРОГО СО— сигнал с датчика 13 суммарного тока, он единен с первым входом блока вычисления жепоступаетнавходквадратора17суммар- момента, втоРой и тРетий входы котоРого ного тока. На входе схемы 14 перемножения 25 соеДинены соответственно с выхоДом эаформируется сигнал, пропорциональный Датчика момента и ВыхоДО»ахогенеРэто произведению у„, на входе квадратора ра, выход блока вычисления момента

17 сигнал эквивалентный произведению соединен с втор м входом суммэтоРа, а втоквадратора суммарного тока I2 на сопротив- РоА ВыхоД РеобрэзователЯ соеДинен ление якоря R .

30 дом датчика суммарного тока, 1

Разностный (U>l<-I R>) сигнал. вычисленный в схеме 15 вычитания, поступает на 2. Электропривод по п.,1, о т л и ч а ювход схемы 16 деления, на второй вход ко- щ и и с Я тем, что блок вычислениЯ момента торой подано напряжение с тахогенератора содержит схемы перемножения, вычитания, а выходе схемы 16 деления будет сиг- 35 делениЯ, квадратор суммарно о тока, схемУ нал, пропорциональный текущему значе- - сравнениЯ, при этом выхоД Датчика суммэрнию момента Мср тек., схема 18 сРавнениЯ ного тока соединен с первым входом схемы формирует рассогласования между М, перемножениЯ, втоРой вход схемы пере„Mcp Þ Л 0„ „, ют „- „Ю множения соединен с Выходом датчика нэется на суммирующий вход формирователя 40 пряжения якорной цепи, выход схемы

4 сигнала рассогласования управляющего пеРемножениЯ соеДинен с пеРвым ВхоДом текущим напряжением на якоре двигате- схемы . вычита Я, в орой вход котоРой соля 1. единен с выходом квадратора суммарного

Таким образом, введенный блок 11 вы- тока, вход котоРого подключен к выходудатчисления момента параллельно и дополни- 45 чика суммарного тока, выход схемы вычитательно к тахогенератору следит за ниЯ соединен с пеРвым входом схемы контролируемым параметром и позволяет деления, второй вход которой соединен с повысить жесткость механических хэракте- выхоДом тахогенеРэтоРЭ, выхоД схемы Деристик привода. ления соединен с первым входом схемы фФ) o pv ул а изo 6pe1 е н и Я 50 сравнения, второй вход которой соед

1. Э нс . Электропривод постоянного тока, со- выхоДом заДатчика момента, выхоД схемы держащий электродвигатель, вал которого сравнениЯ ЯВЭЯетсЯ выходом блока вычиссоединен с валом тахогенератора. преобра55

1656653 див 2

Зие.3

Составитель С, Колодезев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О. Кундрик

Редактор Е. Копна

Производственно-издательский комбинат Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2056 Тираж 356 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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