Тепловая модель электродвигателя

 

ТЕПЛОВАЯ МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПО &ВТ.СВ. № 955332, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности модели, в нее введен источник стабилизированного напряжения, включенный в цепь датчика температуры. (О 00 4j 00 41 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН з(59 Н 02 Н 7/085

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСЯОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (.6.1 ) 955332 (21) 3384267/24-07 (22) 10 ° 12.81 (46) 23,08.83. Бюл. Р 31 (72) А.И.Литвиненко (71)Воронежский политехнический институт (53) 621.313..713(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 955332, кл, Н 02 H 7/085, 1980 °

„.SU„„3037373 А (54)(57) ТЕПЛОВАЯ МОДЕЛЬ ЭЛЕКТРОДВИ

ГАТЕЛЯ по авт.св. Р 955332, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения точности модели, в нее введен источник стабилизированного напряжения, включенный в цепь датчика температуры.

1037373

50 которого является аналогом экспериментально определенной зависимости л скорости от температуры.

При работе электропривода возникают потери, пропорциональные току нагрузки. Сигнал с датчика 3 тока подается на катушки 4, рассчитанные с помощью критериев подобия так, что их температурное поле является ацек60

Изобретение относится к электромеханике, а точнее к Чистемам электропривода, использующим термокомпенсированные тахомосты, тепловое токоограничение или иную термокомпенсацию. К.таким приводам относятся электромеханические системы промышленных роботов-манипуляторов, экструэионных машин, экскаваторов, электротрансмиссии подвижных объектов, кузнечно-прессовых машин. .По основному авт.св. Р 955332 известна тепловая модель электродвигателя, содержащая датчик температуры и намотанную на каркас обмотку, введенную в,качество добавочного сопротивления в цепь нагрузки электродвигателя, упомянутая обмотка вы полнена в виде двух цилиндрических секций, размещенных на каркасах с общим осевым каналом, внутри одного из каркасов размещена ферромагнитная втулка, а датчик температуры помещен в общий осевой канал каркасОв с возможностью фиксированного перемещения 1 .

Данная модель позволяет произво- дить настройку постоянных времени нагрева меди и стали. Однако точность модели остается невысокой,, поскольку выходной сигнал не несет информации о температурном дрейфе напряжения задания. Это ограничивает область использования модели. Между тем в комплектных электроприводах температурный дрейф скорости имеет составляющую, пропорциональную температурному дрейфу напряжения зада-. ния, обусловленному, в свою очередь, температурным коэффициентом напряжения стабилитронов.

Целью изобретения является повышение точности модели.

Поставленная цель достигается тем, что тепловая модель электродвигателя содержит датчик температуры и намотанную на каркас обмотку, введенную в цепь нагрузки электродвигателя.

Эта обмотка выполнена в виде двух цилиндрических секций, размещенных на каркасах с общим осевым каналом.

Внутри одного иэ каркасов размещена ферромагнитная втулка, а датчик температуры помещен в общий осевой кана каркасов с возможностью фиксированнрйо перемещения, причем в цепь датчика температуры введен источник стабилизированного напряжения.

На чертеже приведена схема предложенной тепловой модели, установлен ной s системе электропривода для компенсации температурной погрешности тахометрического моста.

В состав системы электропривсда с тепловой моделью входят следующие элемента: тиристорный преобразователь 1, силовая сеть 2, датчик 3 тока, обмотки 4 тепловой модели, датчик 5 температуры, источник 6 стабилизированного напряжения в тепловой модели, стабилизированный ис точник 7 задающего напряжения, сумматор 8, усилитель 9, система 10 импульсно-фазового управления, двигатель 11, а также тахометрический мост, -образованный дополнительными полюсами 12, конденсатором фильт,ра 13, резисторами 14 и 15. Элементы тепловой модели обведены пунктиром.

Работа тепловой модели происходит следующим образом.

В зависимости от функционального назначения тепловая модель может включаться либо в цепь защиты и токоограничения, либо в канал компен70 сации нестационарной температурной составляющей ошибки регулирования.

Поскольку и в том и в другом случае включение модели имеет много общего и различаются в основном расчетные

25 тепловые параметры и выходное согласующее устройство, рассмотрим включение модели на примере канала компенсации температурной составляющей ошибки регулирования тахометриЗО ческого моста. Известно, что комплеКтйые станочные электроприводы име" ют ошибку в стабилизации скорости, вызванную прогревом элементов электРопривода, доходящую до 2-15-о оот выставленного значения скорости.

Для коМпенсации этой ошибки проводят ее экспериментальную оценку, находят корреляционную зависимость между температурой и скоростью с одной стороны и потерями, нагрузкой

40 и временем с другой. Далее рассчитывают постоянные времени нагрева модели. Вследствие. достаточно сложной заэисимости между скоростью и нагрузкой данная функция может быть ап45 проксимирована лишь экспонентами 2 и более порядков, что вызывает необходимость реализации достаточно сложной модели. Предлагаемое устрой-. ство представляет собой электромагнитный элемент, температурное поле ватной моделью теплового поля якоря двигателя 11. Эта температура воспринимается датчиком 5 температуры. Далее выходной сигнал модели суммируется в сумматоре 8 с задающим сигналом блока 7 и сигналом об1037373

Составитель В.Никаноров

Техред К.Иыцьо Корректор A.Ôåðåíö

Редактор П.Коссей

Заказ 6023/56 Тираж 617 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

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

Филиал ППП "Патент", Г.ужГород, ул.Проектная, 4 ратной связи, поступающим с тахометрического моста, в состав которого входят элементы 12-15. Далее сигнал усиливается усилителем 9, подается на систему 10 импульсно-фазового управления и далее на преобразователь 1, который обеспечивает задан" ный режим работы, электродвигателя 11 °

Как уже указывалось выае, на температурный дрейф скорости оказывает влияние не только изменение сопротив- 1О ления якоря электродвигателя 11, но и температурный дрейф сигнала задания, выдаваемого источником 7. Для его компенсации предусмотрен. дополнительный источник 6 с тем же тем- 35 пературным коэффициентом стабилиэа ции напряжения, что и источник 7,, но с несколько меньшим уровнем (150200% от абсолютного значения темпе:ратурного дрейфа), согласованным с сигналом датчика 5 температуры.

Включение источников 7 и 6 встречное. Таким образом, при любых уровнях сигналов с датчика 5 и тахомоста наблюдается взаимная компенсация температурных дрейфов источников 6 и -7. При этом более высокий уровень напряжения источника 7 обеспечивает задающий .сигнал всей системе управления.

Введение в цепь датчика 5 температуры источника 6 стабилизированного напряжения позволяет повыси ть точность модели.