Двухдвигательный электропривод

 

1ДВУХДВИГАТЕЛЫШЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД , содержащий двигатели постоявного тока независимого возбуждения , якори которых включены последовательно с неуправляемым выпрямителем , связанным с источником тока, обМотка возбуждения первого двигателя непосредственко, а обмотка возбуждения второго через якорь первого двигателя подключены к источникам питания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поддержания частоты враш.ения при pci,боте электропривода с мальгми нагрузками и обеспечения возможности работы электропривода в тормозном режиме, в него введены последовательно соединенные диод и резистор, шунтир тааие якорь второго двигателя, при этом диод включен встречно неуправляемому выпрямителю. 2 . Электропривод по п . 1, о т л и jj чающийся тем, что в него вве Ю ден второй дополнительный резистор, шунтирующий якорь включенный в цепь С возб /ждения другого двигателя.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО.\

РЕСПУБЛИН ив б(и>

3(50 Н 02 Р 5 46

1 ( ю Ю1».

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

1(21) 3438847/24-07 (22) 17. 05. 82, (46) 23.12.83. Бюл. 9 47 (72) (0.Н.Сергиевский, В.Н.Кузнецова, A.D. Богослбвский, В.С. Барков и A.Ï.Øóøïàíîç (71) Московский ордена Ленина и ордена Октярьской революции энергетический институт (53) 621.316.718.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 489189у кл. Н 02 P 5/06, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

В 470329, кл. В 21 С 47/26, 1971 ° (54) (57) 1ДВУХДВИГАТЕЛЬНЕИ1 ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий двигатели постоянного тока независимого возбуждения, якори которых включены последовательно с неуправляемым выпрямителем, связанным с источником тока, обмотка возбуждения первого двигателяя н посредственно, а обмотка возбуждения второго через якорь первого двигателя подключены к источникам питания, от лича ющи и си тем, что, с целью повышения точности поддержания частоты вращения при ра,боте злектропривода с малыми нагрузками и обеспечения возможности работы электропривода в тормозном режиме, в него введены последовательно соединенные диод н резистор, ьунтирукщие якорь второго двигателя, при этом диод включен встречно неуправляемому выпр ямит елю.

2. Электропривод по п.l, о т л и-@

G2 ч а ю шийся тем, что в него вве ден второй дополнительный резистор, .шунтирующий якорь, включенный в цепь возбуждения другого двигателя.

1062837

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в различных технологических установ- ках, где т1.ебуется регулирование скорости механизма, в частности в об непромышленных установках (кранах, судовых лебедках и т.д.).

В по ледние годы в установках подобного типа находят применение электроприводы постоянного тока с источниками тока, выполненными в

10 виде индуктивно-емкостных преобразователей, отличающиеся простотой и высокой надежностью.

Прн нерегулируемом источнике тока в якорной цепи двигателя регулиро- 15 ванне скорости электропривода осуществляется по цепи возбуждения.

Известен электропривод постоянного тока, содержащий исто ник тока, выполненный в виде индуктивно-ем- g() костного преобразователя с выпрямителем на выходе, к которому подклю-, чен якорь электродвигателя постоянного тока (lg .

В электроприводе могут быть получены?5 ь..еханические характеристики практичес- ки любой формы, в частности возможно регулирование скорости как вверх, так и вниз от основной путем воздействия на цепь воз буждения.Жесткие механичесЗО кие характеристики могут быть получе ны при использовании обратной связи, сигнал которой прямо или косвенно связан со скоростью, для чего в цепь возбуждения включен блок управления 35 с характеристикой типа насыщение, на входе которого сравниваются сигнал задания скорости и сигнал обратной связи. При отсутствии отрицательной обратной связи по скорости поток воз-y() буждения машины определяется лишь задающим сигналом, и электропривод работает в режиме управляемого источника момента . Аналогичный режим имеет место и при наличии сигнала обратной связи, но при скоростях, соответствующих горизонтальным участкам характеристики блока управления.

При выходе системы на рабочий участок характеристики блока управления она приобретает свойства управляемого источника скорости .

Недостатком электропривода является наличие на валу двигателя тахогенератора, что усложняет злектропривод.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является двухдвигатель ный элек тропривод, содержащий двигатели постоянного тока независимого возбуждения, якори кото- 60 рых включены последовательно с неуправляемым выпрямителем, связанньм с источником тока, обмотки возбуждения первого двигателя непосредственно, а обмотка возбуждения через якорь первого двигателя подключены к источникам питания (2) .

В известном устройстве возбуждение одного и"-двигателей регулируется независимо, благодаря чему этот дви атель развивает момент, не зависящий от скорости. Магнитный поток второго,цвигателя зависит от РДС первого,цвигателя и напряжения задания скорости, в результате чего обеспечивается требуемый уровечь скорости транспортируемого материала. В устройстве отсутству ж какие-либо усилительные элементы, благодаря чему достигается предельная простота и высокая надежность. схемы.

Недостатком известного устройства является то, что в зоне малых нагрузок электропривод имеет меньшую механическую характеристику и поэтому не обеспечивает необходимую точность регулирования частоты вращения электродвигателя, а также не обеспечивает работы в тормозном режиме.

Бель изобретения — повышение точности поддержания частоты вращения при работе электропривода с малыми нагрузками и обеспечение возможности работы электропривода в тормозном режиме.

Поставленная цель достигается тем, :,что в двухдвигательный электропри-. ;вод, содержащий двйгатели постоянного тока независимого возбуждения, якори которых включены последовательно с неуправляемым выпрямителем,, связанным с источником тока, обмотка возбуждения первого двигателя непосредственно, а обмотка возбуждения второго через якорь первого двигателя подключены к источникам питания, введены последовательно соединенные диод и резистор, шунтиру ющие якорь второго двигателя, при этом диод включен встречно неуправляемому выпрямителю, Кроме того, в устройство введен второй дополнительный резистор, шунтирующий якорь, включенный в цепь возбуждения другого двигателя.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого электропривода; на фиг. 2

его механические характеристики в относительных величинах (за базовые величины приняты номинальные значения Мк и М„, двигатели одинаковые) .

Электропривод (фиг. 1) содержит двигатели постоянного тока независимого возбуждения, якори 1 и 2 которых включены последовательно с неуправляемым выпрямителем 3, связанным с неуправляемым источником 4 тока, а обмотки 5 и б возбуждения подключены к источникам 7 и 8 питания при этом обмотка 5 возбуждения непосредственно, а обмотка б возбуждения через якорь 1. Параллельно якорЮ 2 включена цепь, содержащая

1062837 резистор 9 и диод 10, причем диод

10 включен встречно неуправляемому выпрямителю 3. Параллельно якорю 1 второго двигателя включен резистор

11.

Работает электропривод следующим образом (работу рассматриваем при отсутствии резистора 11).

При пуске электропривода напряжения задания l)q и Ц1к от источников 7 и 8 питания подают ка обмотки 10

5 и 6 возбуждения, и подключают неуправляемый источник 4 тока к сети.

При этом по якорям 1 и и двигателей протекает неизменный Но величине ток, равный току источника тока.Ток в об- )5 мотке 5 возбуждения первого двигате- ля определяется величиной напряженияО. источника 8 питания и неизменен по величине, а Тбк в обмотке 6 воэ буждения второго двигателя,:определя",щ емый разностью между напряжением

0) источника 7 питания к величиной

ЭДС Е4 первого двигателя, в началь ный момент пуска ({0 а О) зависит от напряжения())„, и сопретивления цепи g5 обмотки 6 возбуждения. Момент первоpro двкгателя постоянен, так как постоянны по величине ток его якоря и поток. Момент второго двигателя прк увеличении скорости двигателей (а они равны, так как двигатели работа-, ют на общую нагрузку) уменьшается, следовательно уменьшается и суммарный момент двигателей в соответствии с характеристикой а:. (фкг.2) .

В предлагаемом двухдвкгательномэлектроприводе якорь 1 первогодвигателя выполняет функции тахогенератора.

Таким образом, электропрквод работает с обратной связью по скорости, в результате чего с ростом скорости ¹0 двигателей к соответственно ЭДС Е ток возбуждения 3Е и поток второго двигателя уменьшаются, уменьшается и момент второго двигателя.

По мере роста скорости и ЭДС Е) 45

nepsoro двигателя наступает режим равенства 0 и Е, а затем Е стано вится больше Oqg в результате чего ток возбуждения 8 и поток второго двигателя иэменякт знак, изменяет знак и его ЭДС Е (кривая b,,фиг.2).Когда

ЭДС Е превысит по абсолютному значению величину падения напряжения в обмотке якоря 2, открывается вентиль 10 и образуется дополнительная цепь для протекания тока через резистор 9, Ток через цепь якоря 2 теперь превышает величину тока 3g, следовательно момент второго двигателя растет с ростом скорости двигателей быстрее, ежели при R Ш =, и тем быстрее, чем меньше величина 8 . Механическая характеристика в зоне малых моментов первого квадранта и во втором квадранте становится жесткой и чинейной, что определяет стабильную, регулируе мую изменением задания U q скорость хоЛостогр хода и возможность работы в генераторном режиме. Характеристики а и с. (фкг-.2) соозветствуют различным уровням напряжения задания, причем с уменьшением напряжения задания уменьшается скорость холостого хода двигателей.

Включение резистора ll параллельно якорю 1 другого двигателя дает воэ- можность дополнительно увеличить жесткость механической характеристики, поскольку при этом часть тока источника тока ответвляется в резистор 11, вследствие чего (так как ток 3 постоянен по величине) ток3 и момент первого двигателя при том же значении скорости будет иметь меньшую величину.

Предлагаемый двухдвигательный

Электро ри обеспечивает повышение точности подцержания скорости при работе привода с мальми нагрузками и в тормозном режиме, при этом .элект. ропривод обладает возможностью не» зависимого регулирования момента и скорости как в двигательном, так и в генераторном режиме.

1062837

10б 2837

Составитель М. Кряхтунова

Редактор А. Козориз Техред A,À÷ Корректор A ° Ôåðåíö

Заказ 10258/57 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.ужгород, ул.Проектная,4