Вентильный электропривод постоянного тока

 

ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА по авт, св.№ 970619, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены датчик момента, датчик напряжения, датчик потока возбуждения двигателя, масштабный усилитель, блок деления, третий элемент ограничения и четвертый элемент сравнения, причем выход датчика момента соединен через масштабный усилитель со входом делимого блока.деления , вход делителя которого подключен к выходу датчика напряжения, суммирующий вход четвертого элемента сравнения соединен с выходом блока деления, а вычитающий вход - с выходом датчика потока возбуждения, при этом выход четвертого элемента сравнения соединен с входом управления ограничением третьего элемента ограничения , включенного между первым выходом второго ключевого элемента с двумя вькодами и вычитающим входом системы автоматического регулирования возбуждения.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (б1) Н 02 Р 5/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 0%РЫТИЙ (61) 970619 (21) 3578899/24-07 (22) 14.04.83 (46) !5.06.84. Бюл. Ф 22 (72) Д.И. Родькин, Ю.Б. Филипп и В.М. Волошин (71) Криворожский ордена Трудового

Красного Знамени горнорудный институт (53) 621.313.223-83(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 970619, кл. Н 02 Р 5/16, 1982. (54) (57) BEHTHJIbHbN ЭЛЕКТРОПРИВОД

11ОСТОЯННОГО ТОКА по авт. св,й 970619, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены датчик момента, датчик напряжения, датчик потока возбуждения двигателя, масштабный

„„SU„„1098098 A усилитель, блок деления, третий элемент ограничения и четвертый элемент сравнения, причем выход датчика момента соединен через масштабный усилитель со входом делимого блока делений, вход делителя которого подключен к выходу датчика напряжения, суммирующий вход четвертого элемента сравнения соединен с выходом блока деления, а вычитающий вход — с выходом датчика потока возбуждения, при этом выход четвертого элемента сравнения соединен с входом управления ограничением третьего элемента ограничения, включенного между первым выходом второго ключевого элемента с двумя выходами и вычитающим входом системы автоматического регулирования возбуждения.

1098098

Изобретение относится к электро-технике, а именна регулируемому элсктрсприваду постоянного тока, и может быть использована в электраприводах различных ма»лин и механизмов, например В электраприводах прокатных мгханиэмон„. шахтных подъемных машин,, горнодобывающих механизмов„ па осBOBHOMy авт. св. м 970619 известен вентильный электропривод настоянного тока, содержащий вентильный преобразователь, выход которого соединен с якорной обмоткой электродвигателя, а вход соединен с выходом системы автоматического регулирования частоты вращения, первый

Вход которой соединен с выходом датчика частоты вращения электродвигателя и с входами первого пропорци- 2О онального усилителя с заной нечувствительности и первого элемента сравнения, а второй Вход соединен через первый элемент ограничения с

Выходам задатчика частот»! Вращения и с входами первого элемента сравнения и второго пропорционального усилителя с заной нечувствительности, систему автоматического регулирова-!

»Ня Возбуждения, выход которой соеЗО

Дн»»гн с обмоткой возбуждения электрадв !гатг»!я, а вход соединен че »ез первый ключевой элемент с выходом первого элемента сравнения, логический элемент И., входы которого соединг!!i i с Выходами первого и Второго

35 пропорциональных усилителей с зоной нгчувствительнас::и, а выход соединен с управ.»»яющим Входам первого ключевагс элемента„ а также датчик реак4О тивнай мощности в сети, второй элемент сравнения, третий пропорциональный усилитель с зоной нечувствительности, второй элемент ограничения, второй ключевой элемент с двумя вы45 ходами» датчики активной и реактив-ной мощности Вентильного электроприВода, »рункциа!!альный преобразователь и третий элемент cpÿBíeHHÿ при этом

ВыхОД Датчика PCBKTHBHGA Mo!UHQcTH сети соединен через BtopGH эпеме1!т

5О сравнения и третий пропорциональный усилитель с зоной нечувствительности с первым входом второго элемента ограничения, второй вход которого сое 4 динен с Выходом третьего элемента

Вращения, один из входов которого соедиигн с выходом датчика реактивной мощности Вгнтильного электрспривода, а другой вход соединен через

Функциональный преобразователь с выходом датчика активной мощности вентильнаго электропривсда, причем

Выход второго элемента ограничения соединен с вычитающими входами систем автоматического регулирования частоты вращения электродвигателя и его возбуждения через второй ключевой элемент с двумя выходами, управляющий вход которого соединен с выходом логического элемента И Г 11.

В известном вентильном электроприводе постоянного тока в случае глубокого ослабления поля возбуждения при регулировании реактивной мощности возможно опрокидывание регулирования частоты вращения, т.е.

=ro неустойчивая работа и остановка.

Целью изобретения является повышение надежности работы вентильного электропривода постоянного тока.

Поставленная цель достигается тем, что в вентильный электропривод постоянного тока дополнительно введены датчик момента, датчик напряжения, датчик потока возбуждения двигателя, масштабный усилитель, блок деления, третий элемент ограничения и четвертый элемент сравнения, причем выход датчика момента соединен через масштабный усилитель со входом делимого блока, деления, вход делителя которого подключен к выходу датчика напряжения, суммирующий вход четвертого элемента сравнения соединен с выходом блока деления, а вычитающий вход — с выходом датчика потока возбуждения, при этом выход четвертого элемента сравнения соединен с входом управления ограничением треть.

его элемента ограничения, включеннога между первым выходом второго ключевого элемента с двумя выходами и вычитающим входом системы автоматического регулирования возбуждения.

На чертеже изображена функциональная схема вентильного электропривода постоянного тока.

Вентильный электропривад постоянного тока соцержит вентильный преобразователь 1, выход которого соединен с якорной обмоткой двигателя 2, а вход — с выходом системы автоматического регулирования 3 частоты вращения, первый вход которой соединен с выходом датчика частоты вращения 4 двигателя 2 и входами первого про098 кием

3 1098 порционального усилителя 5 с зоной нечувствительности и первого элемента сравнения 6, а второй вход — через первый элемент ограничения 7 с выходом задатчика частоты вращения.8 и входами первого элемента сравнения

6 и второго пропорционального усилителя 9 с зоной нечувствительности, систему автоматического регулирования возбуждения 10, выход которой соеди- 10 нен с обмоткой возбуждения двигателя

2, а вход — через первый ключевой элемент 11 с выходом первого элемента сравнения 6, логический элемент И 12, входы которого соединены с выходами первого и второго пропорциональных усилителей 5 и 9 с зоной нечувствительности, а выход — с управляющим входом первого ключевого элемента 11, датчик реактивной мощности

13 сети, выход которого соединен через второй элемент сравнения 14 и третий пропорциональный усилитель 15 с зоной нечувствительности с первым входом второго элемента ограниче- 25 ния 16, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента сравнения 17, один иэ входов которого соединен с выходом датчика реактивной мощности 18 вентильного электропривода, а второй вход — через функциональный преобразователь 19 с выходом датчика активной мощности 20 вентильного электрспривода, и второй ключевой элемент 21 с двумя выходами, которые соединены с вычитающи-. ми входами систем автоматического регулирования частоты вращения 3 и возбуждения 10 двигателя 2, при этом основной вход соединен с вы- 4О ходом второго элемента ограничения

16, а управляющий вход — с выходом логического элемента И 12.

Кроме того, устройство включает в себя датчики момента 22, напряже- 4> ния 23 и потока возбуждения 24, масштабный усилитель 24, блок деления

26, третий элемент ограничения 27 и четвертый элемент сравнения 28.

Выход датчика момента 22 соединен через масштабный усилитель 25 с входом делимого блока деления 26, вход делителя которого подключен к выходу датчика напряжения 23, суммирующий вход четвертого элемента 55 сравнения 28 соединен с выходом блока деления, а вычита:ощий вход— с выходом датчика потока возбуждення 24. Выход четвертого элемента сравнения 28 соединен с входом управления ограничением третьего элемента ограничения 27, включенного между первым выходом второго ключевого элемента 21 с двумя выходами и вычитающим входом системы автоматического регулирования возбуждения 10.

К питающей сети подключена группа электроприемников 29.

Вентильный электропривод работает следующим образом.

На вход первого элемента ограничения 7 и далее с его выхода на вход системы автоматического регулирования 3 частоты вращения поступает задающий сигнал, определяющий характер изменения частоты вращения двигателя 2.

Кроме того, задающий сигнал поСтупает на пропорциональный усилитель 9 с зоной нечувствительности, величины напряжения отграничения первого элемента ограничения 7 и зоны нечувствительности пропорциональных усилителей 5 и 9 выбираются таким образом, что при регулировании частоты вращения в полном диапазоне, т.е. до и свыше номинального значения, происходит разделение режимов: сначала осуществляется управление по каналу выпрямленного напряжения вентильного преобразователя 1 при постоянном возбуждении двигателя 2, а потом - управление по каналу возбуждения при постоянном выпрямленном напряжении. При возрастании задающего сигнала ограничение первого элемента ограничения 7 прекращает дальнейшее увеличение выпрямленного напряжения вентильного преобразователя 1, и пропорциональные усилители 5 и 9 и логический

1элемент И 12, воздуйствуя на первый ключевой элемент 11, подключают управляющий сигнал по частоте враще-ния на вход системы автоматического регулирования возбуждения 10.

Дальнейшее возрастание задающего сигнала частоты вращения приводит к уменьшению возбуждения и увеличению частоты вращения.

Частота вращения двигателя постоянного тока описывается выраже3 1098098 6!

, 4, М вЂ” напряжение, поток возбуждения и момент двигателя соответственно, К вЂ” конструктивный коэффициент двигателя, Р— сопротивления якорной цепи. допустимая степень ослабления потока возбуждения по условию обеспечения устойчивости работы двигателя определяется из зависимости (2) откуда

gag

/йй И,(„ (3) На базе сигналов момента, напряжения двигателя, получаемых с соот.;«тствующих датчиков 22 и 23, в соответствии с выражением (3) с помощью масштабного усилителя 25 и блока деления 26 производится определение допустимого минимального значения потока возбуждения. Масштабный усилитель 25 учитывает величину удво< нного сопротивления якорной цепи двигателя 2.

Фактическим значением п.т<>ка возбуждения двигателя производит< я управление ограничением третьего элемента ограничения 27.

В том случае, когда фактическое значение потока возбуждения становится равным допустимому минимальному значению потока, вычисленному согласно выражению (3), в действие вступает ограничение элемента ограничения 27, которое прекращает дальнейшее уменьшение потока возбуждения и исключает неустойчивый режим работы двигателя 2. Если фактическое значение потока возбуждения больше допустимого минимального значения, то на действие обратной связи с датчика реактивной мощности 13 сети на вход системы автоматического регулирования возбуждения 7 не накладывается ограничение.

Таким образом изобретение обеспечивает ограничение ослабления потока и тем самым исключает воэможность опрокидывания регулирования частоты вращения, что повышает надежность вентильного электропривода.

ВНИИХИ Заказ 4221/45 Тирах 667 Подлинное

Филиал ППП "Патент", r.Óêãoðîä, ул.Проектная, 4