Способ зависимого управления током возбуждения электродвигателя постоянного тока

 

СПОСОБ ЗАВИСИМОГО УПРАВЛЕНИЯ ТОКОМ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА, согласно которому определяют величину тока якоря элект родвигателя и величину ЭДС, сравнивают величину ЭДС с ее номинальньм значением и при превышении первым значением второ о уменьшают задание тока возбуждения электродвигателя при одновременном ограничении темпа его нарастания, отличающийся тем, что, с целью улучшения коммутации электродвигателя путем уменьшения выбросов тормозного тока при реверсе по полю, определяют режим работы электродвигателя , в тормознсж режиме сравнивают величину тока якоря с заданным допусти1« В4 значением и при превышении током якоря заданного значения уменьшают задание тока возбуждения на постоянную величину-.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК ае 01) @@ Н ()2 Р 5/06 (21) 3331603/24-07

:(22) 17. 08. 81 (46) 15.10.84. Бюл.938 (72) В.В. Болотов, И.А.Янущик, И.А.Гачик, В.П.Перепелицын и Я.И.Волкомирский (71) Научно-исследовательский институт автоматики и электромеханики при Томском институте автоматизированных систем управления и радиоэлектроники и Научно-исследовательский институт завода "Электромашина", г.Прокопьевск (53) 62-83; 621, 314. 5(088.8) (56) 1 Алексеева Н.А., Андреев Г.И., Морговский Ю.Я. Тиристорные регулируемые электроприводы постоянного тока.

М., "Энергия™, 1970, с.5-7.

2. Чиликин М.Г.> Ключев В.И. Сандлер А.С. Теория автоматизированного электропривода. М., "Энергия", 1979, с.396-397. (54) (57) СПОСОБ ЗАВИСИМОГО УПРАВЛЕНИЯ

ТОКОМ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ,ПОСТОЯННОГО ТОКА, согласно которому определяют величину тока якоря электродвигателя и величину ЭДС, сравнивают величину.ЭДС с ее номинальным значением и при превышении первым значением второ«о уменьшают задание тока возбу:кдення электродвигателя при одновременном ограничении темпа его нарастания, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения коммутации электродвигателя путем уменьшения выбросов тормозного тока при реверсе по полю, определяют резим работы электродвигате- Я ля, в тормозном ре киме сравнивают величину тока якоря с заданным допустимым значением и при превышении током якоря заданного значения уменьшают задание тока возбуждения на пос- а

- тоянную величинут

1 11191

Изобретение относится к электротехнике, а именно к вентильным электроприводам постоянного тока с двухэонным регулированием.

Известен способ независимого 5 управления потоком возбуждения, согласно которому управляют напряжением на якоре двигателя до определенного уровня управляющего сигнала, а затем изменяют поток (ток) возбуждения 10 электродвигателя с использованием главной обратной связи по частоте вращения или вспомогательных регулирующих обратных связей в контуре управления потоком возбуждения (1) . 15

Независимое от напряжения на якоре электродвигателя изменение потока возбуждения в тормозных режимах приводит к перенапряжению и увеличению тормозного тока. 20

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ зависимого управления током возбуждения электродвигателя постоянного тока, согласно которому определяют величину тока якоря электродвигателя и величину ее ЭДС, сравнивают величину ЭДС с .ее номинальным значением и при превьппении первым значением вторЬго уменьшают задание тока возбуждения электродвигателя при одновременном ограничении темпа его нарастания (2$ .

При использовании этого способа в случае глубокого ослабления поля

35 электродвигателя и наличия больших маховых масс на валу электродвигателя преобразователь в цепи якоря может войти в насыщение, выходной

40 сигнал датчика ЭДС перестает увели-, чиваться, в.результате ЭДС и тормоз ной ток возрастают сверх допустимых значений, что приводит к ухудшению коммутации электродвигателя.

Цель изобретения — улучшение коммутации электродвигателя путем уменьшения выбросов тормозного тока при реверсе по полю.

Цель достигается тем, что соглас- 50 но способу зависимого управления током возбуждения электродвигателя постоянного тока, при использовании которого определяют величину тока якоря электродвигателя и вели- 55 чину его. ЭДС, сравнивают величину

ЭДС с ее номинальным значением и при превышении первым значением

49 второго уменьшают задание тока возбуждения электродвигателя при одновременном ограничении темпа его нарастания, определяют режим работы электродвигателя, в тормозном режиме сравнивают величину тока якоря с заданным допустимым значением и при превышении током якоря заданного значения уменьшают задание тока возбуждения на постоянную величину.

На фиг.1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — временные диаграммы.

Устройство содержит последовательно включенные регулятор 1 частоты вращения и регулятор 2 тока якоря в цепи управления нереверсивным преобразователем 3, включенным в цепь якоря 4 электродвигателя, датчик 5 тока якоря,,систему 6 управления током возбуждения в цепи управления реверсивным вентильным преобразователем 7, питающим обмотку 8 возбуждения электродвигателя.

Выход датчика 5 тока якоря и выход источника 9 опорного напряжения подключены к входам релейного элемента 10, выход которого соединен с сис" темой 6 управления током возбуждения.

Для осуществления способа уровень опорного напряжения 00, определяющий допустимое значение тока якоря, выставляется, как правило, пропорциональным пусковому току якоря.

В тормозном режиме ток якоря равен

Е-"в пт R где ЭДС может пре-. вьппать максимальное выпрямленное напряжение Оя преобразователя, что сопровождается выбросами тока (фиг.2), если преобразователь в цепи якоря входит в насыщение при регулировании тока возбуждения в функции ЭДС (в данном режиме в функции напряжения преобразователя) .

При осуществлении предлагаемого способа сравнивают напряжение, про- . порциональное тормозному току с опорным напряжением, и как только первое превысит второе, с помощью релейного элемента 10 формируют сигнал и подают его в систему управления возбуждением, тем самым ограничйвая темп нарастания тока возбуждения после его реверсирования, т.е. стабилизируют непосредственно тормоз! 119149

3 ной ток на допустимом уровне, а не "

ЭДС (не основной параметр).

По команде на реверс (время » ) ток В в обмотке возбуждения спадает до нуля, а регулятор 1 частоты вращения и регулятор 2 тока якоря входят в насыщение. Преобразователь

3 в цепи якоря также может полностью открыться, но его запирают на время спадания тока возбуждения до ну- 10 ля (время 4<- t<), чтобы не допустить увеличения скорости, так как в это время момент двигателя движущий.

В момент времени t< преобразователь

3 отпирают, тормозной ток 1 1 увеличивается, двигатель интенсивно тормозится. При нарастании тормозного тока до уровня пускового при больших маховых массах и глубоком ослаб» ленин поля частота вращения 6) двигателя не успевает существенно уменьшится, а ток возбуждения (если его темп нарастания недостаточно ограничен)

/ к моменту времени ty достигает своего номинального значения. Поэтому 25

ЭДС двигателя увеличивается на столько, на сколько частота вращения двигателя больше номинального значения, и тормозной ток.превышает допустимое значение (фиг.2 пунктир).

Однако этого не происходит, так как при(1ln 1 п)= Uo релейный элемент

10 включается, а его выходной сигнал через систему 6 управления прикрывает углы открытия тиристоров преобразователя 7 и темп нарастания тока в обмотке возбуждения снижается ° Если при этом ток возбуждения снижается настолько, что из-за уменьшения

ЭДС уменьшается тормозной ток и g iQ

5 Ор то релейный элемент выключается, его выходной сигнал исчезает, преобразователь 7 приоткрывается (открывается), тормозной ток .увеличивается, снова происходит сравнение при 0g=0 и т.д.,пока частота р) вращения двигателя не достигает номинального значения.

Таким образом, путем непосредст.— венной стабилизации тормозного тока последний ограничивается на допустимом (в основном по условиям коммутации двигателя, которая в режиме глубокого ослабления поля-значительно ухудшается) уровне при любых неблагоприятных сочетаниях (темпах изменения частоты вращения, тока возбуждения, инерционностей их каналов управления), что исключает выброс тормозного- тока и повышает надежность привода.

ВНИИПИ Заказ 7470/43

Тираж 666 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4