Нереверсивный вентильный электропривод постоянного тока

 

НЕРЕВЕРСИВНЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатель, якорная обмотка которого подключена к вентильному преобразователю, в цепь управления которого включены последовательно соединенные блок задания , первый узел сравнения, регулятор частоты вращения, второй узел сравнения, регулятор тока и система импульсно-фазового управления, при этом к входам первого и второго уз«CECOfOSffA 13 TtXf} -;tciM.i w JKKSJifOTEKA лов сравнения подключены выходы соответственно датчиков частоты вращения и тока, отли чающий - с я тем, что, с целью увеличения срока службы механического и электрического оборудования и повьппения надежности электропривода путем снижения динамических нагрузок, в него введены третий узел сравнения, аналоговое запоминакщее устройство, ключевой элемент и релейный элемент с гистерезисной характеристикой, причем входы третьего узла сравнения соединены с блоком задания и выходом датчика частоты вращения, а его выko ход подключен к входу аналогового запоминакнцего устройства, выход котррого соединен с суммирующим входом первого узла сравнения через ключевой элемент, управляющий вход которого и управляющий вход аналогового запоминающего устройства через ре: ейньй элемент с гистерезисной характеристикой подключены к датчику тока.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (5!)4 Н 02 Р 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3727357/24-07 (22) 16.04.84 (46) 30.09.85. Бюл. № 36 (72) В.Д.Земляков и А.Г.Ровенский (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им.В.И.Ленина (53) 62-83:621.314.5(088.8) (56) Гарнов В.К., Рабинович В.Б., Вишневский Л.М. Унифицированные системы автоуправления электроприводом в металлургии. M.: Металлургиздат, 1977, с. 54.

Авторское свидетельство СССР

¹ 399988. кл. Н 02 P 5/16, 1970. (54)(57) НЕРЕВЕРСИВНЬИ ВЕЙТИЛЬНЫЙ

ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий электродвигатель, якорная обмотка которого подключена к вентильному преобразователю, в цепь управления которого включены последовательно соединенные блок задания, первый узел сравнения, регулятор частоты вращения, второй узел сравнения, регулятор тока и система импульсно-фазового управления, при этом к входам первого и второго уз„„Я0„„1182620 А лов сравнения подключены выходы соответственно датчиков частоты вращения и тока, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью увеличения срока службы механического и электрического оборудования и повышения надежности электропривода путем снижения динамических нагрузок, в него введены третий узел сравнения, аналоговое запоминающее устройство, ключевой элемент и релейный элемент с гистерезисной характеристикой, причем входы третьего узла сравнения соединены с блоком задания и выходом датчика частоты вращения, а его выход подключен к входу аналогового запоминающего устройства, выход ко. торого соединен с суммирующим входом первого узла сравнения через ключевой элемент, управляющий вход которого и управляющий вход аналогового запоминающего устройства через релейный элемент с гистерезисной характеристикой подключены к датчику тока.

1182620

Изобретение относится к электротехнике, а именно к нереверсивным тиристорным э. .ектроприводам постоянного. тока, работающим в режиме ударных нагрузок, и может быть испольэо- 5 вано для электроприводов непрерывных заготовочных, сортовых и некоторых листовых прокатных станов.

В таких электроприводах при набросе и сбросе нагрузки могут возникнуть недопустимо большие динамические усилия в механической передаче, приводящие к уменьшению надежности электропривода.

Цель изобретения — увеличение. сро-15 ка службы механического и электрического оборудования и повышение надежности электропривода за счет снижения динамических нагрузок.

На фиг.1 изображена схема электро-20 привода; на фиг.2 — временные диаграммы тока и частоты вращения.

Нереверсивный вентильный электропривод (фиг.1) содержит электродви25 гатель i якорная обмотка которого подключена к вентильному преобразователю 2, в цепь управления которого включены последовательно соединенные блок 3 задания,. узел 4 сравнения, ре-З0 гулятор 5 частоты вращения, узел 6 сравнения, регулятор 7 тока и система 8 импульсно-фазового управления. К входам узлов 4 и 6 сравнения подключены выходы соответственно датчиков 35

9 и 10 частоты вращения и тока. В электропривод введены узел 11 сравнения, аналоговое запоминающее устройство 12, .ключевой элемент 13 и релейный элемент 14 с гистерезисной харак-40 теристикой, при этом входы узла 11 сравнения соединены с блоком 3 задания и выходом датчика 9 частоты вращения, а его выход подключен к входу аналогового запоминающего устройства 15

12, выход которого соединен с суммирующим входом узла 4 сравнения через ключевой элемент 13, управляющий вход. которого и управляющий вход аналогового запоминающего устройства 12 че- 50 реэ релейный элемент 14 с гистерезисной характеристикой подключен к датчику 10 тока. Вал электродвигателя 1 посредством механической передачи 15 соединен с рабочим органом 16 механиз- 5 ма валками прокатного стана.

Электропривод работает следующим обр .зом.

Во время прокатки заготовки в установившемся режиме напряжение на входах пропорционально-интегральных регуляторов тока 7 и частоты вращения

5 близко к нулю, а напряжение на выходах этих регуляторов соответструет статической нагрузке, приложенной к валу электродвигателя 1 через механическую передачу 15. Ток в якорной цепи электродвигателя 1 пропорционален статической нагрузке и соответст вует значению 1 (фиг.2). При этом напряжение на выходе релейного элемента 14 соответствует логической

"1". Это напряжение поступает на управляющий вход ключевого элемента 13 и удерживает его в разомкнутом состоянии. Выход аналогового запоминающего устройства l2 отключен от узла

4 сравнения, и частота вращения соответствует заданному значению M (фиг.2). После сброса нагрузки, .например, после выхода заготовки из валков 16 прокатного стана происходит увеличение скорости до значения

Ю„ (фиг.2) .эа счет избыточного электромагнитного момента и высвобожденной потенциальной энергии упругодеформированных элементов механической передачи 15 ° Напряжение на выходах регуляторов частоты вращения 5 и тока 7 уменьшается, и ток снижается до величины 3 q (фиг.2), что соответствует моменту времени 1„ . В момент 1„ напряжение на выходе релейного элемента 14 скачком изменяется до логического "О". Это напряжение поступает на управляющий вход ключевого элемента 13 и аналогового запоминающего устройства 12. Ключевой элемент срабатывает и подключает запоминающее устройство 12 к дополнительному входу узла 4 сравнения, а запоминающее устройство переходит в режим хранения входного сигнала.

Ошибка регулирования по скорости при уменьшении тока электродвигателя до величины тока холостого хода в режиме сброса нагрузки в момент 1„ является максимальной. Это напряжение запоминается устройством 12 и с его выхода через замкнутый ключевой элемент 13 подается на дополнительный вход узла 4 сравнения и суммируется с напряжением задания на частоту вращения электродвигателя. Величина уставки задания на частоту вращения электродвигателя возрастает на вели3 11826 чину ошибки регулирования. Поэтому двигатель не тормозится, скорость Ы, соответствует новой уставке, а ток в электродвигателе равен току холостого хода и бестоковая зона отсутствует. В таком состоянии устройство находится до следующего наброса нагрузки. При набросе нагрузки, например в момент захвата заготовки валками (фиг.2, 6 ), ток в якорной 10 цепи электродвигателя увеличивается, а скорость уменьшается. B момент вре. мени з, когда динамическое падение скорости (ю, — u3 ) максимально, а ток электродвигателя достигает свое- 15 го номинального значения, соответствующего моменту статической нагруз-. ки (моменту прокатки заготовки), срабатывает релейный элемент 14, и напряжение логической " 1" с его выхода 2б подается на управляющий вход аналого20 4 вого запоминающего устройства 12 и управляющий вход ключевого элемента 13. Ключевой элемент 13 размыкается и отключает запоминающее устройство 12 от входа узла 4 сравнения, а запоминающее устройство 12 переходит в режим запоминания входного сигнала.

При этом задание на частоту вращения электродвигателя стабилизируется на заданном уровне (ы ), так как электромагнитный момент электродвигателя 1 имеет величину, соответствующую статической нагрузке,, а частота вращения не меньше и близка к зацанной.

В дальнейшем до сброса нагрузки (т.е. до выхода заготовки из валиков 16) ключевой элемент 13 .остается разомкнутым и запоминающее устройство 12 не влияет на работу автоматической системы регу— лирования.

1182620

Корректор В. Бутяга

Заказ 6117/53 Тираж 645 Подписное. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППЛ "Патент", r.ужгород, ул.Проектная, 4 4

1

1 ! !

Составитель В.Кузнецова

Редактор И.Ковальчук Техред M.Êóçüìà б

1

I !

3