Способ управления многодвигательным электроприводом

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МНОГОДШГАТЕЛЬНУМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ переменного тока, выполненным на базе п асинхронно-вентильных каскадов, в котором измеряют скорости вращения и фазные токи роторных цепей аси1Г хронных электродвигателей, преобразуют их в напряжения, пропорциональные скорости вращения к фазному току, и подают их на управляющие входы соответствующего асинхронновентильного каскада, отличающийся тем, что, с цепью повышения точности поддержания равенства развиваемых асинхронными электродвигателями мощностей, независимо от величины загрузки механической части привода, для каждого асинхронно-вентильного каскада, напряжение пропорциональное скорости вращения асинхронного электродвигателя собственного асинхронно-вентильного каскада сравнивают i суммой анало гичных напряжений остальных п 1 i асинхронно-вентильных каскадов, результирукицее напряжение суммируют (Л с напряжением, пропорционапьным сумме напряжений п - 1 асинхронновентильных каскадов, пропорциональньт фазным токам, роторных цепей асинхронных электродвигателей и их производных . ьо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

l др Н 02 Р 5/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3665490/24-07 (22) 25.11.83 (46) 23. 12.85. Бюл. М- 47 (71) Киевский ордена Ленина политех. нический институт им. 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции (72) Н.Г.Попович, Н.В.Печеник и

В.М.Мамалыга (53) 621.313.331 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР .

11 601795, кл. Н 02 P 5/46, 1978.

Назаренко В.M. Известия ВУЗов.

Горный журнал, 1974, Р 4, с.158163. (54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МНОГО

ДВИГАТЕЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ переменного тока, выполненным на базе и асинхронно-вентильных каскадов, в котором измеряют скорости вращения и фазные токи роторных цепей асин хронных электродвигателей, преобразуют их в напряжения, пропорциональные скорости вращения к фазному

„„SU„„3 200375 току, и подают их на управляющие входы соответствующего асинхронновентильного каскада, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности поддержания равенства развиваемых асинхронными электродвигателями мощностей, независимо от величины загрузки механической части привода, для каждого асинхронно-вентильного каскада, напряжение пропорциональное скорости вращения асинхронного электродвигателя собственного асинхронно-вентильного каскада сравнивают с суммой анало гичных напряжений остальных n - 1 асинхронно-вентильных каскадов, 42 ф результирующее напряжение суммируют с напряжением, пропорциональным сумме напряжений n - 1 асинхронновентильных каскадов, пропорциональных фазным токам, роторных цепей асин- Я

Ъ.Ф хронных электродвигателей и их производных .

1200375

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в механизмах с несколькими привод-> ными электродвигателями, например ц высокопроизводительных ленточных 5 конвейерах, Целью изобретения является повышение точности поддержания равенства развиваемых асинхронными электродвигателями мощностей. 10

На фиг.1 представлена структур ная схема двухдвигательного варианта электропривода, в котором валы асинхронных электродвигателей жестко соединены; на фнг,2» то же, в матричной форме.

Электропривод содержит сепаратные сйстемы 1 и 2 управления, асинхронными электродвигателями выполненными по схеме асинхронно вентильного каскада.

Первая 1 и вторая 2 сепаратные системы управления содержат соответственно первые сумматоры 3 и 4, элементы 5 и 6 сравнения, вторые сумматоры 7.и 8, регуляторы 9 и 10 тока и регуляторы 11 и 12 скорости, пропорционально-дифференцирующие преобразователи 13 и 14, пропорциональные преобразователи 15 и 16, пропорциональные регуляторы 17 и 18.

Выходы первых сумматоров 3 и 4 подключены к положительным входам эле-. ментов 5 и 6 сравнения, выходы которых через регулятор тока подключены 35 .к одному входу вторых сумматоров

7 и 8, выхода регуляторов 9 и 10 то" ка через соответствующие пропорционально-дифференцирующие преобразователи 13 и 14 подключены к одному из входов соответственно первого аумматора 4 второй сепаратной системы 2 управления и первого сумматора 3 первой сепаратной системы I управления, входы пропорциональных 45 преобразователей 15 и 16 и пропор. циональных регуляторов 17 и 18 каждой сепаратной системы 1 и 2 управления объединены и подключены к выходам соответствующих регуляторов 5О

1) и 12 скорости, которые также подключены к одному из отрицатель ных входов соответствующих элементов 5 и 6 сравнения, выходы соответствующих пропорциональных преоб- 55 раэователей 15 и 16 подключены к другим, отрицательным входам соответствующих элементов 5 и 6 сравнения, выходы пропорциональных регуляторов 17 и 18 подключены к од ним из входов соответственно перBoro сумматора второй сепаратной системы 2 управления и первого сумматора 3 первой сепаратной система 1 упр авления .

Многодвигательный электропривод работает следующим образам, При появлении в процессе работы привода рассогласования в моментах (Z> » Ig ) 112 2) развиваемых двигателями первой и второй сепаратных систем управления, . на их положительных входах действуют выходные сигналы пропорциональнодифференцнрующих преобразователей

14 и 13 соответственно, которые уменьшают входной сигнал той сепаратной системы, двигатели которой развивают большой момент и увеличивают входной сигнал той системы, двигатели которой развивают меньший момент, т.е. происходит выравнивание моментов, развиваемых двигателями разных сепаратных систем управления.

При работе многодвигательного электропривода возможно вращение приводных двигателей разных сепаратных систем 1 и 2 с разной скоростью. В этом случае на положительных входах первых 3 и 4 сумматоров и на отрицательных входах элементов 5 и 6 сравнения действуют соответственно сигналы результата сравнения выходных сигналов пропорциональных регуляторов 18 и 17 и пропорциональных преобразователей 15 и 16, причем эти сигналы результата сравнения уменьшают входной сигнал аепаратной системы управления, двигатели которой вращаются быстрее, что приводит к уменншению тока (момента) этих двигателей и, одновременно, указанные сигналы увеличивают входные сигналы и токи (моменты) двигателей сепаратной сис- темы, двигатели которой вращаются медленнее, т.е. происходит выравнивание мощностей, создаваемых двигателямн разных сепаратных систем 1 и 2 управления.

Принцип выравнивания мощностей развиваемых двигателями разных сепаратных систем 1 и 2 управления проще всего рассмотреть на примере. Для этого параметры пропорциональнодифференцирующих преобразователей

13 и 14 пропорциональных регулято3 1200375 ров 17 и 18 и пропорциональных преоб разователей 15 и 16 должны быть из условия обеспечения равенства мощностей P a P развиваемых двигате1 2, лями разных сепаратных систем 1 и 2 упр авления .

Р1 Р2, (1) где

4 „

1 (5)

7" 2

P 1ы а„

Р2 2 "Е

10 (2.)

g) 35

40 (4) Определим величины

d+, 2 и ЛИ 4l 2Выражение для матричных передаточных функций звеньев функциональной струк» 15 турной схемы двумерной система автоматического управления многодвига1 тельного электропривода (фиг.2) в обозначениях фиг.1 можно предста» вить следующим образом

Ц(р) о о а(р) 1 Цр) о

0 H(p) R(p) 0 0 1. (р) Матричная структурная схема (фиг.2) описывается следующими урав нениями 4=с (Ff Р, );

P,= p p((В+ W) 2+ X), где

Р=(е+Йй) д; с= Г(и+и ).

Разрешая эти уравнения относитель; но векторов со и Р. при х х = 0 получим их матрицы в виде

54J

Й=

Тогда, подставляя в (1) значения ьу1ьш2 и л р„др2 иэ (4) и (5) получим

w (р)

1 (6)

Н (p) R (p)- 1

В случае, если передаточная функция контура тока и регулятора ско рости сепаратных систем 1 и 2 управления может быть представлена апериодическим звеном первого порядка

К (р) = >-- а передаточная функ

P ция пр опор цион an ьно-дифференцирую-. щих преобразователей 13 и 14 R(p)

К„(Тр+1), то передаточные функции пропорциональных регуляторов 17 и

18 и пропорциональных преобразова телей 15 и 16 являются пропорцио.нальными звеньями

14(р) = ------ (Hpa КК„) 1) .

КК1 1

Выражение (6) не зависит от величины возмущающего воздействия (от загрузки механической части) и от соотношения L „(р) и L2 (р) (от соотношения скоростей вращения двигателей разных сепаратных систем управления ) . Поэтому, использование предлагаемого способа управления многодвигательным электроприводом расширяет функциональные возможности таких приводов, так как электропривод обеспечивает одинаковую

sàãðóçêó двигателей в режиме любой загрузки механинической части независимо от величины отклонения скоростей вращения двигателей разных сепаратных систем управления.

1200375

Фиа2

Составитель В. Апешечкин

Техред С.Мигунова Корректор М.Максимишинец

Редактор Г. Волкова

Заказ 7875/59 Тираж 645 Подпи си ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул. Проектная, 4