Электропривод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использованов электроприводах постоянного тока. Повьшение качества переходных процессов при изменении температуры нагрева достигается за счет введения последовательно соединенных датчика ;температуры 8 нагрева электродвигателя 1, масштабирующего блока 9 и блока 10 обратно-пропорционального преобразования, а также трех управляемых резисторов 11, 12, 13, включенных соответственно во входные цепи регулятора 3 тока, регулятора 4 частоты вращения и в цепь обратной связи регулятора 3 тока. В данном устройстве для улучшения качества переходньпс процессов скорости и тока изменяется коэффициент усиления регулятора пропорционально сопротивлению якорной цепи, а постоянная времени регулятора - пропорциональна якорной постоянной электродвигателя 1. 1 ил. I (Л Is3 Oi

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 Н 02 P 5/06

ОПИСАНИЕ И306РЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3861505/24-07 (22) 04.03.85 (46) 30.09.86. Бюл. У 36 (71) Институт горного дела им. А.А.Скочинского

"(72) И.В. Брейдо (53) 621.316.718.5 (088.8) (56) Лебедев Е.Д. и др. Управление вентильными электроприводами постоянного тока. М.; Энергия, 1970, с. 200.

Справочник по автоматизированному электроприводу./Под ред. В.А.Елисеева и А.В. Шинянского. М.; Энергоатомиздат, 1983, с. 245-247, .рис» 7,34 ° (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННО О ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного

SU 1261076 А 1 тока. Повышение качества переходных процессов при изменении температуры нагрева достигается за счет введения последовательно соединенных датчика .температуры 8 нагрева электродвигателя 1, масштабирующего блока

9 и блока 10 обратно-прогорционального преобразования, а также трех управляемых резисторов 11, 12, 13, включенных соответственно во входные цепи регулятора 3 тока, регулятора 4 частоты вращения и в цепь обратной связи регулятора 3 тока.

В данном устройстве для улучшения качества переходных процессов скорости и тока изменяется коэффициент усиления регулятора пропорционально сопротивлению якорной цепи, а постоянная времени регулятора — пропорциональна якорной постоянной электродвигателя 1. 1 нл.

1261076

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано!

5 в электропринодах постоянного тока.

Целью изобретения является повышение качества переходных про-. цессов при изменении температуры нагрева электродвигателя..

На чертеже представлена схема электропривода.

Электропринод постоянного тока содержит электродвигатель 1, подключенный к выходу управляемого выпрямителя 2, входом соединенного с выходом ПИ-регулятора 3 тока Прегулятор 4 частоты вращения нход

T которого связан с выходом задатчика

5 частоты вращения, а выход связан

1 с входом ПИ-регулятора 3 тока, датчики тока 6 и частоты вращения 7, датчик 8 температуры нагрева электродви20 гателя 1, масштабирующий блок 9, блок 10 обратно пропорционального преобразования, три управляемых резистора 11, 12 и 13. Первый управляемый резистор 11 включен между выходом задатчика 5 частоты вращения и входом регулятора 4 частоты вращения, второй управляемый резистор 12 — между выходом регулятора 4 частоты вращения и входом регулятора 3 тока, третий ре30 зистор 13 — в цепь обратной связи

ПИ-регулятора 3 тока, управляющий вход первого управляемого резистора

11 подключен к выходу масштабирующего преобразователя 9, а управляющие вхо- З5 ды второго 12 и третьего 13 управляемых резисторов соединены с выходом блока 10 обратно пропорционального преобразования. В цепь обратной связи регулятора 4 включен резистор 14, а 40 в цепь обратной связи регулятора 3 конденсатор 15.

Блок 9 масштабирования может быть выполнен, например, на сумматоре, блок 10 обратно пропорционального преобразования — в виде блока деления, управляемые резисторы 11, 12 и

13 могут быть выполнены в виде полевых транзисторов, управляемых напряжением. 50

Электропривод работает следующим образом.

Сигнал заданной скорости с выхода задатчика 5 через первый управляемьй резистор 11, регулятор 4, второй уп- 55 равляемый резистор 12, регулятор 3 тока и управляемый выпрямитель 2 поступает на электродвигатель 1. Регул где Т

Р

К т малая постоянная времени; коэффициент передачи датчика тока; коэффициент усиления управляемого выпрямителя; оператор Лапласа, К и — электромагнитная постоянная

Ln

R времени, — индуктивность якоря, Передаточная функция пропорционального регулятора скорости 4 W рс при настройке на технический оптимум равна

Ктс*

W .. и

2К Т„К (2) где К вЂ” коэффициент передачи датчика частоты вращения, С вЂ” постоянная электродвигателя.

Параметры настройки регуляторов жестко связаны с сопротивлением якорной цепи.

В процессе работы электродвигателя

1 непрерывно изменяется температура его нагрева, что приводит к непрерывному изменению сопротивления якорной цепи. Сопротивление якорной цепи R я вычисляется по формуле я я (3) где R - сойротивление якорной цепи при 0 С, Ы вЂ” температурный коэффициент сопротинления, — температура.

При изменении температуры от 0 до 150 С oL для меди равен 0,0043„ .

Сопротивление якорной цепи в диапазоне 0-150 С увеличивается в

1,645 раза, это приводит к тому, что параметры настройки регуляторов сколяторы 4 и 6, на входы которых через датчики частоты вращения 7 и тока 6 поступают сигналы обратных связей, обеспечивают подчиненное регулирование скорости и тока, При подчиненном регулировании скорости и тока параметры регуляторов настраивают на технический или симметричный (или другие) оптимумы.

При оптимизации, например, по техническому оптимуму передаточная функция ПИ регулятора тока 3 М равна

R (1 + РТя)

W (1)

2РТ К„кт

1261076 рости и тока становятся существенно отличными от оптимальных.

Для стабилизации качества переходных процессов скорости и тока при изменении температуры якоря необходимо изменять коэффициенты усиления регуляторов частоты вращения 4 и тока 3 и постоянную времени регулятора тока

3 в функции сопротивления якорной цепи.

Сигнал температуры якоря с датчика 8 температуры поступает на масштабирующий блок 9, напряжение на .выходе которого равно (4) 15

U, =K,(1+ЫЕ ) =K,К„

R = K KÐÿ

Сопротивление второго 12 и третьего 13 управляемых резисторов соответственно равны:

К

) К ъ . Я .3

Кк 3Кк

3 я где Кд, К, К вЂ” коэффициенты преоб4 разования соответствующих управляемых35 резисторов.

Если выбрать К = R то сопротив"о ление первого управляемого резистора

11 будет изменяться пропорционально

R, а сопротивления второго 12 и тре-40 тьего 13 управляемых резисторов— обратно пропорционально Й

Передаточная функция регулятора 4 частоты вращения при использовании. пропорционального регулятора имеет 45 вид

А

vc R

1 где R — резистор 14 корректирующего

k 50 звена 4.

Передаточная функция пропорционально-интегрального регулятора тока

3 равна:

КСР+1

И 2

R CP

2 где С вЂ” емкость конденсатора 15 в цепи обратной связи.

55 где К, — коэффициент преобразования.

Сигнал с выхода блока 9 подается на управляющий вход первого управляемого резистора 11 и на вход блока 10 20

Ъ обратно пропорционального преобразования.

Сопротивление первого управляемого резистора 11 равно

При выборе

К Т.С

2 Т„К, Х

К К получим регулятор с передаточной функцией (2).

При выборе

К С вЂ” L --+-С = 2 Т К К

@в К и л т

1 4 получим регулятор с передаточной фун.кцией (1), коэффициент усиления которого изменяется пропорционально К я а постоянная времени регулятора пропорциональна якорной постоянной электродвигателя 1.

Таким образом, предлагаемый электропривод обеспечивает повышение качества переходных процессов частоты вращения и тока при изменяющемся в процессе работы сопротивлении якор ной цепи.

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, подключенный к выходу управляемого выпрямителя, входом соединенного с выходом

ПИ-регулятора тока, П-регулятор частоты вращения, вход которого связан с выходом задатчика частоты вращения, а выход — с входом ПИ-регулятора тока, датчика тока и частоты вращения, выходы которых подключены к соответствующим входам ПИ-регулятора тока и

П-регулятора частоты вращения, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с це1 лью повышения качества переходных процессов электропривода при изменении температуры нагрева электродвигателя, в него введены последовательно соединенные датчик температуры нагрева электродвигателя, масштабирующий блок и блок обратно пропорционального преобразования, а также три управляемых резистора, причем первый управляемый резистор включен между выходом задатчика частоты вращения и входом П-регулятора частоты вращения, второй — между выходом П-регулятора частоты вращения и входом ПИ-регулятора тока, а третий — в цепь обратн и связи ПИ-регулятора тока, управляющий вход первого управляемого резистора

Составитель В.Трофименко

Техред N.Õoäàíè÷, Корректор Л, Латай

Редактор Л.Веселовская

Заказ 5242/56

Тирам 631, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 261076 а подключен к выходу масштабирующего торов соединены с выходом блока обпреобразователя, а управляющие входы ратно пропорционального преобразовавторого и третьего. управляемых резис- ния.