Электропривод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе постоянного тока, преимущественно в электроприводах шахтных подъемных установок. Целью изобретения является повышение производительности. Устройство содержит модель 16 объекта управления, интегратор 17, ограничитель 18, ключ 19. Вход модели 16 объекта управления подключен к выходу задатчика 10 интенсивности, а выход - к первому входу интегратора 17, второй вход которого соединен с выходом датчика 8 скорости. В данном устройстве обеспечивается управление скоростью двигателя изменением напряжения генератора, управляемого по рассогласованию между фактическим напряжением на генераторе и выходным напряжением модели 16 объекта управления. 1 ил.

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g1)g Н 02 P 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ fXHT СССР

1 (21) 4492105/24-07 (22) 12,10,88 (46) 07,11.90, Бюл, N - 41 (71) Сибирский металлургический институт .им, Серго Орджоникидзе (72) В.Ю.Островлянчик и E.À,Килин (53) 621.316.718.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1141551 кл. Н 02 Р 5/16, 1983, Авторское свидетельство СССР

Ф 1301757, кл. В 66 В !/24, 1985. (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе постоянного тока, преимущественно в электроприводах шахтных

„„SU 165 04 А1

2 подъемных установок. Целью изобретения является повышение производительности. Устройство содержит модель 1б объекта управления, интегратор 17, ограничитель 18, ключ 19. Вход модели

16 объекта управления подключен.к вьгходу задатчика 10 интенсивности, а выход — к первому входу интегратора

17, второй вход которого соединен с выходом датчика 8 скорости. В данном устройстве обеспечивается управление скоростью двигателя изменением напряжения генератора, управляемого по рассогласованию между фактическим напряжением на генераторе и выходным напряжением модели 16 объекта управления. 1 ил,,1605304

Изобретение относится к электротехнике H может быть использовано в электроприводе постоянного тока, .преимущественно электроприводах шахтных подъемных установок, Целью изобретения является повышение производительности, На чертеже представлена структурная схема электропривода постоянного то- 10 ка.

Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1, соединенный с генератором 2, обмотка 3 возбуждения которого подключена к тиристор- 15 ному преобразователю 4, первый 5 и второй б датчики напряжения, датчик 7 тока, датчик 8 скорости, последовательно соединенные задающее устройство 9, задатчик 10 интенсивности, регулятор ll ЭДС и регулятор 12 напряжения, блок 13 задержки, последовательно соединенные командное устройство 14 и блок 15 переключения, при этом выход второго датчика 6 напряже- 25 ния подключен к второму входу регулятора 12 напряжения, выход которого подключен к входу тиристорного преобразователя 4, второй вход регулятора

11 ЭДС соединен с выходом первого 5 30 датчика напряжения, третий вход соединен с первым выходом блока 15 переключения, второй вход которого подключен к выходу датчика 7 тока, а выход блока 13 задержки подключен к второму 35 входу задатчика 10 интенсивности, при этом первый датчик 5 напряжения соединен с якорем генератора 2, а второй датчик 6 напряжения соединен с якорем электродвигателя 1, датчик 7 тока 40 включен между электродвигателем 1 и генератором 2, а датчик 8 скорости механически соединен с электродвига.телем 1, 45

Кроме того, электропривод постоянного тока содержит модель 16 объекта управления, интегратор 17, ограничитель 18 и ключ 19, при этом вход модели 16 объекта управления подключен к выходу задатчика 10 интенсивности и выход соединен с первым входом инте-, гратора 17, второй вход которого соединен с датчиком 8 скорости, а третий вход соединен через ограничитель 18 с выходом, четвертый вход интегратора

17 соединен с выходом через ключ 19, управляющий вход которого соединен с выходом командного устройства 14, вьгход интегратора 17 соединен с четвертым входом регулятора 11 ЭДС.

Электропривод работает следующим образом.

Блок 15 переключения, командное устройство 14 и ключ 19 работают в конце и начале каждого цикла подъема.

В конце цикла подъема при остановке электродвигателя 1 шахтной подъемной установки и наложении тормозов на выходе командного устройства 14 имеется сигнал логического "0", поступающий на первый вход блока 15 переключения и второй вход ключа 19, При этом в блоке 15 имеется разрыв цепи, соединяющей выход датчика 7 тока с третьим входом регулятора 11 ЭДС и первым входом блока 13 задержки. Тем самым с входа регулятора 11 ЭДС отключается сигнал положительной обратной связи по току якорной цепи. На втором входе регулятора 11 ЭДС при этом остается только один сигнал отрицательной обратной связи по напряжению электродвигателя l (в этот момент напряжение задания равно нулю, а также равно нулю напряжение на выходе интегратора 17, так как он зашунтирован закрытым контактом ключа 19). При этом регулятор 11 ЭДС начинает выпол» нять роль регулятора напряжения электродвигателя. Следовательно, в системе регулирования, в этом режиме работают два контура регулирования напряжения, которые действуют таким образом, что происходит интенсивное снижение напряжения генератора, Когда электродвигатель 1 расторможен, на выходе командного устройства

14 имеется сигнал логической "1", при этом ключ 19 размыкается и интегратор

17 готов к работе, кроме того, .происходит переключение в блоке 15 переключения, после чего выход датчика 7 то-.. ка отключается от второго входа блока

13 задержки, а подключается к его пер вому входу и третьему входу регулятора 11 ЭДС, При этом обеспечивается включение в работу блока 13 задержки только в случае превышения током якоря предельно допустимого значения, "т.е. обеспечивается максимальная токовая защита электропривода.

Пока выходное напряжение задатчика 10 интенсивности не достигло уров-, ня напряжения задания; жесткая отрицательная обратная связь блокирована и пропорциональный усилитель имеет ным и действительным значением скорости. Модель !6 объекта управления, являясь апериодическим звеном второго порядка, обеспечивает задержку управляющего сигнала на время, необходимое для его прохождения через регулятор

11 ЭДС, регулятор 12 напряжения, тиристорный преобразователь 4, генератор 2 и электродвигатель 1, который в данном случае является объектом управления. Параметры модели 16 объекта управления следует выбирать равным постоянным времени электродвигателя, т,е. — Т„,ЯТ вЂ” Тяф где Т вЂ” электромеханическая постоянм ная времени электродвигателя;

Т вЂ” электромагнитная постоянная

Р времени электродвигателя.

Таким образом, на выходе модели

16 объекта управления выделяется."

"прогнозируемый" сигнал скорости, а на выходе датчика 8 скорости — действительный сигнал скорости, разность этих сигналов отрабатывается по интегральному закону, чем обеспечивается их абсолютное соответствие. Дополнительно ингератор 17 осуществляет ограниче ие производной входного воздействия для регулятора 11 ЭДС, а ограничитель 18 — ограничивает величину этого воздействия, что обеспечивает плавную работу электропривода без рывков и ударов, Формула изобретения

Электропривод постоянного тока, со-. держащий электродвигатель, якорная обмотка которого соединена с генерато-, ром, обмотка возбуждения которого подключена к тиристорному преобразователю, первый и второй датчики напряжения, датчик тока, датчик скорости, последовательно соединенные задающее устройство, задатчик интенсивности, регулятор ЭДС и регулятор напряже-. ния, блок задержки, последовательно соединенные командное устройство и блок переключения, при этом выход второго датчика напряжения подключен к второму входу регулятора напряжения, ! выход которого подключен к входу тиристорного преобразователя, второй вход регулятора ЭДС соединен с выходом первого датчика напряжения, третий вход соединен с первым входом блока

5 160530 выходйое напряжение, равное напряже=. нию ограничения. В тот момент, когда выходное напряжение задатчика 10 интенсивности сравнивается по величине с напряжением задания, выходное нап- 5 ряжение инвертирующего усилителя рез ко уменьшается до нуля и процесс интегрирования при.этом прекращается, Таким образом, задатчик 10 интен10 сивности изменяет входное напряжение по вполне определенному закону. Тем самым формируется диаграмма движения подъемных сосудов, определяющих ускорение и установивший15 ся режим работы электропривода .. .!

Ре М торможения осуществляется

I при снятии сигнала с первого входа задатчика 10 интенсивности.

Выходное напряжение задатчика 0 20 интенсивности является задающим для регулятора 11 ЭДС, На входе регулятора ll ЗДС сравниваются задающее напряжение, пропорциональное заданному значению ЭДС электродвигателя и направ ленное встречно напряжение, пропорциональное измеренному значению ЭДС. Сигнал, пропорциональный измеренному значению ЭДС электродвигателя, выделяется непосредственно на входе регулятора

11 ЭДС, разделенного с силовой частью вторым датчиком 5 напряжения и датчиком 7 тока. При отклонении измеренного значения ЭДС от заданного появля-. ется сигнал рассогласования, определяющий регулирующее воздействие на З регулятор ll ЭДС, При отсутствии ошибки при определении ЭДС электродвигателя выходное напряжение датчика 8 скорости по величине равно напряжению на выходе модели

l6 объекта управления, которое соот- ветствует напряжению задания ЭДС, при этом сигнал ошибки по управлению равен нулю и на выходе ичтегратора 17. также будет нулевой сигнал.

Если напряжение, соответствующее действительной скорости движения сосудов, будет отличаться от заданной, то на выходе интегратора )7 появится сигнал, который будет изменяться по интегральному закону, при этом его постоянная времени выбирается равной посстоянной времени задатчика 10 интенсивности, Выходной сигнал интегратора 17 отрабатывается регулятором 11

ЭДС таким образом, что происходит уменьшение ошибки. управления, при этом достигается абс лютно нулевой сигнал рассогласования между задан1 605304

Составитель С..Колодезев

Редактор В,Бугренкова Техред М,Дидык . Корректор А.Осауленко

Тираж 454

Заказ 3457

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, уп. агарина, 101 переключения, второй вход которогс подключен к выходу датчика тока, а выход блока задержки подключен к второму входу задатчика интенсивности, при этом первый датчик напряжения соединен с якорем генератора, а второй датчик напряжения - с якорем электродвигателя, датчик тока включен между электродвигателем и генератором, а датчик скорости механически соединен с электродвигателем, о т л и ч а юшийся тем, что, с.целью повышения производительности, в электропривод постоянного тока дополнительно введены модель объекта управления, интегратор, ограничитель и ключ, при этом вход модели объекта управления подключен к выходу задатчика интенсивности, а выход — к первому входу интегратора, второй вход которого соединен с выходом датчика скорости, а третий вход соединен через ограничитель с выходом, четвертый вход инте-. гратора соединен с выходом через ключ, управляющий вход которого соединен с выходом командного устройства, выход интегратора соединен с четвертым входом регулятора ЭДС.