Способ адаптивного управления частотой коммутации прерывателя в электроприводе с двигателем постоянного тока последовательного возбуждения

 

Изобретение относится к электротехнике . Целью изобретения является повышение КПД электропривода за счет стабилизации тока якоря на допустимом уровне. Электропривод содержит двигатель 1 последовательного возбуждения, подключенный через прерыватель 2 к источнику постоянного напряжения 3, вентиль 4, включенный параллельно якорной цепи двигателя последовательного возбуждения. Изобретение обеспечивает уменьшение пульсации тока якорной цепи, а следовательно , и частоты вращения двигателя регулированием частоты коммутации прерывателя 2. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 P 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4476743/07 (22) 23.08.88 (46) 23.04.92. Бюл. М 15 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) А.И.Свеженец, А,Г.Пихай, А.Б.Жукевич и В.Д.Флора (53) 621.316.718.5(088.8) (56) Гольц M.Å. и др. Автоматизированные электроприводы постоянного тока с широтно-импульсными преобразователями, — М.:

Энергия, 1972,.рис.2-31.

Глазенко Т.А. и др. Тиристорные широтно-импульсные преобразователи в современных электроприводах посто нного тока,—

Тезисы докладов к все оюз ому научнотехническому совещанию "Автоматическое управление электроприводами и электромеханическими системами". Л..

1974, рис,1, с.27.

„„5LI„„1728954 А1 (54) СПОСОБ АДАПТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ЧАСТОТОЙ КОММУТАЦИИ IlPEPblBATEËß В ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ С

ДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА ПОСЛ ЕДОВАТЕЛ Ь НОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение КПД электропривода за счет стабилизации тока якоря на допустимом уровне. Электропривод содержит двигатель

1 последовательного возбуждения, подключенный через прерыватель 2 к источнику постоянного напряжения 3, вентиль 4, включенный параллел ьно якорной цепи двигателя последовательного возбуждения.

Изобретение обеспечивает уменьшение ф пульсации тока якорной цепи, а следовательно, и частоты вращения двигателя регулированием частоты коммутации прерывателя 2. 3 ил.

1728954

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе постоянного тока с двигателями последовательного возбуждения.

Целью изобретения является повышение КПД за счет уменьшения пульсаций тока якоря.

На фиг.1 приведена функциональная схема электропривода; на фиг.2 — временные диаграммы изменения сигналов в электроприводе; на фиг.3 — структурная схема вычислительного устройства.

Электропривод состоит из двигателя 1 последовательного возбуждения, подключенного через прерыватель 2 к источнику 3 постоянного напряжения, вентиля 4, включенного параллельно якорной цепи двигателя

1 последовательноговозбуждения и встречно относительно источника питания, системы 5 управления прерывателем, состоящей из датчика 6 тока якоря, подключенного к первым входам блока 7 формирования сигнала импульсности и блока 8 адаптации частоты коммутации, датчика 9 напряжения источника питания, выходом подключенного к второму входу блока 8, и блока 10 фазосмещения и формирования управляющих импульсов, соединенного с выходами блоков 7 и 8, два выхода блока 10 соединены с соответствующими входами прерывателя 2. блок 8 состоит из блока 11 вычислительного устройства и блок 12 задания уровня допустимого размаха пульсаций тока якоря, выход которого соединен с первым входом блока 11, второй вход которого соединен с первым входом блока 8, второй вход которого соединен с третьим входом блока 11, четвертый вход которого соединен выходом блока 7, выход блока 8, являющийся выходом блока 11, соединен с вторым входом блока 7.

Вычислительное устройство (блок 8) состоит из блока 12 задания, блока 13 нелинейного преобразователя, вход которого является вторым входом блока 11, блок 14 умножения, блока 15 умножения, первый вход которого является третьим входом блока 8, четвертый вход которого одновременно является вторым входом блока 15 умножения и входом инвертора 16, выходы блоков 17 и 16 соединены с входами сумматора 18, выход которого соединен с первым входом блока 19 умножения, второй вход которого соединен с выходом блока 15, выход блока 19 соединен с первым входом блока 20 деления, второй. вход которого соединен с выходом блока 14 умножения, выход блока 20 соединен с анодом вентильного элемента 21, катод которого одновременно соединен с катодом вентильного

55 элемента 22 и входом блока 17, анод вентильного элемента 22 соединен с выходом блока 23 начальной частоты коммутации.

На вход электропривода подают сигнал задания 0з,„, который поступает на блок 7, где формируется сигнал ) определяющий коэффициент заполнения импульсов. Этот сигнал поступает в блок 10 и одновременно в блок 11. С выхода блока 11 сигнал поступает на второй вход блока 10 в первый момент времени, соответствующий начальной частоте коммутации. В блоке 10 формируются включающие импульсы а и отключающие импульсы Ь, обеспечивая управление прерывателем 2 с заданной у1 и начальной частотой коммутации f<<.

Во время проводящего состояния прерывателя 2 с датчика 6 снимается сигнал, пропорциональный току якоря Is, и поступает в блок 13 нелинейного преобразователя для вычисления сигнала, пропорциональноl o индуктивности якорной цепи Ls

Для последовательного возбуждения суммарная индуктивность якорной цепи вычисляется по формуле бФ

Lя =2 р (тгп апов .Кв о Is где cTrn = 1,2 — коэффициент рассеяния обмотки главных полюсов; и пов — число витков обмотки возбуждения, приходящихся на один полюс;

Кв — коэффициент, учитывающий действие вихревых токов.

Одновременно сигнал с блока 6 поступает на вход блока 7 для снижения величины

УИ ВЫПОЛНЕНИИ УСЛОВИЯ Is > Is Matc.yon.

В результате поступления всех входных сигналов в блок 11 начинается расчет 1к частоты коммутацими прерывателя 2 для следующего периода работы. Сигнал с выхода блока 12 и сигнал, пропорциональный величине Ls с выхода блока 13, подаются на входы блока 14умножения. Сигналы ус выхода блока 7 и UII с датчика 9 напряжения поступают на входы блока 15 умножения. В блоке 16 знак сигнала у изменяется на обратный. Блок 17 формирует сигнал, соответствующий максимальной скважности

yMa« = 1, и подает его на первый вход сумматора 18, на второй вход которого поступает сигнал с выхода инвертора 16, сигналы с выхода блока 15 и с выхода сумматора 18 поступают соответственно на первый и второй входы блока 19 умножения. Далее сигнал с выхода блока 19 поступает на первый вход блока 20 деления, а сигнал с выхода блока 14- на второй вход блока 20. В случае, когда сигнал fK с выхода блока 20 деления станет больше сигнала fg Hag = fK1 он отпи1728954 к ядоп я

\ а рает вентильный элемент 21, запирает вентиль 22 и становится определяющим для генерации частоты следования импульсов а и Ь блоком 10. Таким образом начинается работа электропривода в режиме адаптивного управления частотой коммутации прерывателя 2 с коэффициентом заполнения импульсов y= y> = у2 = ..= y = О ц,при изменении напряжения источника питания

Ои = чаг и (или) нагрузки двигателя I ср =var, и происходит стабилизация размаха пульсаций якорного тока Ь I на допустимом уровне Лl> доп, выбранном по какому-либо критерию.

Таким образом, адаптивное управление частотой коммутации прерывателя 2 происходит и при одновременном изменении как . управляющего воздействия (Ь= var), так и возмущающих воздействий со стороны источника питания (U - =var) и статической нагрузки двигателя (!я ср = var).

Формула изобретения

Способ адаптивного управления частотой коммутации прерывателя в электроприводе с двигателем постоянного тока последовательного возбуждения, согласно ц,=им"; 7

1Г„1 которому якорную цепь двигателя периодически подключают к источнику постоянного напряжения, задают величину скважности и допустимый размахи пульсации тока якоря, 5 отличающийся тем, что, с целю . повышения КПД электропривода за. счет стабилизации тока якоря на допустимом уровне, измеряют при каждом подключении напряжение источника питания, ток якор10 ной цепи, затем определяют индуктивность якорной цепи двигателя, после чего вычисляют частоту коммутации прерывателя для каждого последующего периода работы прерывателя и подключенного к нему элек15 тродвигателя согласно зависимости

20 где Оя — измеренное значение напряжения источника питания; - коэффициент заполнения импульсов;

Вя.доп заданный допустимый размах

25 пульсации якорного тока;

L — индуктивность якорной цепи двигателя. „= ar; Я мЯ„„=i.> 1

1728954 !

1 ! !

t ! ! сЧ !

l ! !

1

B э! ! р

° а4 !

1 !

tAi !

Составитель С. Колодезев

Редактор О. Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор М. Шароши

Заказ 1413- Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101