Устройство для демпфирования механических колебаний привода

 

Использование: машиностроение, а именно гребные установки судов, приводы прокатных станов и подъемно-транспортного оборудования. Сущность изобретения: устройство содержит основную электрическую машину, соединяемую с приводным двигателем или механизмом, последовательно соединенные датчик колебаний, фазовращатель и усилитель, накопитель энергии, соединенную с последним дополнительную электрическую машину, реверсивный выпрямитель-инвертор, датчики тока и частоты вращения дополнительной электрической машины, фильтр низких частот , источник опорного напряжения и регуляторы тока выпрямителя-инвертора и частоты вращения дополнительной электрической машины. Дополнительная и основная электрические машины соединены между собой через силовые вход vi выход выпрямителя-инвертора. Выход усилителя подключен к первому входу регулятора тока, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами датчика тока и регулятора частоты вращения, а выход - с управляющим входом выпрямителя-инвертора . Выход датчика частоты вращения через фильтр низких частот подключен к первому входу регулятора частоты вращения , второй вход которого соединен с источником опорного напряжения. 1 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕ1СКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (ll) (5()5 F 16 F 15/18

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕН1НОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (гОспАтент сссР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4913384/28 (22) 22.02,91 (46} 07.07.93. Бюл, М 25 (71) Ленинградское высшее инженерное морское училище им.адм.С.О,Макарова (72) АХ,Быков и В.А.Малышев (56) Авторское свидетельство СССР

t4 889534, кл. Н 02 P 5/06; 1981.

Авторское свидетельство СССР

bk 625547, кл. Н 02 Р 5/00 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕМПФИРОВАНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ ПРИВОДА (57} Использование: машиностроение, а именно гребные установки судов, приводы прокатных станов и подъемно-трайспортного оборудования. Сущность изобретения: устройство содержит основную электрическую машину, соединяемую с приводным ,двигателем или механизмом, последовательно соединенные датчик колебаний, фаэоаращатель и усилитель, накопитель

Изобретение относится к механике и может быть использовано в приводах с упругой механической связью между двигателем и механизмом. Преимущественной областью использования являются гребные установки судов, приводы прокатных станов и подъемно-транспортного оборудования;

Целью изобретения является увеличение стапени демпфирования механических колебаний.

На чертеже представлена схема описываемого устройства.

Устройство для демпфирования механических колебаний привода, состоящего энергии, соединенную с последним дополнительную электрическую машину, реверсивный выпрямитель-инвертор, датчики тока и частоты вращения дополнительной электрической машины, фильтр низких частот, источник опорного напряжения и регуляторы тока выпрямителя-инвертора и частоты вращения дополнительной электрической машины, Дополнительная и основная электрические машины соединены между собой через силовые вход ги выход выпрямителя-инвертора. Выход усилителя подключен к первому входу регулятора тока, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами датчика тока и регулятора частоты вращения, а выход — с управляющим входом выпрямителя-инвертора. Выход датчика частоты вращения через фильтр низких частот подключен к первому входу регулятора частоты вращения, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения. 1 ил, 00 из механизма 1, связанного с приводным двигателем 2 упругой механической связью

3, содержит основную электрическую машину 4 переменного тока, соединяемую с приводным двигателем или механизмом и подключенную через реверсивный выпрямитель-инвертор 5 к дополнительной электрической машине 6 постоянного тока, сочленяемой с накопителем энергии 7. С упругой механической связью 3 соединен датчик колебаний 8, выход которого подключен к входу последовательной цепи, состоящей из фазовращателя 9 и усилителя 10, выход которой соединен с первым входом

1825911 регулятора тока 11, к второму входу которо- режиме генератора, выпрямитель-инвертор

ro подключен выход датчика тока 12 допол- . — в режиме выпрямителя, а дополнительная нительной электрической машины 6. Выход электрическая машина 6 — в режиме двигарегулятора тока 11 соединен с управляю- теля. Знергия, пропорциональная потещим входом выпрямителя-инвертора5. 5 рям холостого хода накопителя энергия

Сдаполнительной электрической маши- 7, выпрямителя-инвертора 5, электриченой 6 механически соединен датчик 13 час- ская машин 4 и 6, отбирается от приводного таты вращения, выход которого через двигателя 2. фильтр 14 низких частот подключен к перво- При появлении возмущения в приводе му входу регулятора 15 частоты вращения, 1 возникаютупругие механические колебавторой вход которого соединен с источни- ния, которые воспринимаются датчиком ком 16 опорного напряжения, а.выход — с колебаний 8, выходной сигнал которого потретьим входом регулятора тока 11. ступает через фазавращатель. 9 и усилитель

Устройство работает следующим абра- . 1О на первый вход. регулятора 11. Данное назам. пряжение суммируется с напряжением регуПосле разгона приводного двигателя 2 лятара 15, а результат определяет заданное и механизма 1 падается питание Hà все бло- значение тока дополнительной. электричеки системы регулирования, включаются на- ской машины 6, пряжения возбуждения электрических При положительной полуволне выходмашин 4 и 6. На выходе основной электри- 20 ного напряжения усилителя 10 обвспечива- . ческой машины .4 появляется напряжение, ется с помощью регулятора 11 увеличение пропорциональное частоте вращения при- . выходного напряжения выпрямителя-инвода. Выходное напряжение источника 16 вертора 5 и тока двигательного режима доопорного напряжения, пропорциональное - полнительной электрической. машины 6, а заданномузначению частоты вращения да- 25 также увеличение ее частоты вращения, полнительнойэлектрическоймашины 6,по-. Фактическое значение тока дополнительступает на второй вход регулятора 15, на нойэлектрическоймашиныб,поступающие выходе которого формируется заданное на вход регулятора 11 от датчика тока 12, с значение тока дополнительной злектриче- высокой степенью приближения, определяской машины 6, поступающие на третий 30 емой параметрами регулятора тока 11, отвход регулятор 11. Выходной сигнал pery- .слеживает за заданным значением тока. лятора 11 поступает на управляющий:вход При отрицательной полуволне заданновыпрямителя-инвертара 5, система управле- го значения тока выпрямитель-инвертор 5 ния которого формируетимпульсы, обеспечи- переходит в инвертарный режим, его йапря- вающие открытие тиристарав выпрями- 35 жение на стороне подключения дополнителя-инвертора 5 и появление тока в его тельной электрическоймашины 6становится силавайЦепи, При этом имеет место разгон меньше ЭДС этой машины, ток меняет свое дополнительной электрической машины 6 и направление, дополнительная электриченакопителя энергии 7. В начале разгона вы- ская машина 6 переходит в генератарный хадные сигналы регуляторов 11 и 15 макси- "О режим, а энергия отбирается ат накопителя мальны. Па мере разгона дополнительной энергии 7 и поступает через выпрямительзлектрическай машины 6увеличивается.сиг- инвертор 5 на основную электрическую манал на выходе датчика 13 частоты вращения, шину 4, режим работы которой становится

IlocToAHHBsl составляющая которого посту- двигательным. Частота вращения накопитепает через фильтр 14 на первый вход регу- 45 ля энергии 7 уменьшается, а основная элеклятора 15, чта приводит к уменьшению трическая машина 4 стремится увеличить сигнала на его выходе. При равенстве за- частоту вращения приводного двигателя 2. данного и фактического значений частот Переменная составляющая сигнала на вывращения дополнительной электрической ходе датчика 13 частоты вращения гасится машины 6 в установившемся режиме на вы- 5О фильтром 14 низких частот, что.обеспечиваходе регулятора 15 формируется сигнал, ет постоянство среднего значения частоты пропорциональный току холостого хода до- вращения накопителя энергии 7 и отсутстволнительной электрической машины 6.. вие влияния обратной. связи по частоте враАналогичным образом формируется вы- щения на процесс колебаний. ходнойсигнал на выходе регуляторатока11. 55 Фазавращатель 9 настраивается так, При этом сигнал, пропорциональный факти- чтобы колебания частоты вращения приводческому значению тока, поступает на вход ного двигателя 2 и электромагнитного морегулятора 11 от датчика тока 12. мента основной электрической машины 4

В установившемся режиме работы ос- находились в противофазе, т.е. при увеличеновная электрическая машйна 4 работает в . нии частоты вращения осуществлялось тор1825911

Составитель А.Быков

Техред M. Мор гентал Корректор А,Обручар

Редактор

Заказ 2311 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г: Ужгород, ул,Гагарина, 101 можение (генераторный режим основной электрической машины 4), а при уменьшении — подкручивание (двигательный режим), Таким образом со стороны демпфирующего устройства осуществляется гашение развивающихся упругих колебаНий, причем степень демпфирования определяется амплитудой колебаний тока, которая задается коэффициентом передачи усилителя 10.

Увеличение степени демпфирования ко: лебаний привода уменьшает количество отказов от усталостных явлений в 1,5-2 раза.

Формула изобретения

Устройство для демпфирования механических колебаний привода, состоящего из механизма и связанного с ним упругой механической связью йриводного двигателя, содержащее электрическую машину, со,единяемую с приводным двигателем или механизмом, последовательно соединенные датчик колебаний, фазовращатель и .усилитель, от л и ч а ю ще ес я тем, что, с целью. увеличения степени демпфированим колебаний, оно снабжено накопителем энергии, соединенной с ним дополнительной электрической машиной, реверсивным

5 выпрямителем-инвертором, датчиками тока и частоты вращения дополнительной электрической машины. фильтром низких частот, источником опорного напряжения и регуляторами тока выпрямителя-инвертора и часто10 ты вращения дополнительной электрической машины, последняя и основная электрическая машины соединены между собой через силовые вход и выход выпрямителя-инвертора, выход усилителя подключен к первому

15 входу регулятора тока, второй и третий входы которого соединены соответственно с выходами датчика тока и регулятора частоты вращения, а выход - с уп равляющим входом выпрямителя-инвертора, выход датчика ча20 стоты вращения через фильтр низких частот подключен к первому входу регулятора частоты вращения, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения.