Устройство форсирования возбуждения синхронного двигателя

 

с ь ьц

ОП КСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 538469

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.03.70 (21) 1411358/07 с присоединением заявки № 1424758/07 (23) Приоритет (43) Опубликовано 05 12 76. Бюллетень №45 (45) Дата опубликования описания 10.05.77 (51) М. Кл.

Н 02 P 9/14

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК

621.313.323 (088.8) (72) Автор изобретения

М. Ю. Файнберг (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ФОРСИРОВАНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ

СИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к области электротехники, а точнее к электроприводам на базе крупных синхронных двигателей, приводящих, например, во вращение генераторы постоянного тока, служащие для питания электродвигателей прокатного стана типа блуминг, слябинг и др.

Известны устройства форсирования возбуждения в функции напряжения питания (1), тока нагрузки (2), сигнала, упреждающего момент появления нагрузки (3) .

Недостаток таких устройств заключается в запаздьтвании момента начала форсировки из — за запаздывания сигнала, выдаваемого используемым датчиком по отношению к моменту возникновения нагрузки на валу электродвигателя, вследствие чего изменение возбуждения синхронного двигателя зачастую начинается уже после исчезновения нагрузки на валу прокатного электродвигателя или ограниченности применения системы управления приводом, так как датчики, упреждающие момент появления нагрузки на валу, жестко связаны с заданным технологическим проце ссом и не реагируют на внезапное изменение нагрузки на валу из — за изменения технологического процесса (3,4) Известно также устройство измерения измене ния момента на валу прокатного двигателя путем однократного и двухкратного дифференцирования сигнала тахогенератора, сочлененного с валом прокатного электродвигателя, что позволяет измерять любое внезапное изменение нагрузки на валу (5).

Это устройство не измеряет мощность, необходимую для формирования сигнала на включение форсировки возбуждения синхронного двигателя.

1р Цель изобретения — повышение быстродействия возбуждения при ударной нагрузке на валу прокатного электродвигателя.

Эта цель достигается тем, что в известном устройстве форсирования возбуждения синхронного дви15 гателя,вращающего генератор постоянного тока для питания прокатного электродвигателя, содержащем регулятор возбуждения и датчик момента, выполненный, например, в виде тахогенератора, сочлененного с валом прокатного электродвигателя, с подсоединенными к нему двумя блоками дифференцирования, выход второго дифференцирующего звена подключен в качестве одного из сомножителей к блоку умножения, ко второму входу которого подключен выход тахогенератора прокатного электродвигателя, а выход блока умножения под538469 ключен к устройству регулирования возбуждения синхронного двигателя.

Предлагаемое устройство представлено на чертеже.

С валом синхронного двигателя 1 сочленен генератор 2, питающий прокатный электродвигатель 3, с которым сочленен тахогенератор 4. К выходу тахогенератора 4 подключены дифференциаторы 5, осуществляющие однократное и цвухкратное дифференцирование скорости прокатного электродвигателя 3. Выходы тахогенератора 4 и дифференциатор ов 5 подключены ко входу блока умножения 6.

Выход блока умножения 6 подан на один из входов (а) регулятора возбуждения 7 синхронного двигателя 1. На другой вход (в) регулятора возбуждения 7 подан выход датчика 8 реактивного тока мощности или корректора, действующих по обычному каналу регулирования возбуждения синхронного двигателя 1.

Устройство работает следующим образом. Момент нагрузки ЬМ на валу прокатного двигателя при захвате возникает в момент времени t =-О, а ток Ласо статической нагрузки в прокатном двигателе, благодаря моменту инерции кинематической линии клети (якоря двигателя, шпинделей, валков и т.д.) и электромагнитной инерционности якорной цепи двигателя нарастает не мгновенно, а спустя некоторое время. По этой же причине изменение угла вылета ротора и реактивного тока в обмотке возбуждения синхронного двигателя (от тока холостого хода) также происходит не мгновенно.

В тоже время сигналы начального отрицательного ускорения и второй производной скорости прокатного двигателя, возникают без запаздывания в момент приложения нагрузки к валу этого двигателя, они пропорциональны величине момента нагрузки ЬМ. Причем такой сигнал значительно опережает появление приращения тока (мощности) синхронного двигателя. Электрический сигнал, пропорциональный ускорению(замедлению) и второй производной скорости двигателя, может быть получен, например, с помощью обычных дифференцирующих контуров, подключенных к зажимам связанного с прокатным электродвигателем тахогенератора.

Напряжение Отг на выходе тахогенератора 4 равно:

Отг = СеФп, ()) где n — скорость вращения тахогенератора

Ф вЂ” поток возбуждения, Се — постоянная эдс.

Напряжение 0бм па выходе блока умножения 6 равно:

О =0 „.дм=с Ф и дм=-к Р, (2) где К вЂ” коэффициент пропорциональности (Ке=се

P — мощность прокатки в момент захвата.

Следовательно, напРЯжение Обм на выходе блока умножения 6 пропорционально мощности прокатки, на которую реагирует синхронный двига45

Ф), 60

40 тель. Это напряжение в качестве максимально упреждающего форсирующего сигнала подается на вход регулятора возбуждения 7 синхронного электродвигателя 1.

Наряцу с этим сигналом, которьй автоматически отключается, по времени или, например, третьим по счету импульсом второй производной скорости, в систему регулирования возбуждения синхронного двигателя поступают другие сигналы от датчика 8 (мощности), от корректора и т.д.

Таким образом, поданньй в момент захвата максимально упрежденньй во времени управляющий сигнал, пропорциональньй мощности прокатного двигателя, обеспечивает необходимую начальную форсировку возбуждения синхронного двигателя, которая в дальнейшем подцерживается функционально по обычным каналам регулирования.

Как вариант в качестве блока умножения при реализации предлагаемого устройства может быть использован дополнительный, ненасыщенный тахогенератор прокатного электродвигателя, к обмотке возбуждения которого подключены выходы дифференциаторов 5, подключенных к первому тахогенератору.

Устройство применимо также и при быстром (ударном ) выбросе нагрузки, например, при выбросе металла. При этом, так же как и при захвате металла, используются первая и вторая производные скорости прокатного электродвигателя, возникающие при динамическом выбросе скорости при выходе заготовки из клети, умноженные на величину этой скорости.

В тех случаях, когда синхронный двигатель непосредственно приводит механизм, например валки прокатного стана, измерение изменения момента осуществя. ется посредством подключения дифференцирующих контуров к тахогенератору, сочлененному с синхронным двигателем, скорость вращения которого неизменна. Блок умножения в этом случае отсутствует, поскольку один из сомножителей не изменяется.

Формула изобретения

Устройство форсирования возбуждения синхронного двигателя, вращающего генератор постоянного тока для питания прокатного электродвигателя, содержащее регулятор возбуждения и датчик момента, выполненный, например, в виде тахогенератора, сочлененного с валом прокатного электродвигателя, с подсоединенными к нему двумя блоками дифференцирования, о тли ч а ющ ее ся тем,что, с целью повышения быстродействия при ударной нагрузке на валу прокатного электродвигателя, выход второго дифференцирующего звена подключен в качестве одного из сомножителей к блоку умножения, ко второму входу которого подключен выход тахогенератора прокатного электродвигателя, а выход блока умножения подключен к устройству регулирования возбуждения синхронного двигателя.

538469

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

Составитель В. Тарасов

Т рд

Корректор Н Ковалева

РедактоР В. Фельдман

Тираж 874 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5728/33

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3. Авторское свидетельство СССР кл. Н 02

P 9/14 N 386473 от 1970 г.

4. Электроприводы с полупроводниковым управлением. Синхронные приводы. "Энергия", 1967 г.

1. Патент Японии кл. 55СО23, Х 30142 от 1969 г. 33 орское свидетельство СССРкл H 02 P9/14 5, Электричество No 2, 1969 r., exp 51-55.

Р 127740 от 1958 r.