Устройство для определения скорости двигателя в электроприводе с двухзонным регулированием

 

(61) Дополнительное к авт. синд-ву (22) Заявле "о16.02.76 (21) 2346342/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет М (43) Опубликовано 25.06 78.Бюллетень Èþ23 (45) Дата опубликования описания 30,05.78 т (51) М. Кл.

Н 02 P 5/00

Гееударстаенюй неиетет

Сеаата Мнннстров СССР не денни нзебретеннй н етнрытнй (53) УДК 621.316. . 718.5(088.8) (72) Авторы изобретения

В. П, Шамрай, М. Э. Зипьберблат, Э. Ш. Брунштейн, Л. И. Вайнштейн, Я. И. Квятковский и В. А. Харченко

Украинский государственный проектный институт

Тяжпроэлектролроект (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИГАТЕЛЯ

В ЭЛЕКТРОПРИВОДЕ С ДВУХЗОННЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ

Изобретение относится к области регулирования электропрнводов например в элене ропрнводах прокатных станов.

В известных системах управления сксьростью двигателя с двухзонным регулиро- ванием для определении скорости обычно при меняют тахогенераторы, механически связан ные с валом двигателя 1 .

Йедостатками этих датчиков являются 1а наличие зубцовых коллекторных и оборотных пульсаций, а также искажение выходного сигнала тахонегератора из-за люфтов и деформации соединительных устройств, что улучшает динамические характеристики эжцгь-Р5 ропрн6ода.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и по достигаемому результату является устройство для опреде пения скорости . двигателя в электроприво- 26

\ де с двухзонным регулированием, содержа

mee датчик ЭДС двит ателя, датчик тока возбуждения и последовательно соединенный с ним нелинейный преобразователь, а также блок перемножения или депэння, входы

2 которот о соединены с выходами датчика ЭДС пеагатепв н Напннейного реобраеоватепв(2).

Необходимость применения в этом уст ройстве блока перемножения илн деления приводит к снижению надежности и точности измерения скорости.

Uem изобретения » «увеличение надвжноо ти и точности измерения :скорости.

Эта цепь достигается тем, что в уст ройство, содержащее датчик ЭДС двигателя, датчик тока возбуждения и последовательно соединенйый с ним нелинейный преобразователь, введены подключенный первым входом к выходу нелинейного преобразователя пропорциональный усилитель с двумя входа ми, второй вход которого соединен. с источ

Ником постоянного напряжеМи, суммирую щий усилитель, два ключевык.элемента, ин вертор знака и два. диода,: причем выход пропорциональногр усилителя подключен к входу суммируюецего усилителя через пер вый ключевой элемент и через последова пельно соединенные инвертор знака и вто рой ключевой элемент, а выход датчика ЭДС двигателя подключен к входу суммируевеце612370 го усилителя и через первый и второй диоды — к управляющим входам соответственно первого и второго хпючевых элементов.

На чертеже дана блок схема предлагаемого устройства.

Датчик 1 тоха возбуждения соединен последовательно с нелинейным преобразоватепем 2, выход которого подхпючен к первому входу пропорционального усилителя 3 с двумя входами, второй вход которого сое- 10 динен с источником опорного напряжения.

К входу суммирующего усилителя 4 подкпю» чен выход датчика 5 ЭДС двигателя, выход ц усилителя 3 соединен с входом суммирующего усилителя 4 через первый ключевой элемент 6 и через последоватепьно соединенные инвертор 7 знака и второй кпючевой эпемент 8. Управпяющие входы первого 6 и второго 8 кпючевых элементов соединены с выходом датчика 5

ЭДС двигатепя соответственно через первый 9 и второй 10 диоды.

Принцип действия устройства для определения скорости состоит в измерении и суммировании двух составпяюших: одной, пропорциональной ЭДС двигателя, и второй, зависящей от тока возбуждения (потока) двигателя.

Этот принцип может быть обоснован следующими зависимостями. 30

Скорость двигателя до основной, т. е. с полным потоком, может быть измерена через его ЭДС. ()

tl- K Eg где К - коэффициент пронорционапьности 35

1 между скоростью и ЭДС двигатепя.

При регулировании скорости во второй зоне, т. е. выше основной, при постоянстве ЭДС. двигателя фактическая величина скорости эависит от степени ослабления 4 потока двигателя и может быть определена через основную скорость:

"оси оси (1)

tl У

Ф 45 где Ч> - вепичина магнитного потока ос н. . двигателя при основной скорости ;

Ф - текущее значение потока.

Для решения поставленной задачи цепе- р сообразно выражение дпя скорости двигате. пя представить в виде суммы двух составпяюших величин: одной, пропорциональной

ЭДС двигатепя и второй зависящей от сте пени ослабления попя двигателя, а именно: )s ос,,, ос„

К Е + Г(Ф) =,(Ъ) с э где F (Ф)-составляющая скорости за счет ослабления потока двигателя.

Отсюда, составпяющая эа счет ослабпения потока может быть опредепена спедующим образом: косм. оси.

Г(ч) =к g ocн или кл

F(4) = ф -Х Е уорн.

Работает бесконтактный датчик скоросм ти следующим образом.

Сигналы от датчика 1 тока возбуждения, поступают на вход нелинейного преобразоватепя 2. Напряжение с выхода непинейного преобраэоватепя поступает на вход пропорционапьного усипитепя 3, где вычитаеъ ся из опорного напряжения, с тем, чтобы реапизовапась зависимость (4) °

Напряжение с выхода пропорционального усипитепя 3, пропорциональное приращению скорости двигатепя за счет оспабпения потока, подается дпя суммировании на суммирукъ. ший усилитель 4, на вход которого поступает также напряжение, пропорциональное ЭДС двигателя, от датчика 5 ЭДС.

Поскольку сигнап по скорости должен быть реверсивным, сигнал с выхода пропорционального усилителя 3 на суммирующий усипитепь 4 подается по одному из двух каналов. Один канал — это непосредственнЧ с усипитепя З,через первый ключевой эпе1 мент 6, и второй канал - поспе инвертора

7 знака, производящего изменение знака сигнала, через второй ключевой эпемент 8.

Выбор канала подключения происходит авто матически с помощью диодов 9 и 10 в зависимости от полярности ЭДС. Один ипи другой ключевой элемент вкпючается забпаговременно до начала оспабпения поля.

Таким образом, до начапа ослабления поля напряжение на выходе суммирующего усилителя 4 пропорционально ЭДС двигатепя. На выходе пропорционапьного усипителя 3 напряжение при этих условиях равно нулю. При скорости выше основной, т.е после начала ослабления попя, на входе суммирующего усилителя 4 суммируются напряжение, пропорциональное ЭДС.„ двигатепя, и напряжение пропорциональное возрас тагию скорости от ослабления поля двигатепя, обеспечивая тем самым выпопнение условия зависимости (3)> т. е. сигнал на выходе суммирующего усилителя 4 пропорцио» напен фактическому значению схорости.

Таким образом, устройство позволяет решать задачу попучения информации о величине скорости с помощью простых решаю-, щих элементов беэ применения блока перем

612370

Составитель В. Ткаченхо

Ре едактор Н. Xnynosa Техред Э. Чужих, Корректор.С. Ямалова

Заказ 3474/50 Тираж 892 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, уп. Проектная, 4 ножения ипи децения, что повышает надежность и точность измерения скорости.

Формула изобретения

Устройство дпя определения скорости двигатепя в эпектроприводах с двухзонным регулированием, содержащее датчик ЭДС дЬигатепя, датчик тока возбуждения и последовательно соединенный с ним цепинейный преобразователь, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что, с цепью увеличения надежности и точности, в него введены подключенный первым входом к выходу непинейного преобраэоватепя пропорционалыый усипитепь, второй вход которого соединен с источником постоянного напряжеЪ ия)( суммирующий усипитепь, два кпк чевых элемента,инвертор знака и два диода, причем выход пропорционапьного усилителя подкпючен к входу суммируккцего усипитепя через первый кпючевой эпемент и через посвэцоватепьно соединенные инвертор знака и второй кпючевой эпемент, а выход датчика ЭДС двигателя подкпю и н к входу суммирующего усилителя и через первый и второй диоды - к управпяюшим входам со» ответственно первого и второго ключевых элементов. ю

Источники информации, принятые во вни« мание при экспертизе:

1. 1Нипипло Б. П. Автоматизированный вентильный электропривод М., «Энергия, 1969 с. 391.

2. Гарнов B. К. и др. Унифицированны системы автоуправпения электроприводом в .метаппургии М., Метаппургия«, 1971, с. 180-182.