Способ зависимого управления полем двигателя постояного тока и устройство для его осуществления

 

(11) 6l7798

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ т" ааз Советских

Социалистических

Рвслублии (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.08.74 (21) 2049645j24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубл(п;овано 30.07.78. Бюллет пь ¹ 28 (45) Дата опубликования описания 1 ч07.78 (51) М. Кл2 Н 02Р

5/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.313.2 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы

M Я. Пистрак и М, И. Лапидус изобретения (71) Заявитель

/l: (54) СПОСОБ ЗАВИСИМОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЛЕМ/

ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА И УСТРОЙСТВО ",, ДЛЯ ЕГО ОСУ1ЦЕСТВЛЕНИЯ ъ

Изобретение относится к области вентильного электропривода постоянного тока и касается двухзонного регулирования скорости с зависимым управлением полем двигателя.

Известен способ двухзонного регулирования скорости двигателя постоянного тока путем зависимого управления полем в функции его ЭДС при работе в диапазоне скоростей, превышающих основную.

Недостатком известного способа является то, что заданное значение ЭДС, по достижении которого начинается автоматическое ослабление поля двигателя, остается неизменным, не зависящим от режима нагрузки привода.

Заданная неизменная величина ЭДС Е, при известном способе должна выбираться из расчета, чтобы при максимальном токе статической нагрузки двигателя напряжение на еlо зажимах не превосходило номинального значения U„т. е.

Е,=UB, 1„RQ=ń— (.— 1) IH Rsi (1) где Л вЂ” кратность максимального тока нагрузки двигателя по отношению к номинальному;

1н — номинальный ток двигателя;

R„— сопротиьлепне якорной цепи.

Отсюда следует, что установка задания

ЭДС должна быть меньше номинальной

ЭДС двигателя. Следовательно, в диапазоне нагрузок, меньших максимальной, напряжение на якоре двигателя остается меньше номинального, что ухудшает использование мощности двигателя и снижает cos q> установки.

Цель изобретения — улучшение использо1п вания мощности двигателя и повышение

cos cp установки.

Это достигается тем, что задание ЭДС до некоторого определенного значения напряжения двигателя сохраняют на неиз15 менном уровне, ограниченном условиями динамического запаса по напряжению преобразователя и пе зависящем от возможной максимальной кратности нагрузки (что обычно соответствует Е„=Ен, а при больших снижают указанное задание, поддерж свая постоянство напряжения на зажимах двигателя.

Для того, чтобы во всем диапазоне нагрузок напряжение на зажимах двигателя

25 не превышало номинальной величины, уставка ЭДС прп токах, больших номинального, снижается в функции превышения величины действительного напряжения двигателя пад заданным с помощью дополни30 тельного сигнала, пропорционального ука617798

60 занному превышснию напряжения и противоположного по знаку основному задающему сигналу.

В результате повьппаются энергетические показатели установки, так как улучшается использование мощности двигателя и повышается cos q установки.

На фиг. 1 представлены зависимости напряжения на зажимах двигателя от тока нагрузки при изменении тока в пределах до 2000/О от номинального; на фиг. 2 приведены соответствующие зависимости заданного значения ЭДС Е, от напря кения двигателя Š— — f (Уг); на фиг. 3 — схема устройства для осуществления предложенiæão способа.

Кривая а изображает зависимость U, f (1) при задании уставки ЭДС по известному способу двухзонного регулирования с зависимым управлением полем двигателя; кривая б — зависимость U =f (1) при задании уставки ЭДС по предлагаемому способу зависимого управления полем; кривая в иллюстрирует зависимость

E,=f(U„.) прп формирогании закона измепения уставкн ЭДС по предлагаемому способу; кривая г изображает зависимость напряжения U. îò ЭДС при холостом ходе двигателя; кривая д — зависимость U =

f (Е) при максимальном токе нагрузки.

Как следует из фиг. 2, в диапазоне нагрузок 1(1„уставка Е,=Е„. С момента

I=I„, когда U- достигает значения U„„ уставка ЭДС снижается так, чтобы напряжение на двигателе поддерживалось на номинальном уровне (с точностью до статической ошибки 6). В предельном случае прн максимальном токе нагрузки Е,, уменьшается на величину, пропорциональную (Х вЂ” 1)

Iir P .

Сравнение кривых а и б на фиг. 1 показывает, что предлагаемый способ обеспс inвает повышение энергетических показа,елей установки за счет более высокого напряжения «а двигателе во всем диапазоне изменения нагрузки.

Выигрыш в энергетических показателях (улучшение использования мощности двигателя и повышение cos y установки) характеризуется заштрихованной на фиг. 1 площадью.

Приведенная на фиг. 3 схема устройства, реализующего предложенный способ, содержит регулятор 1 напряжения, датчик 2 напряжения, регулятор 3 ЭДС и датчик 4

ЭДС. Выход регулятора 1 напряжения подключен к одному из входов регулятора

ЭДС, который другим входом связан с источником основного задающего сигнала.

Регулятор 1 одним входом соединен с источником эталлонного задающего сигнала, а другим входом — с выходом датчика 2 напряжения. Соответственно выход датчика 4 ЭДС соединен с входом регуля4 тора 3. Датчики 2 и 4 связаны с двигателем, а выход регулятора 3 — — с входом регулятора тока возбуждения.

На один из входов регулятора 1 напряжения подан эталонный сигнал U», пропорциональный номинальному напряжению двигателя U . Полярность U„ такова, что стабилитрон в цепи обратной связи регулятора 1 шунтирует регулятор, и его выходное напряжение равно нулю. На другой вход регулятора 1 встречно U», ïîäàí сигнал с выхода датчика 2 напряжения, пропорциональный напряжению двигателя U .

При значении У;,=У» на выходе регулятора 1 присутствует нуль и на входе регулятора 3 ЭДС действует только задающий сигнал У;„пропорциональный номинальному значению ЭДС двигателя E„.

При значениях U,„) U„, что соответствует режиму нагрузки 1)1„, на выходе регулятора 1 появляется сигнал, встречный

U,„óìåHüøàþùèé заданное значение ЭДС

Е,, до величины, при которой напряжение на двигателе превышает в пределах статической ошибки б номинальную величину U„. Зависимость выходного сигнала регулятора напряжения Ур„от U изображает кривая 1 на фиг. 2.

В предельном случае заданное значение

ЭДС на входе регулятора соответствует выражению (1).

Уставка ЭДС сравнивается на входе регулятора 3 с выходным сигналом датчика 4

ЭДС пропорциональным действительной

ЭДС двигателя.

Формула изобретения

1. Гпособ зависимого управления полем двигателя постоянного тока вентильного электропривода путем изменения тока возбуждения в функции ЭДС, отл и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения использования мощности двигателя и увеличения cos cp установки, задание ЭДС при значениях напряжения двигателя, меньших номинального, сохраняют на неизменном уровне, ограниченном условиями динамического запаса по напряжению преобразователя, а при больших напряжениях снижают указанное задание пропорционально превышегппо величины действительного напряжения двн ателя над заданным, поддерживая постоянство напряжения на зажимах двига теля.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее регулятор ЭДС, отличающееся тем, что опо дополнительно снабжено регулятором напряжения, выход которого подключен к одному из входов регулятора ЭДС, два входа регулятора пгпряжения подключены к источнику задающего напряжения и к датчику напряжения двигателя, а в цепь его обратной связи включен стабилитрон.

617798

Eí " и

7н

Фиг.! н I 1)

Составитель В. Ткаченко

Техрсд H. Рыбкина

Рсдактор Т. Рыбалова

Корректор E. Хмелева

Заказ 1274/18 Изд, № 545 Тираж 892

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2 ь л н (" y) )ля> !!рай

I ! !

I (