Устройство для регулирования скорости электродвигателя постоянного тока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтсинх (!ввциалястюнювх в ЕСаубамн

<11>643849 (6l} Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15. 11.76(21) 2421246/18-24

2 (51) М. Кл.

G 05Э 13/62 с присоединением заявки №

Гаеударстееннвй наатвт

СССР

an двлам нзвбрвтвннй н втнритнй (23} Приоритет(53) УДК 6250 (088.8) Опубликовано 25.01.79Бюллетень № 3

Дата опубликования описания 28.0) 9 (72) Автор изобретения

А. Н. Поляков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО НЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СКСРОСТИ

ЭЛЕКТРОШИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области автоматизированного электропривода, а точнее к области регулируемого электр привода постоянного тока с двухзонным регулированием скорости.

Изобретение наиболее эффективно может быть использовано ва производс гвенных машинах, требующих регулирования скорости приводов, работающих с постоянной мощностью, например, на прокатных станах, металлорежущих станках и дрИзвестна система зависимого двухзонного регулирования скорости электропривода постоянного тока $1) в ко торой изменение скорости в первой зоне (до основной скорости) осуществляется изменением якорного напряжения, а во второй зоне (при скорости выше основной) — изменением магнитного потока, причем изменение магнитного потока имеет зависимый характер or ЭПС двигателя.

Поскольку в данных системах оснтабление магнитного потока осуществляется с помощью регулятора ЭНС в цепи обратной связи, возможно прямое изменение скорости с помощью гахогенератора, 5 что повышаег точность регулирования скорости.

Недостатком таких систем. является сложность структуры, т.к. нри регулировании скорости во второй aose в переходных режимах одновременно участвуют системы управления якорным напряжением

- и магнитным потоком, связанные общим объектом — двигателем.

Поэтому получили применение более простые системы — системы незавясимого двухзонного регулирования, не ямеющие указанного недостатка.

Иэ известных устройств независимого двухзонного регулирования скорости .

И элекгропривода постоянного гока наиболее близким по технической сущности является устройство для регулирования скорости электродвягателя постоянного

643849 гока, содержащее задагчик скорости, подключенный к первому входу элемента сравнения, выход которого соединен ""о. входом регулятора напряжения якоря, и рс гулятор магнитного потока двигателя j2) .

t5

Недостаток известного устройства заключается в том, что оно не обеспечивает высокую точность регулирования, т.к. в цепи обратной связи невозможно применение гахогенера гора. Это объясняется огсутствиел4 линейной зависимости между задающим ослабление магнитного потока напряжением и скоростью при ее регулировании во второй зоне. — Поэтому применение тахогенерагора в цепи обратной связи по скорости приведет к размыканию обратной связи в результате возрастания якорного напряжения до предельной величины.

Целью настоящего изобретения является повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается reM, что устройство содержит тахогенератор и последовательно соединенные элеменr задержки, ключ и функциональный преобразователь, причем тахогенерагор установлен на валу электродвигателя и подключен ко второму входу элел4енга сравнения, вход элемента задержки соединен с выходом задагчика скорости, а выход функционального преобразователя связан с входом регулятора магнитного потока двигателя. Возможность включения тахогенерагора обеспечивается за счет такого нелинейного преобразователя линейноизменяющегося сигнала, задающего ослабление магнитного потока, при котором задающему сигналу соответствует линейное же изл4еыение скорости.

На чертеже изображена блок-схема устройства, которое включает в себя задатчик 1 скорости, регулятор 2 напряже ния якоря и регулятор 3 магнитного потока двигателя. На выходе регулятора 2 подключен якорь управляел4ого электродвигателя 4, на валу которого установлен тахогенерагор 5.

На вход регулятора 3 магнитного потока двигателя поступает управляющий сигнал Дфос„. ослабления потока двигателя, являющийся результатом преобразования сигнала E y.задатчика скорости . -1 после его прохождения через элемент

6 задержки, ключ 7 и функциональный преобразователь 8.

На вход регулятора 2 с выхода элемента сравнения 9 поступает управляющий сигнал Е .„па, представляющий собой раз-. ность задающего сигнала Е у, с задагчика скорости 1 и сигнала Й- с обратной связи, поступающего с гахогенерагора 5.

На вход регулятора 3 магнитного потока двигателя поступают также задающий сигнал ф ио„, с задатчика иоминального потока (на чертеже не показан) и

cHpHBll Ф св отрицательной обратной связи с датчика магнитного потока (на чертеже не показан), что при отсутствии сигнала афосл. обеспечивает номинальный поток возбуждения двигателя.

Устройство работает следующим о6разом.

При задании задатчиков 1 скорости электродвигателя 4 ниже основной скорости изменение скорости осуществляется изменением якорного напряжения двигателя. При этом электродвигатель 4 работает с номинальным магнитным потоком Ф „„., т.к. сигнал на ослабление потока проходит через элемент задержки

6 только в том случае, когда задающий

Еъов ) Едри).оси где Е юа оси значение задающего сигнала, соответствующее основной скорости.

При задании задатчиком 1 скорости выше основной (Е с, > Е 0 оси сиг« нал афосл. поступает HB регулятор 3 магнитного потока двигателя только в том случае, если напряжение на якоре электродвигателя 4 достигло величины, соответствующей заданному значению основной скорости. Это контролируется специальным блоком разделения режимов (на чертеже не показан), который подключает цепь ослабления потока ключом

7. Необходимость функционального преобразователя 8 обусловлена наличием нелинейной (гиперболической) зависимости скорости электродвигателя or магнитного потока.

В то же время сигнал Е, из которого вычитается сигнал Е . обратной связи, поступающий с тахогенератора 5, изменяется линейно.

Пля обеспечения работы устройства функциональный преобразователь должен обеспечить такое нарастание Е . при ослаблении потока, при котором поддерживаетса равенство сигналов Е<0 и

E o-с. °

Пля этого он рассчитывается в соо ветсгвии с соогношением

643849 ч пр. уад о .с.

Составитель В. Певзнер

Редактор,П. Мепуришвили Техреа. 3, фанта Корректор Q. Мельниченко

Заказ 8020/43 Тираж 1014 " Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Установление же требуемого при автоматическом регулировании соотношения

Е „в. ) Е . осуществляется в устройстве уже автоматически за счет незначи- тельного снижения напряжения на якоре 5 электродвигателя (и соответственно

Е о.с, по сравнению с его величиной, соответствующей заданной основной скорости.

Таким образом, наличие функционального преобразователя предотвращает рост управляющего сигнала до величины, при которой напряжение на выходе регулятора 2 становится равным его максимально допустимой величине.

Это предотвращает размыкание обратной связи по скоро с и, ко тор ая во всем ди апазоне регулирования скорости осущест20 вляется только за счет воздействия на регулятор якорного напряжения.

Таким образом, во всек1 диапазоне регулирования скорости действует отрицательная обратная связь, осуществляе мая с помощью тахогенератора, за сче чего устройство позволяет повысить точность регулирования скорости электродвигателей постоянного тока, что, в свою очередь, обеспечивает повышение эффективности технологического оборудования.

Формула изобретения

Устройство для регулирования скорости электродвигателя постоянного тока, содержащее задатчик скорости, подключенный к первому входу элемента сравнения, выход которого соединен со входом регулятора напряжения якоря, и ре гулятор магнитного потока двигателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения. точности устройства, оно содержит гахогенератор и последовательно соединенные элемент задержки, ключ и функииональный преобразователь, причем тахогенератор установлен на валу электродвигателя и подключен ко второму входу элемента сравнения, вход элемента задержки соединен с выходом задатчика скорости, а выход функционального преобразователя связан с входом регулятора магнитного потока двигателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Шипилло В. П. Автоматизированный

V Ф вентильный электропривод Энергия, М., 1969, с. 390-392.

2. Шипилло В. П- Автоматизироваиный вентильный электропривод "Энергия", М., 1969, с. 386-389.