Способ управления согласованным вращением двух двигателей в широтно-импульсном приводе постоянного тока

 

(и 674179

Союз Соеетсиих

Социалистических

Республик (6l) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 28,05.73 (21) 1923840/24-07 с присоединением заявки №

Н 02 Р 5/4б

Гееудервтееанй кееетет

СССР ее фелаи изебретеаей и етхриМ (23) Приоритет (1нубликовано 15.07.79. Биэллетеиь е 2б (Я) УДК

621.316.718.5

Дата опубликования опиканиа 15.07.79 (72) Авторы егзобретеиия . Л. С. Мирошниченко, А. H. Литвинскнй, И, С. Мирошниченко и A. А, Яценко (Л) Заявитель

Ивановский энергетический институт им. В. И. Ленина (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СОГЛАСОВАННЫМ ВРАЩЕНИЕМ ДВУХ ДВИГАТЕЛЕЙ

В ШИРОТНΠ— ИМПУЛЬСНОМ ПРИВОДЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к способам управления двухдвигательным электроприводом тех- . нологически связанных механизмов, где от согласованного вращения зависит стабилизация технологического параметра (например, на- тяжения в устройствах, лерематывающих или транспортирующих гибкий материал), Известны способы управления двумя двигателями постоянного тока с помощью тиристорных ключей в цепях якорей двигателей1 1).

Указанные способы управления, позволяя из- 10 менять базовув скорость двухдвигательного электропривода, не обеспечивают высокой точности стабилизации технологического параметра (например, в устройствах, транспортирующих гибкий материал, где стабилизация натяжения связана с жесткостью естественных характеристик двигателей, которая зависит от стенени согласованности вращения исполнительных двигателей).

Известен также способ управления согласоjo .ванным вращением двух двигателей в широт1 но-импульсном приводе постоянного тока, исиспользуемый для транспортировки гибкого материала и заключающийся в том, что при рассогласовании частот вращения двигателей изменяют управляющее воздействие иа одном из двигателей Д).

Данный способ является наиболее близким техническим решением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостаток этого способа состоит в том, что прп изменении базовой скорости электропривода за счет изменения частоты вращения ведущего двигателя, а также при изменениях технологического параметра, сигнал рассогласования дает возможност6 воздействовать на час« тоту вращения лишь одного ведомого,двигателя, что снижает точность и быстродействие работы привода.

Целью настоящего изобретения является повышение точности и быстродействия при стабилизации контролируемого параметра сигналом,. соответствующим отклонению указанного параметра от заданного значения.

Данная цель достигается тем, что дополнительно изменяют управляющее воздействие и — - э — «ээатдмв оеивтэе Ви то Ре ", .; т . w ú "иэм ео .«» ит аааеаджс ък ей мэ " . т + .. тамма иъ и

674179 иа втором Пвитателе, при этом ааетоту враВтаттви одпого"э двигателаэи увиепиеввают;" a" дру- гого — уменьшают таким образом, что значение средней частоты вращения указанных двигателей остается неизменным.

На фиг. 1 показана принцит1иальная схема

" "двухдвигательного привода перематывающего устройства, позволяющая реализовать этот спо-— соб управления согласованным вращением. двух двигателей, на которой использованы следующие обозначения: перематываемый (транспортируемый материал;

2p — пру1водные барабаны (валики) уст- 15 ройства, транспортировки;

4,5 — якорные обмотки исполнительных двигателей;

6,7 — тиристорные ключи;

8,9 — коммутирующие конденсаторы;

10,11 — дйод и дроссель в цепи коммутации и взаимного гашения тиристоров,"

12,13 - "отсекающие" диоды в цепях взаим- . ного "гашения тиристоров;

14,15 — обратййе "вентили, шунтирующие якорные обмотки двигателей;

16 - датчик натяжения;

17 — устройство (пружина) установки необходимого натяжения;

18 - генератор опорного (пилообразного) напряжения (ГПН), определяющий дискретность коммутации;

19 — широтно-импульсный модулятор (ШИМ}, распределяющий время включения тиристоров 6 и 7 внутри интервала дискретности;

20,21 — формирователи импульсов управления тиристорами;

22 — управляемый выпрямитель;: -,.:

23 — система управления выпрямителем;

А,В,С- зажимы трехфазной питающей сети.

Принцип работы схемы поясняется с помощью времейнйх диаграмм, показайных на фиг. 2, где: - - . - 45 а — напряжение генератора интервалов дискретности (Огпн), формируемое генератором опорного напряжения 18 (фиг.1); б — напряжение датчика натяжения (рассог-. ласованйя), йоэлутчаемое на выходе™дат-,, чика натяжения 16 (Одн); в — напряжение на выходе ШИМ 19; -:

F — импульсы управления тиристорным ключом 6, формируемые формирователем импульсов 20 по переднему фронту " 55

О„; д — импульсы управления тиристорным ключом 1, формируемые формирователем импульсов 21 по заднему фронту Ue а

Д е — напряжение питания цепи якорной обмотки 4 двигателя привода первой секции (01); Π— среднее значение это-.

Щ го напряжения; ж — напряжение питания цепи якорной обмотки 5 друтого двигателя привода второй секции (02); Ос — среднее значение этого напряжения.

В процессе перемотки материала 1 напряжение, снимаемое с датчика 16, непрерывно сравш вается в 19 с периодическим напряжением

Огпн В моменты равенства этих напряжений

ШИМ 19 переходит из одного своего устойчивого состояния в другое, формируя на выходе импульсы прямоугольной формы, передний фронт которых жестко связан с началом периодического, пилообразного рапряжения (UI IIII), а задний

:. фронт определяется напряжением U>ä то есть им..

-пульс обрывается в моменты времени Одн=Огпн на участке возрастания UI.IIII. Интервал действия напряжения Ошим равен времени, при котором

Одц ) Огпнт. ФоРмиРователь импУльсов 20 формирует импульсы отпирания тиристорного ключа; б по переднему фронту напряжения

Ошим, формирователь импульсов 21 — импульсы отпирания тирнсторного ключа 7 по заднему фронту UIIII«. Таким образом, тиристорный ключ б отпирается в начале каждого интервала-дискретности, а момент отпирания тиристорного ключа 7 зависит от UIIII. Конденсаторы 8 и 9, диод 10 и дроссель 11 обеспечивают искусствейноет- гашение одного тирнстора при включении другого. Изменение U приводит к изменению положения заднего фронта UIII0M изменению момента включения тиристорного ключа 7 и; соответственно, изменению интервалов проводимостей обоих тиристорных ключей и средшц значений напряжений питания якорных обмоток обоих двигателей. Как показано йа фиг. 2, . уяеньшение Одн (что соответствует уменьшейию частоты вращения одного двигателя относительно другого двигателя) приводит к уменьшению времени рь., определяющему интервал проводимости тиристорного ключа 6, увеличени|о времени 7- ч:, определяющему интервал проводимости тиристорного ключа 7. То есть при этом нацр, подаваемое на двигатель первой секции UI, уменьшается, а U — .увеличивается. Соответственно изменяются и частоты их вращения, от чего восстанавливается напряжение (Одн), определяющее нормальный ход технологического процесса транспортировки или перемотки гибкого материала.

Общая скорость транспортировки изменяет,.ся с помощью системы управления выпрями, телем 23, воздействующей на величину напря674179 жения на выходных зажимах выпрямители 22.

При этом характер питания двигателей остается прежним и, следовательно, сохраняется соотношение частот вращения между ними, определяемое только датчиком натяжения 16, Повышение точности согласования частот вращения и быстродействйя.отработки рассогласований, возникающих в процессе работы, достигается тем, что изменение напряжения U приводит к изменению интервалов проводимое- o ти (в противоположных направлениях) обоих тиристорных ключей. !

Формула изобретения

Способ управления согласованным вращением двух двигателей в широтно-импульсном приводе постоянного мха, используемого для транспортировки гибкого материала, заключаю- 20 щийся в том, что при рассогласовании частот

6 вращения двигателей изменяют управляющее воздействие на одном иэ двигателей, о т л ич а ю щ н и с я тем, что, с целью повышения точности н быстродействия в процессе поддержания заданной скорости транспортировки, дополнительно изменяют управляющее воздействие и на втором двигателе; при этом частоту вращения одного из двигателей увеличивают, а другого уменьшают таким образом, что значение средней частоты их вращения поддерживают неизменным.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР И 351292, .кл, Н 02 P 7/68, 1969.

2. Садыков Х, P. Разработка и исследование систем многодвигательного электропривода с применением тйрйсторййх"преобразователей для поточных линий отделочного производства текстильной промышленности. Диссертация.

Московский текстильный институт, 1968.

674179

Составитель В. Харатьян

Техред А. Богдан Корректор О. Билак

Редактор Д. Меиуришвили

Подписное

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

Заказ 4102/54 ° Тираж 856

ЦЯИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений и открьпий

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