Электропривод постоянного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву 9586534 (22) Заявлено 26. 05. 78 (21) 2619881/24-07 ()

Союз Советскнх

Соцналнстнческнх

Республик с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

HP 5/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (5Ç) УДК 621. 313. 2-58 (088. 8) Опубликовано 15078р Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 15078р (72) Авторы изобретения

В.И.Кузнецов и И.Г.Маслов (71) Заявитель (54) ЭПЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к автомати,зированному электроприводу и может быть использовано в электроприводе механизма подъема экскаватора. . 5

По основному авт. св. Р 586534 известен электропривод постоянного тока, включающий контур регулиров ания скорости, контур регулированйя тока возбуждения и контур регулирования тока якоря с логическим устройством для блокирования тока якоря. В цепи задания контура регулирования тока якоря имеется звено выделения модуля.

Контур регулирования тока возбуждения соединен через блок задания тока возбуждения, имеющий релейную характеристику, с выходом дополнительного регулятора скорости. Этот регулятор подключен своими входами к датчику скорости и через нелинейный элементк источнику сигнала задания скорости.

Известный электропривод обеспечивает, качественное регулирование скорости при работе с активным моментом 25 нагрузки. Однако он не позволяет увеличить скорость двигателя сверх номинального значения путем ослабления потока возбуждения двигателя при возвращении разгруженного ковша в забой.

Цель изобретения — увеличение производительности электропривода.

Для этого в предлагаемый электро- . привод постоянного тока введены регулятор ЭДС, датчик ЭДС и два диода, причем выход блока задания тока возбуждения соединен через первый диод, включенный в обратном направлении, со входом регулятора тока возбуждения и первым входом регулятора ЭДС, вто- рой вход которого соединен через второй диод, включенный в прямом направЛении, с выходом датчика ЭДС, а вЫход — co входом регулятора тока возбуждения.

На фиг. 1 изображена функциональная схема электропривбда. на фиг 2— временные диаграммы изменения основным параметров.

Электропривод представляет собой многоконтурную систему регулирования, которая управляется от источника 1 задания скорости, подключенного на эада;ющие входы двух регуляторов скорости: основного 2 — непосредственно и дополйительного 3 — через последовательно включенный нелинейный элемент 4. На входы обратных связей обоих регуляторов 2 и 3 подаются сигналы, пропорци748756 ональные скорости привода, с соответствующего датчика 5, что и обеспечи"вает регулированйе s ãoão параметра электропривода. Датчик 5 скорости механически сочленен с валом двигателя

6 IIocTQBHHQI o тока. B oII ocHoBHQFQ регулятора 2 скорости через последовательно соединенные логическое устройство 7 для блокирования тока и звено 8 выделения модуля подключен ко входу задания регулятора 9 тока якоря.

В свою очередь выход э=ого регулятора подключен к цепи управления нереверсивного преобразователя 10, к выходным зажййам которого присоединены якорь ! двигателя б и последовательно с ним датчик тока 11.

Выходной сигнал датчика тока 11 используется двояко. Он подается, вопврйых, на вход обратной связи регулятора 9 тока якоря, тем самым замыкая контур регулирования тока якор1 ной цепи и, во-вторых, подключенный к одному из двух входов датчика ЭДС 12 способствует реализации этого датчика.по известной схеме выделения ЭДС из сигналов тока и напряжения якорной цепи, подаваемого на второй из . упомянутых входов.

Выход дополнительного регулятора

3 .скорости соединен со входом блока

13 задания тока возбуждения, имеющего релейную характеристику. Выходной сигнал блока 13 с одной стороны, является сигналом задания ЭДС двигателя подаваемого на первый вход регулйтора

14 ЭД,а "с"другой с1ороны, через диод 1 5, обращенный катодом к блоКу 13, обеспечивает сигнал тока возбуждения по одному из двух задающих входов регулятора 16 тока возбуждения.

Выходным сигналом регулятора 1 6 тока возбуждения управляется Реверсивный преобразователь 17, подключенный выходными зажимами к обмотке 18 ьеэависимого возбуждения двигателя, и последовательно включенный с ней, датчик 19 тока (потока) возбуждения.

Сигнал с датчика 19 поступает на вход обратной, связи регулятора 16 то1 . ка возбуждения, образуя контур регулирования тока воэбуждения, и парал лельно на управляющий вход логического устройства 7 для блокирования тока якоря. Второй иэ зацающих входбв регулятора 1 6 тока возбуждения подключен к выходу регулятора 14 ЭДС. Этот регулятор вторым-своим входом через последовательно включенный в прямом направлени диод 20 соединен с выходок датчика 12 ЭДС, чем создается последний из регулируемых контуров, а именно, контур ЭДС двит ателя.

Логическое устройство 7 для блоки- рбйания. тока якоря предназначено для того, чтобы снимать сигнал задания с контура регулирования тока якоря на время, когда при данном направлении поток не может бьп,ь создан момент

1 требуемого направлення. Это направление задает полярность выходного нап ряжения основного регулятора 2 скорости.

Влок 13 задания тока возбуждения предназначен для формирования сигнала задания регулятору 14 ЭДС и регулятору 16 тока возбуждения.

Напряжение насыщения блока задания тока возбуждения отрицательной полярности поступает непосредственно на регулятор 16 через диод 15.

Оно задает поток двигателя Фд,соответствующий направлению момента двигателя на спуск; с целью ограничения ускорения при разгоне на спуск вели—

15 чину этого потока следует выбирать не больше, чем 50% от номинального значения Фн. Напряжение насыщения блока задания тока возбуждения положительной полярности задает номинальное значение ЭДС двигателя для его работы в генераторном режиме.

Регулятор 14 предназначен для формирования сигнала задания контуру регулирования тока возбуждения в генераторном режиме работы двигателя. Величина напряжения насыщения регулятора ЭДС соответствует заданию номинального потока двигать я.

Работает электропривод следующим образом.

До момента времени t, двигатель работает на подъем, т. е. era ско,рость направлена в противоположную .СTopoHó от активного момента статической нагрузки М . При этом напряжение насыщения положительной полярности блока 13 задания тока возбуждения поступает на регулятор 14 .и вызывает его насыщение, поэтому заданное значение потока двйгателя и сам поток имеют но,минальное значение. Напряжение Ед на выходе датчика 12 в это время имеет положительную полярность, для кото- рой диод 20 включен в непроводящем направлении. Вследствие этого напряжение EA на вход регулятора 14 не поступает.

В момент времени t изменяется полярность сигнала 11" заданного значения скорости на .выходе источника 1 задания скорости, как это показано на фиг. 2 а. Это вызывает изменение полярности выходных напряжений основного регулятора 2 скорости, дополнительного регулятора 3 скорости и блока 13 задания тока возбуждения, Напряжение

55 насыщения отрицательной полярности с выхода указанного блока поступает через диод 15 на вход регулятора l 6 тока возбуждения и задает поток двигатЕля такого направления, который соответствует найравлению его момента на спуск. В эТот Момент выходное напряженйе регулятора 14 равно кулю, так как его характеристика однополярна.В промежуток времени 4, — t логическое ус т ройс тв о 7 для блок иров ан и я .ток а 748756 якоря уменьшает ток якоря 3 до ну- ля (см. фиг. 2 б), потому что направление потока двигателя не соответствует требуемому направлению его момента. В указанное время уменьшение скорости двигателя происходит только под действием момента статической нагрузки.

С момента времени k> (см. фиг. 2 в) поток приобретает требуемое направление, упомянутое устройство прекращает блокирование тока якоря, поэтому с этого времени уменьшение скорости и ее реверс происходит уже под действием суммарного мг мента двигателя и момента статической. нагрузки М .Из-за наличия нелинейного элемента 4 в цепи задания дополнительного регулятора 3 скорости этот регулятор имеет меньшее заданное значение скорости в направлении на спуск, чем основной регулятор- 2 скорости. По этой причине полярность напряжения на выходе дополнительного регулятора 3 скорости поменяется при скорости td меньшей по абсолютному значению, чем скорость 4)>, при ко- 25 торой поменяется полярность напряжения на выходе основного регулятора 2 скорости. Вследствие этого в, момент времени Е найряжение на выходе блока 13 задания тока возбуждения при-30 обретает положительное значение, регулятор 14 попадает в насыщение, задавая, тем самым, номинальное значение потока в положительном направлении, поэтому начинается обратный ре- g5 верс потока. ЭДС двигателя Ер в промежуток времени 1 — t4 дважды изменяет свою полярность (см, фиг.2,г), однако выходной сигнал регулятора 14 остается равным нулю, потому что ЭДС 40 положительной полярности не пропускает диод 20, а ЭДС отрицательной полярности действует в сторону. нерабочей ветви статической характеристики регулятора 14. Как известног ЭДС двигателя Ед пропорциональна произведению скорости двигателя íà его поток.

Своего наибольшего значения в рас-. сматриваемый отрезок времени ЭДС Е достигает в момент времени, когда поток имеет значение Ф „, а скорость Я, Учитывая сказанное ранее о.величине потока Ф и,а также то, что скорость в приводах подъема экскаваторов превышает номинальную скорость не более, чем в два раза, и что скорость Я„ меньше по абсолютной величине, чем скорость Ld„z можно сделать вывод о том, что в рассматриваемый момент времени ЭДС Ед меньше номинальной, и что ее ограни- 60 чения поэтому не требуется, В промежуток времени 14-1 логическое устройство 7 для блокирования

J тока якоря снова уменьшает ток якоря до нуля, так как направление потока двигателя уже не соответствует требуемому направлению его момента. В указанный промежуток времени увеличение скорости двигателя происходит за счет действия активного момента статической нагрузки Мс. С момента времени 14 ЭДС двигателя Ед приобретает отрицательное значение, для которого диод 20 уже включен в проводящем направленйи. По мере увеличения потока Ф в положительном направлении результирующий сигнал на входе регулятора 14 уменьшается в момент времени t когда ЭДС двигателя приобретает номинальное значение Е „, этот результирующий сигнал уменьшается настолько, что регулятор 14 выходит из насыщения. При этом заданное значение потока уменьшается, поэтому и сам поток приобретает значение

eoch(eHВ момент времени I: происходит изменение сигнала заданного значения скорости 1.)". При этом увеличивается ток якоря и скорость двигателя начинает уменьшаться. Уменьшение скорости сопровождается уменьшением

ЭДС двигателя Е, что, в свою очередь, приводит к постепенному росту выходного напряжения регулятора 14, росту величины заданного значения потока и самого потока. В момент времени 1з регулятор ЭДС попадает в насыщение, поэтому устанавливается номинальное значение потока двигателя Ф„.

Электропривод механизма подъема экскаватора имеет большую производительность, чем известный..Повышение производительности достигается за счет перемещения порожнего ковша в забой с повышенной скоростью двигателей подъемной лебедки при ослаблении их потока возбуждения.

Формула изобретения

Электропривод постоянного тока по авт.св. Р 586534, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения производительности, он снабжен регулятором ЭДС, датчиком ЭДС и двумя диодами, причем выход блока задания тока возбуждения соединен через первый диод, включенный в обратном направлении, со входом регулятора тока возбуждения и первым входом регулятора ЭДС; второй вход которого соединен через второй диод, включенный в прямом направлении, с выходом датчика ЭДС, а выход — со входом регулятора. тока возбуждения.