Устройство для двухзонного регулированияскорости вращения двигателя постоянноготока c зависимой системой управленияполем двигателя

 

КСАН%

Союз Советских

Социалистических

Республик

{1н 799092

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 180869 (21) 1356526/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 230181. Бюллетень Йо 3

Дата опубликования описания 30. 01. 81 (51) e s(3 н 02 Р 5/06

Гоеударетвенный комитет

СССР

Ао делам изобретений и открытий (53) УДК 621.771.2:

:621.313.2-58 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л.Н.Загальский и М.Я.Палей,украинский государственный проектный институт

"Тяжпромэлектропроект" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХЗОННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

СКОРОСТИ ВРЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО

ТОКА С ЗАВИСИМОЙ СИСТЕМОЙ УПРАВЛЕНИЯ

ПОЛЕМ ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к автоматическому регулированию скорости вращения электродвигателей постоянного

iîêà и может быть использовано для электроприводов прокатных станов.

Известны устройства для регули-рования в широком диапазоне скорости вращения электродвигателей постоянного тока, при этом для глубокого регулирования напряжения на якоре двигателя, в случае питания его от статического преобразователя, применяется трансформатор с регулированием напряжения путем переключения числа витков первичной обмотки при помощи переключающего. устройства (1)..

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому. является устройство для задания скорости регулируемого.электропривода.постоянного тока. В этом устройстве опреде ление вторичного напряжения.преобразовательного трансформатора., необходимого для изменения уставки ЭДС двигателя, при которой начинается ослабление его поля, выполнено при помощи сельсина приемника .(СП), который через редуктор связан с валом переключающего устройства. трансформатора, кроме того, имеется дополни тельный сельсин для согласования ди.— апазона изменения .выходного напряже- ния СП с диапазоном изменения напряжения преобразовательного трансформатора (21 .

Существенным недостатком известного устройства является косвенный метод измерения и учета вторичного напряжения трансформатора, в результате чего уставка начала ослабления поля электродвигателя не зависит от фактического его значения, определяемого как напряжением питающей сети, так и .величиной нагрузки. При этом уставка начала ослабления поля должна выбираться из условия обеспечения минимально допустимого угла регулирования, соответствующего максимальной нагрузке и минимальному на2Q пряжению питающей сети. При меньших нагрузках или большем напряжении питания сети. угол регулирования увеличивается, что приводит к улучшению энергетических показателей устройства за

25 счет увеличения потребляемой реактивной мощности.

Цель изобретения, — уменьшение потребляемой. реактивной мощности вентильного электропривода.при двухзонgg ном регулировании скорости вращения

799092 электродвигателя с зависимой системой управления его полем.

Поставленная цель достигается тем, что ко вторичной обмотке силового.. трансформатора вентильйога преобразователя переменного. тока в постоянный подключен датчик напряжения, выход датчика напряжения подключен ко входу регулятора ЭДС двигателя с полярностью противоположной полярности датчика

ЭДС.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство состоит иэ двух взаимосвязанных узлов, собственно системы, 1 регулирования частоты вращения и зависимой от нее,системы 2 управления магнитным потоком, при этом объектом регулирования является двигатель 3, якорь которого питается от регулируемого статического преобразователя 4, питание которого, в свою очередь, осуществляется от силового трансформатора 5. Вход преобразователя 4 соединен с выходом регулятора

6 скорости, один из входов которого соединен с выходом задатчика 7 скорости, а второй вход с тахогенератором 8, установленном на валу двигателя 3.

Обмотка 9 возбуждения двигателя питается от регулируемого возбудителя 10, вход которого. подключен к выходу регулятора 11 потока двигателя, при этом один из его входов, соединен с выходом регулятора 12 ЭДС двигателя. Один из входов регулятора 12 соединен с выходом датчика 13 ЭДС двигателя, а второй — с датчиком 14 напряжения, вход которого, в свою очередь, подключен ко вторичной обмотке трансформатора 5.

Работа устройства заключается в 4О следующем.

В процессе увеличения задающего сигнала uo> >, на входе регулятора

6, последний "увеличивает напряжение преобразователя 4, что приводит к возрастанию ЭДС двигателя 3. До тех пор,,пока частота вращения двигателя ниже основной, его ЭДС меньше номинальной, сигнал 0 на выходе датЮс чика 13 ниже сигнала задания Онтр .пропорционального напряжению вторич :,ной обмотки трансформатора 5., при этом. регулятор 12 насыщен за счет на. личия на его входе разностного сигнала AU>х=.унт,-u„., ходе регулятора 12 соответствует.за- H данию регулятора 11 на номинальный поток двигателя.

Когда частота вращения двигателя

3 достигает номинальной величины, сигнал на выходе датчика 13, пропор- щ циональный ЭДС двигателя, имеет значение задающего сигнала U р, на входе регулятора 12.,При дальнейшем . увеличении сигнала задания на,частоту вращения us > „ регулятор 6 стре-б мится к дальнеишему повышению частоты вращения двигателя, увеличивая напряжение на его якоре, что вызывает увеличение ЭДС двигателя, и следовательно, сигнала на выходе датчика

13.. Возникшая ошибка-ад „ = Uä - 0 на входе регулятора 12 вйэывдет н .тв, щс уменьшение сигнала на его вы оде, а следовательно, уменьшение тока возбуждения двигателя и уменьшения еro

ЭДС. Уменьшение сигнала на выходе регулятора 12 происходит, до тех пор, пока сигнал ошибки а.О „ на его входе не будет сведен к нулю в случае применения астатического регулятора или к некоторому минимальному значению, определяемому. конечным коэффициентом усиления в случае применения статического регулятора. Ослабление магнитного потока происходит до тех пор, пока происходит изменение сигнала на выходе регулятора 12, которое прекратится по достижении ЭДС двигателя заданного значения, соответствующего напряжению вторичной обмотки трансформатора 5. При этом сигнал на выходе регулятора 12 соответствует новому (ослабленному) значению потока двигателя. Таким образом, изменение выходного сигнала регулятора 12 при выходе его иэ насыщения при постоянстве сигнала задания U p происходит за счет того, что регулятор 6 скорости, обеспечи- . вая соответствие скорости двигателя задающему сигналу, стремится изменить ЭДС двигателя,,в то время как регулятор 12, стремясь поддержать

ЭДС двигателя неизменным, уменьшает поток двигателя. Изменение сигнала задания Uqqp приводит к изменению уставки ЭДС, т. е. начала ослабления поля находится в точном соответствии с действительным напряжением вторичной обмотки трансформатора 5.

Рассмотрим работу устройства при изменении нагрузки двигателя.

В режиме холостого хода уставка на начало ослабления поля ОнTp определяется напряжением. холостого хода трансформатора 5.и является максимальной. Этой уставке соответствует определенный -угол регулирования о „ „ преобразователя 4.

При возникновении нагрузки напряжение на вторичной обмотке трансформатора 5.снижается,и, соответственно, снижается уставка начала ослабления поля Uqpq, ö ö-ð,, а угол

= *y;: регулирования практичес. — . ки остается неизменным. Следовательно, угол. регулирования .в предлагаемом устройстве .не зависит от нагрузки.

Аналогична -работа устройства и при изменении напряжения питающей сети.

Таким образом, в .предлагаемом устройстве автоматическое изменение

799092 момента начала потока- двигателя .при изменении напряжения вторичной обмотки силового трансформатора обеспечи зает поддержание .минимального угла регулирования..вентильного преобразователя, что приводит к уменьшению 5 потребляемой реактивной мощности.

Формула изобретения

30 .Устройство для двухэонного регулирования скорости вращения двигателя постоянного тока с зависимой системой управления полем двигателя, сбдержащее вентильный преобразователь . переменного тока в постоянный, силовой трансформатор вентильного преобразователя, регулятор частоты враще ния.и регулятор ЭДС, о т л и ч аЬ щ е е с я . тем, что, с целью уменьшения потребляемой .реактивной мощнос ти, оно содержит датчик напряжения, Подключенный своим входом ко вторичной обмотке. силового трансформатора вентильного преобразователя, выход датчика, напряжения подключен ко входу регулятора ЭДС с полярностью, противоположной полярности датчика ЭДС.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Статья "New concepns in. drive

sIstems for hot strip milbs". Iron

and Steel engjneer, М 4, 1956.

2. Авторское свидетельство СССР

9 173289, кл. 21 С 62/50, 1964 (прототйи)..

Заказ 0

Филиал ППП Патент, г. жго од, ул. Проектная, Составитель В.Еремеев

Редактор Н.Лазаренко Техре@Н. Ковалева. Корректор,B.CèHèöêàÿ" ираж 7Ч4 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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