Устройство для улучшения ком-мутации коллекторных электричес-ких машин c волновой обмоткой якоря

 

>813592

ОПИСАНИЕ

ИЗОВЕЕтИНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскнк

Социалистических республик (6т) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлеэ о 08.06.79 (2т) 2778468/24 07

{51)M. Кл.

Н 02 К 13/14 с присоединением заявки №вЂ”

ФЬсудерстееннь! и нокнтет (23) П риорнтет— (53) УДК 621.1. .313.2(088,8) аа делам нэебретеннй н открытнй

Онубликовано 15.03.81. Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 18 03 81

А. И. Скороспешкин, Э. Г. Чеботков, В. А. Прудников,:

В. B. Трошин и Л. Я. Макаровский (72) Авторы изобретения

5 (71) Заявитель Куйбышевский политехнический институт им. В.В.Куйбышева (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ КОММУТАЦИИ

КСПЛЕКТОРНЫХ ЭЛ ЕКТРИЧЕСКИХ

МАШИН С ВОЛНОВОЙ ОБМОТКОЙ

ЯКОРЯ

Изобретение относится к Ьлектромашиностроению и способствует повышению. надежности работы машин постоянного тока.

Известны устройства для улучшения коммутации коллекторных машин, содер5 жащие регулируемый источник питания для подпитки дополнительных полюсов, датчики частоты вращения, постоянной и переменной составляющих тока якоря, мно.

10 жительное устройство и функциональные преобразователи 1 .

Это устройство не позволяет повысить быстродействие и статическую точность.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для улучшения коммутации коллекторных машйн с волновой обмот- кой якоря, содержащее уйравпяемый усилитель подключенный к обмотке дополни тель-.

У ных полюсов, и элементы для управления усилителем, выполненные в виде датчиков тока, которые установлены в цепи щеток одноименной полярности, а между датчиками тока.и управляемым усилителем включен сумматор P2).

Недостатком этого устройства является низкая статическая точность управления током дополнительных полюсов и ограниченное быстродействие.

11ель изобретения — повышение быстродействия и статической точности при од новременном улучшении стабильности настройки дополнительных полюсов на середину безыскровой зоны коммутации.

Это достигается тем, что устройство для улучшения коммутации коллекторных ма шин с волновой обмоткой якоря снабжено подключенным к управляемому усилителю регулятором с пропорционально-интегральным законом изменения BbKQE_#_oro напряжения, два входа которого соединены через резисторы с датчиками тока, а третий вход подключен через резистор к обмотке дополнительных полюсов.

За счет включения в схему устройства регулятора с пропорционально-интегральным законом изменения выходного напря-, жения при управлении гоком дополнительных полюсов возникает формировка в переходных процессах, способствующих повышению быстродействия. Настройка же регулятора с пропорционально-интегралЪным заЯоном иэменения выходного напряжения на постоянную времени дополнительных полюсов (наибольшая постоянная времени контура регулирования — регулятор и управляемый усилитель с обмоткой) обеспечивает компенсацию этой постоянной времени, а следовательно, повышению быстродействия при настройке полюсов на середину безыскровой зоны. коммутации. За счет включения в схему указанного регулятора управления током дополнительных полюсов осуществляется без нерегулирования, а регулирование тока дополнительных полюсов при изменении частоты вращения электрической машины в широких пределах отрабать|вается с большой точностью. В свою очередь, .это положительно отражается на качестве и стабильности процесса коммутации.

За счет использования регулятора в совокупности с охватом его вместе с управляемым усилителем отрицательной обратной связью по напряжению дополнительных полюсов повышается статическая точ1О

25 ность при одновременном улучшении сгабильности настройки дополнительных полюсов на середину безыскровой зоны коммутации.

На черте>ке показана блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство состоит иэ управляемого

35 усилителя 1 мощности регулирующего ток в обмотке дополнительных полюсов 2., Elля получения сигналов, пропорциональных токам в щетках одновременной полярности, 4О используются два датчика 3 и 4. В качестве датчиков тока могут применяться шунты амперметра или токоподводяшие шины. Между усилителем 1 мощности и датчиками тока 3 и 4 включен регулятор

5, который за счет охвата его цепочкой, состоящей из емкости 6 и резистора 7, имеет пропорционально-интегральную зависимость выходного напряжения. В качестве регулятора может быть применен операционный усилитель. Алгебраическая сумма сигналов, пропорциональных токам в щетках одноименной полярности, непосредственно выделяется во входной цепи усилителя. 5, на входах которого установлены резисторы Ы и 9. Управляемый усилитель 1 и регулятор 5 охвачены отрицательной связью по напряжению дополнительных полюсов 2, реализуемой подачей этого напряжения через резистор 10 на вход регулятора, Устройство работает следующим образом.

Управляемый усилитель 1 настраивается таким образом, что при одинаковых токах в щетках одноименной полярности он обеспечивает начальный ток, соответствующий настройке дополнительных полюсов на середину. зоны безыскровой работы.

При изменении величины добавочного то-ка коммутации равенство токов в щетках одноименной полярности нарушается, во входной цепи регулятора выделяется сигнал, уровень которого зависит от направления и величины добавочного тока коммутации. Изменяется величина тока управляемого усилителя и регулирования тока добавочных полюсов происходит до тех пор, пока не наступит равенство токов в щетках одноименной полярности.

Введение интегральной составляющей в закон управления регулятора сводит ошибку в регулировании токов в щетках одноименной полярности в статическом режиме к нулевому значению. Придание регулятору пропорционально-интегральных свойств и охват его вместе с управляемым усилителем обратной связью по напряжению дополнительных полюсов приводит к существенному снижению результирующей пост оян ной времен и всего кон тура (а, следовательно, к повышению быстродействия), что объясняется форсированным изменением BbtxollHoFO напря>кения регулятора и компенсацией запаздывания, вносимого управляемым усилителем и дополнительными полюсами, Формула изобретения

Устройство для улучшения коммутации коллекторных электрических машин с вол— новой обмоткой якоря, содержащее управляемый усилитель, подключенный к обмотке дополнительных полюсов, и элементы управления усилителем„выполненные в виде датчиков тока, установленных в цепи щеток одноименной полярности, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и статической точности при одновременном улучшении стабильности настройки дополнительных полюсов на середину безыскровой зоны коммутации, оно снабжено подклю-. ченным к управляемому усилителю регулятором с пропорционально-интегральным законом изменения выходного напряжения, два входа которого соединены через ре81ЭЫ7

1. Патент ФРГ % 1200930, кл. 21 ol 28, 1965.

Составитель С.. Шу ов .Редактор Е. дорошенко Техред М.Реивес ор

К ректор М. Шароши,Заказ 788/70 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

4/5

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

Филиал ППП Патент", r.. Ужгород, ул. Проектная, я 4 зисторы с датчиками тока, а третий вход подключен через резистор к обмотке дополнительных полюсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2; Авторское свидетельство СССР № 630714, кл. Н 02 К 13/14, 1977..