Способ регулирования тока нагрузки вентильного электропривода

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 230379 (21)2739809/24-07 (51)М КЛ.

Союз Советскик.Соцналнстических

Республик с присоединением заявки ¹

Н 02 P 13/16

Государственный комитет

СССР но дедам изобретений н открытий (23) ПриоритетОпублиновано 1509,81. Бюллетень Йо 34 (53) УДК 621. 316. . 71(088. 8) Дата опубликования описания 1509.81 (72) Авторы изобретения

Н.Н.Александров, М.Н.Анисимов, A В.Бир

A.Н.Ладыгин и В.М.Куторецкнй

Московский ордена Ленина энергетичес (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА НАГРУЭКИ

ВЕНТИЛЬНОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроприводам с вентильными преобразователями.

Известен способ регулирования тока нагрузки вентильного электропривода, заключающийся в том, что формируют сигнал задания тока и синхронизированный с напряжением сети сигнал развертки, измеряют мгновенное значение. тока нагрузки, отркывают очередной вентиль преобразователя в-момент равенства двух сравниваемых сигналов, одним из которых является сигнал развертки. Сигнал, с которым сравнивает-. ся сигйал развертки, форьыруют иэ 15 разности двух сигналов - сигнала задания тока и сигнала, пропорционального мгновенному значению тока нагрузки. Сигнал развертки формируется как периодическая функция, форма ко- 20 торой на каждом периоде неизмен на (1) .

Недостатком способа является saвисимость быстродействия система от величины сигнала задания.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ регулирования тока нагрузки вентильного злектропрввода, при котором фор.мируют сигнал задания, пропорционалв-30 ный заданному среднему значению токаа нагрузки, синхронизированный с питающей сетью сигнал развертки, измеряют мгновенное значение тока нагрузки, сравнивают два сигнала, одним из которых является сигнал развертки, и по превышениям последнего формируют импульсные сигналы управления преоб= разователем вентнльного злектропривода. По данному способу сигнал развертки сравнивается с сигналом задания, определяющим максимальное значение тока, что позволяет обеспечить в определенном диапазоне углов открывания вентилей преобразователя предельные по быстродействию процессы, длительность которых равна одному интервалу проводимости вентильного преобразователя 12)Недостатками данного способа являются неточность регулирования среднего значения тока нагрузки и пониженное быстродействие, что имеет место при углах регулирования, отличающихся от 90, из-эа регулирования по максимальному значению тока.

Цель изобретения - повышение точности регулирования при обеспечении предельных по быстродействию процес« сов.

864487

Эта цель достигается тем, что в способе дополнительно измеряют ЭДС двигателя, суммируют сигнал задания и сигнал, пропорциональный ЭДС двигателя, преобразуют суммарный сигнал в сигнал развертки, соответствующий заданному мгновенному значению тока нагрузки, и в качестве сигнала, с которым сравнивают сигнал развертки, используют сигнал, пропорциональный измеренному мгновенному значению () тока нагрузки.

На фиг. 1 показана структурная схема одного из вариантов устройства . реализующего способ, а на фиг. 2 временные диаграммы, поясняющие его работу.

1S

Устройство содержит вентильный преобразователь 1, питающий якорь 2 двигателя постоянного тока, датчик тока нагрузки 3 и датчик 4 ЭДС двигателя. Управляющие электроды венти- 26 лей преобразователя соединены с выходом фо эмирователя-распределителя импульсов 5 ° Формирователь-распределитель 5 имеет два входа. Один из входов соединен с сетью, питающей 25 преобразователь 1, а второй — с выходом нуль-органа 6. Вход нуль-органа 6 соединен с выходом элемента 7 сравнения. Отрицательный вход элемента 7 соединен с выходом датчика 3 30 ток а. Положительный вход элемента 7 соединен с выходом элемента 8 сравнения. На положительный вход элемента 8 подается сигнал U, пропорциональный среднему значению заданного тока нагрузки. Отрицательный вход элемента 8 соединен с выходом функци-. онального блока 9, имеющего два входа. Один вход блока 9 соединен с ьыходом суммирующего элемента 10,а другой вход — с выходом генератора 40

11 опорного напряжения. Один вход суммирующего элемента 10 соединен .с- выходом датчика ЭДС 4, а на второй подан сигнал задания U+ . Генератор

11 опорного напряжения имеет два 45 входа, один из которых соединен с выходом формирователя-распределителя

5, а вторбй — с сетью, питающей преобразователь 1.

Устройство работает следующим 50 образом.

Импульсы управления на вентили преобразователя 1 поступают в моменты, когда сигнал развертки Up становится больше, чем сигнал 0 с выхода датчика тока 3. Эти моменты фиксируются срабатыванием нуль-органа б, с выхода которого сигнал о срабатывании поступает на формирователь-распределитель 5. Последний формирует в моменты срабатывания нуль-органа б 60 импульсы управления и направляет их на управляющие электроды соответствующих вентилей преобразователя 1.

Сигнал развертки Up формируется как разность сигнала задания U>H вспомо- 65 гательного сигнала U>. Сигнал задания формируется как сигнал, пропорциональный среднему значению заданного тока нагрузки в соответствии с выражением

u> - z° - вй

Вспомогательный сигнал формируется блоком 9 из двух сигналов: сигнала, представляющего раз иост ь си гн ала з адания и сигйала, пропорционального

ЭДС двигателя; сигнала опорного U u пропорционального текущему времени t отсчитываемого от момента естественного значения вентиля, вступающего в работу в конце данного интервала проводимости преобразователя. Вспомогательный сигнал определяется выражением

"Е + U cosli (cos (Out -а> 2/свТу е

1"- - Т w 1ä

-е — sin(do-V)), U —. 61n

m ..Я

М Ж ill

0В UÚ к п х sin где с О= а аrctд дТ > где Х вЂ” зн ачение тока, пропорциональное среднему значению заданного тока нагрузки, Ау

Т вЂ” электромагнитная постоянная

Я двигателя, с;

R - полное активное сопротивле-Я ние якорной цепи, Ом;

U - значение напряжения, пропорциональное амплитудному значению, либо значения фазного напряжения питающей сети при нулевых схемах выпрямления, либо значения линейного— при мостовых схемах, В

Е - сигнал, пропорциональный

ЭДС двигателя, В;

t - текущее время, отсчитываемое от момента естественного зажигания вентиля, который должен вступить в рабо-. ту на данном интервале изменения сигнала развертки, с; ц2 — угловая частота питающей се-. ти, рад/с;

ill — пульсность преобразователя .

Опорный сигнал вырабатывается генератором 11 в виде кусочно-непрерывного сигнага (фиг. 2). Вспомогательный сигнал 0» также как опорный сигнал, является сигналом кусочно-непрерывным. Как сигнал опорный

uonTBR и сигнал развертки Up не должны быть меньше нуля. Сигнал развертки определен только там,,где сигнал опорный отличен от нуля. Диаграммы (фиг. 2) демонстрируют изменение сигналов рассматриваемого устройства в процессе реакции на скачкообразное уменьшение задающего сигнала U от значения 0 4до значений 0 . Дйаграм864487 мы построены для случая трехфазной нулевой схемы выпрямления преобразователя. Там же представлены диаграм мы фазных (О, 08, 00) и выходного (0 ) напряжений преобразователя без учета ЭДС двигателя, Моменты откры1 вания вентилей преобразователя обо. значены t + t . Интервалы времени t t ° 1 1,, t Й интервалами проводимости преобразователя. Момент времени t соответствует моменту изменения сигнала зада ния. Угол управления вентилями в моменты t, t соот в п ст вует установившемуся режиму работы с заданием

U+<. Скачкообразное изменение U в момент приводит к скачкообразному изменению U<. Благодаря предлагаемой форме сигнала развертки, импульс в конце интервала t,t будет подан с таким углом, что в следующие моменты t с и т.д. угол управления будет соответствовать установившемуся режиму работы.

Таким образом, способ управления позволяет повысить производительность технологических агрегатов за счет 5 улучшения точности и быстродействия регулирования.

Формула изобретения

Способ регулирования тока нагрузки врнтильного электропривода, при кото- 3О ром формируют сигнал впадания, пропорциона тьный заданному среднему значению тока нагрузки, синхронизированный с питающе сетью сигнал развертки, измеряют мгновенное значение тока нагрузки, сравнивают два сигнала, одним из которых является сигнал раз». вертки, и по превышениям последнего формируют импульсные сигналы управления преобразователем вентильного-электропривода, о т л и ч а ю щ:и йс я тем, что, с целью повышения точности регулирования, дополнительно. измеряют ЭДС электродвигателя, суммируют сигнал задания и сигнал, пропорциональный ЭДС двигателя, преобра.зуют суммарный сигнал в сигнал разверт-! ки,соответствующий заданному мгновенному значению тока нагрузки, и в качестве сигнала, с которым, сравнивают сигнал развертки, используют сигнал, пропорциональный измеренному мгновенному значению тока нагрузки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 540338, кл. Н 02 P 13/16, 1976.

2. Патент ФРГ Р 2202871, кл Н 02 Р 13/16, 1978.

864487

Составитель В. Самохин

Техред М. Рейвес, .Корректор У. Пономаренко

Редактор П. Коссей

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

Заказ 7825/82 Тираж 733 Подпи сяое

ВНИИПО Государственного комитета"CCCP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, В-35, Раужская наб., д. 4/5