Двухзонный вентильный электропривод

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистических

Респубпик 1 886178 (6l ) Пополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 19,.12.79 (21) 2855718/24-07 с присоединением заявки № (23) П риоритет— (51)М. Кл.

H 02 Р 5/06

9кударстеаивй коинтет

СССР ло делен кэобретенкй и открытий (53) УД1 621. 316. . 71 (088.8) Опубликовано 30.11..81 ° Бюллетень № 44

Дата опубликования описания 01 ° 12.81

В. В. Болотов, В. А. Подлягин, И. А.- Ян

И,А. Гачик, В.П. Перепелицын и В.А. Гор (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ДВУХЗОННЫЙ BEHT HbIA ЭЛЕКТРОПРИВОД

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроприво-: дам постоянного тока с зависимым

1 управлением потоком возбуждения.

В известном двухзонном электроприводе при скорости, выше основной, вс-.упает в действие регулятор ЭДС и регурование осуществляется изменением потока возбуждения. Указанный электропривод применяется в прокатных станах, где не требуется глубокое ослабление поля и максимально возможный темп разгона (11 .

В случае применения двухзонного электропривода в системах с числовым программным управлением, где использование одного общего задатчика,скоростй нри ее регулировании во всем диапазоне имеет особое значение, встает задача увеличения запаса по напряжению преобразователя,в цепи якоря, чтобы иметь возможность управлять потоком двигателя. Этот запас составляет 10-157 и его увеличение

Ф нецелесообразно, так как снижаются энергетические показатели.

Но при ограниченном запасе по напряжению преобразователя и перерегулирования по ЭДС вследствие инерционности магнитной системы и ее нелинейности переходные процессы увеличиваются, что особенно неблагоприятно для привода с реверсом по полю.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является двухзонный вентильный электропривод, содержащий электродвигатель постоянного тока с обмоткой независимого возбуждения, последовательно соеди$$. ненные регуляторы ЭДС, тока, систему фазового управления и тиристорный преобразователь, нагруженный на обмотку возбуждения электродвигателя последовательно соединенные регуля20 г торы скорости, тока, вторую систему фазового управления и второй тиристорный преобразователь, нагруженный на якорь электродвигателя, цепи обратных

886178

35 связей по ЭДС,току якоря и току воз" буждения электродвигателя, соединенные со входами соответствующих регулято- . ров, и тахогенератор, выход которого соединен со входом регулятора скорости. В этом электроприводе динамические показатели несколько улучшаются .путем включения между регуляторами

ЭДС и скорости нелинейного элемента (2).

Однако и в этом случае задача достижения минимальных bio времени переходных процессов при ограниченном запасе по напряжению преобразователя не решается. .15

Цель изобретения — сокращение времени переходных процессов, т.е. улучшение динамических показателей элект" ропривода.

Поставленная цель достигается тем, 20 что в двухзойный вентильный электропривод дополнительно введена последовательная цепь из дифференциатора и выпрямителя, включенная между вы25 ходом тахогенератора и входом регулятора ЭДС.

На чертеже представлена структурная схема двухзонного вентильного электропривода.

Электропривод содержит последова30 .тельно, соединенные регуляторы 1 и 2

ЭДС и тока, систему 3 фазового управления И тириоторный преобразователь

4, нагруженный на обмотку 5 возбуждения электродвигателя, последовательно соединенные регуляторы 6 и 7 скорости вращения и тока, систему 8 фазового управления и тиристорный преобразователь 9, нагруженный на якорь

10 электродвигателя, цепи обратных связей по ЭДС, току якоря и току возбуждения электродвигателя, соединенные со входами соответствующих регуляторов 1, 7,""2, тахогенератотор ll,âûõîä которого соединен со входом регулятора б скорости и дйфференциатора 12.Выход дифференциатора 12 соединен со входом регулятора 1 ЭДС через выпрямитель 13, выполненный. на операционном усилителе. Цепь обратной 50 связи по ЭДС выполнена в виде датчи-, ка 14 ЭДС,. на входы которого подключены выход датчика 15 напряжения, включенного параллельно якорю электродвигателя, и вход обратной связи 55 регулятора 7 тока якоря.

Устройство работает следующим образом.

4 .В первой зоне, т.е. в зоне регулирования до основной скорости вращения, обратная связь по ЭДС разомкнута, и привод работает с номинальHbM потоком возбуждения. При скорости вращения, выше основной, на входе регулятора 6 скорости вращения имеется рассогласование, которое воспринимается регулятором 7 тока якоря как команда на дальнейшее увеличение скорости вращения. Система 8 фазового управления сдвигает углы управления преобразователем 9 влево, ето выходное напряжение увеличивается, скорость вращения электродвигателя увеличивается, его ЭДС возрастает и превышает заданное значение 8 . Следовательно, регулятор ЭДС включается и выдает сигнал на ослабление поля путем уменьшения тока возбуждения через регулятор 2 тока возбуждения,систему 3 фазового управления и преобразователь 4,и скорость вращения электродвигателя увеличивается в связи с уменьшением потока возбуждения до тех пор, тока рассбгласование на входе регулятора 6 скорости не уменьшается до пуля.

Таким образом, в зоне регулирования скорости при ослаблении поля необходимо, чтобы текущее значение ЭДС каждый раз превышало заданное В для формирования сигнала на ослабление поля эа счет приращения выходного напряжения преобразователя якоря, т.е. за счет запаса.

Кроме того, дифференциатор 12 и выпрямитель 13 образуют дополнительный контур, благодаря которому ослабляется поток возбуждения и поддерживается текущее значение ЭДС на меньшем уровне и в заданных пределах запаса по напряжению преобразователя 9.

Другими словами, удаляется ослабить зависимость ослабления поля в функции

ЭДС.С другой стороны, опережающий характер дополнительного сигнала в виде

U = -Ъ - позволяет раньше захватить

bn процесс ослабления поля (разгона привода во второй зоне при глубоком ослаблении ), чем ЭДС Е, достигнет номинального значения, и тогда переходный процесс совершается при единичной пусковой диаграмме тока якоря без провалов во всем диапазоне изменения скорости, при постоянном ускоФ ренин и с минимальным временем.

886178

Формула изобретения

Составитель В . Самохин

Редактор И. Ткач Техред И.Асталош .Корректор Г Решетник

Заказ 10555/74 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Иосква Ж-35д Раушская наб. д. 4/5 ь

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

Таким образом, включение дифференциатора и выпрямителя между входом регулятора ЭДС и тахогенератора позволяет сократить время привода при ограниченном запасе по напряже- 5 нию преобразователя в цепи якоря дви-. гателя. Двухзонный вентильный электропривод, содержащий электродвигатель постоянного тока с независимой обмоткой возбуждения, последовательно соединенные регуляторы ЭДС и тока, систему фазового управления и тиристорный преобразователь, нагруженный на обмотку возбуждения электродвигателя последовательно соединенные регулято- 1О ры скорости и тока, вторую систему фазового управления и второй тиристорный преобразователь, нагруженный на якорь указанного электродвигателя, цепи обратных связей по ЭДС, току якоря и току возбуждения электродвигателя, соединенные со входами соответствующих регуляторов, и тахогенератор, выход которого соединен со входом регулятора скорости, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения динамических показателей электропривода, в него дополни" тельно введена последовательная цепь из дифференциатора и выпрямителя, включенная между вьйодом тахогенератора и входом регулятора ЭДС;

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лебедев Е. Д. и др. Управление вентильньпч электроприводом тока..М., "Энергия", 1970, с. 94-97.

2. Авторское свидетельство СССР

И 675565, кл. Н 02 P 5/06, 1979.