Устройство для двухзонного регулирования скорости

 

Союэ Соватеиии

СоциалисЪнчесиик

Реснубяни

К AITOPCKOhAY С@ИДВтии,Стоу (61) Дополнительное к авт. сеид-ау и 568131 (5l IIM. Кл.

Н 02 P 5/06 (22)Заявлено 13.08.80 (21) 2972971/24-07 с нрисоединением заявки И3Ьеударотиаииый комитет

СССР ио делан изооретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15 . 05 ° 82. Бкмлетеиь 34 18 (53) УД1(62-83:

:621. 314 .5(088. 8, Дата онубликования описания 35 05. 82 (72) Автор изобретения

М.В.Мительман с

Производственно-техническое предприят е

"Укрчерметавтоматика"

«вел

- - --с (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХЗОННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

СКОРОСТИ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам управления электродвигателями постоянного тока как изменением напряжения на якоре, так и тока возбуждения, и предназначено дпя использования в приводах позиционных механизмов с малыми моментами инерции, у которых часто следуют пики перегрузок в течение небольшой части цикла работы, например, в приводе

- IO напорных механизмов карьерных экскаваторов.

По основному авт.св. Ф 568131 известно устройство, содержащее задатчик режима, последовательно включенные регулятор напряжения с ограничителем выходного сигнала в цепи его обратной связи и регулятор тока якоря, регулятор тока возбуждения и датчики напряжения и тока возбуждения, три блока нелинейности, при этом ограничитель выходного сигнала соединен через сумматор и первый блок нелинейности с датчиком напряжения и через тот же сумматор и второй блок нелинейности с датчиком тока возбуждения, датчик тока якоря через третий блок нелинейности соединен со входом регулятора тока возбуждения, а параллельно входу регулятора тока возбуждения включен ограничитель, к входу которого подключен датчик напряжения. Известное устройство обеспечивает ограничение динамических нагрузок при выборе зазоров в передачах у механизмов с большим моментом инерции (1).

Однако у механизмов с малым моментом инерции всплески тока якоря при окончании выбора зазора невелики, а часто следующие пики перегрузок кратковременны. Поэтому у этих механизмов не обеспечивается форсировка магнитного потока и изменение электромеханической постоянной для уменьшения времени электромеханических переходных процессов. Таким обЯкорь 1 электродвигателя и его обмотка 2 возбуждения подключены, к выходам вентильных преобразователей

3 и 4 соответственно. Вход преобразователя 3 через регулятор 5 тока якоря 1 и регулятор 6 напряжения соединен с выходом задатчика 7 режима.

Между входом и выходом регулятора 6 напряжения включен своими входами переменного тока ограничитель 8 выходного сигнала, к входам постоянного тока которого подключены выходы сумматора 9. Выход датчика 10 тока якоря 1 соединен со входом регулятоSS

3 92857 разом, известное устройство не пригодно для приводов с электромехани= ческой постоянной, равной 2-4 Т, т.е. соизмеримой с постоянной времени якорной цепи.

5 . Цель изобретения — ограничение динамических нагрузок при выборе зазоров в,передачах механизмов с малыми моментами инерции.

Цель достигается тем, что в уст- 1о ройство введены преобразователь

"напряжение-ток", выделитель модуля сигнала, два конденсатора, блок нелинейности, полевой транзистор и регулируемый резистор, причем входы выделителя модуля сигнала и преобразо-! вателя "напряжение-ток" подключены к выходу датчика тока якоря, параллельно выходу выделителя модуля включены один из конденсаторов и вход блока нелинейности, выход которого соединен с затвором полевого транзистора, сток и исток которого последовательно с другим конденсатором подключены параллельно выходу преобразователя "напряжение-ток", к которому присоединены также регулируемый резистор. и вход обратной связи регулятора тока якоря.

В результате введения в цепь отризо цательной обратной связи контура регулирования тока якоря указанных выше дополнительных элементов регулированйе тока якоря осуществляется с перемен. ным быстродействием, что обуславливает регулирование момента электродвигателя с задержкой. Причем-величина задержки регулируется от максимальной при малых значениях тока яко, ря, не опасных для электродвигателя, до нулевой при. значениях тока якоря, опасных для электродвигателя.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

4 ра 5 тока якоря и через блок 11 нелинейности соединен со входом регулятора 12 тока возбуждения. Датчик

13 напряжения на якоре соединен со входом регулятора 6 напряжения, через блок 14 нелинейности со входом сумматора 9 и с входами ограничителя 15, который вместе с датчиком 16 амплитудного значения напряжения питания вентильного преобразователя 3 шунтирует входы регулятора 12 тока возбуждения двигателя, Датчик 17 тока возбуждения двигателя соединен со входом регулятора 12 тока возбуждения двигателя и через блок нелинейности 18 соединен с вторым входом сумматора 9. Выход регулятора 12 тока возбуждения присоединен к входу преобразователя 4. Иежду входом регулятора 5 тока якоря и выходом датчика 10 тока якоря включены преобразователь 19 "напряжение-ток", конденсатор 20, полевой транзистор 21, блок

22 нелинейности, конденсатор 23, вы1делитель 24 модуля и регулируемый резистор 25. К выходу преобразователя 19 "напряжение-ток" подключены резистор 25 и через конденсатор 20 полевой транзистор 21, затвор которого присоединен к выходу блока 22 нелинейности. Вход блока 22 нелинейности подключен к выходу выделителя 24 модуля, зашунтированному конденсатором. 23. Вход выделителя 24 модуля присоединен ко входу преобразователя 19 "напряжение- ток".

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии сигнала на выходе задатчика 7 режима сигнал отсутствует также на выходе регулятора 6 напряжения, регулятора 5 тока якоря, в якоре 1 электродвигателя, на выходе датчиков 10 и 13 тока и напряжения. Поэтому сигнал на выходе блока 11 нелинейности, входе и выходе регулятора 12 тока возбуждения, вентильного преобразователя 4, датчика

17 тока возбуждения, блока 18 нелинейности минимальный, а на выходе блока 14 нелинейности сигнал отсутствует. Поэтому напряжение на входе и выходе сумматора 9 и выходах посто- . янного тока ограничителя 8 невелико, а выход ограничителя 15 подперт напряжением с выхода датчика 16 амплитудного значения напряжения.

Ток в обмотке 2 возбуждения электродвигателя в этом режиме минимален.

5 928

Равный нулю сигнал на выходе датчика

10 обуславливает равный нулю сигнал на входе и выходе преобразователя 19, нулевой сигнал на входе и выходе выделителя 24 модуля, на конденсаторе

23. Вследствие этого сигнал на входе полевого транзистора 21 обуславливает .его минимальное сопротивление и максимально возможный ток заряда конден- . сатора 20. При поступлении сигнала 1ф с выхода задатчика 7 на выходе регулятора 6 напряжения появляется сигнал, существенно ограниченный по величине ограничителем 8, так как ток возбуждения еще мал. Под действием этого сигнала появляется напряжение на выходах регулятора 5 тока якоря, вентильного преобразователя 3, входе и выходе датчика 13 напряжения.

Ток якорной цепи электродвигателя и напряжение на выходе датчика 10 тока якоря растет с постоянной времени. Это напряжение через блок 11 нелинейности подается на вход регулятора 12 тока возбуждения и обус- зз лавливает появление форсированного напряжения на выходе преобразователя

° °

4. Ток в обмотке 2 возбуждения нарас" тает со скоростью, определяемой соотношением напряжения на выходе пре- Зв образователя 4 и постоянной времени обмотки 2. Рост тока в.обмотке 2 усиливает воздействие на вход регулятора 12 напряжения со входа датчика 17 истока возбуждения, что, в свою очередь, снимает форсировку по напряжению, приложенному к обмотке 2.

Сигнал с выхода датчика 10 тока якоря воздействует на вход преобразователя 19 "напряжение-ток" и вход выделителя 24 модуля. Сигнал с выхода выделителя 24 подается через блок 22 нелинейности на управляющий вход полевого транзистора 21, йри этом изменяется его эквивалентное сопротивление (оно максимально при минимальном

577 6 сигнале на выходе датчика IO тока якоря и равно нулю при сигнале на выходе датчика 10, соответствующем максимально допустимому току якоря).

При этом обеспечивается задержка действия токоограничения при малых, не опасных для электродвигателя, токах якоря, и немедленное реагирование при больших токах якоря. Ток возбуждения при возникновении нагрузки успевает дорасти до максимальных значений. В результате обеспечивается заданное быстродействие электропривода

Формула изобретения

Устройство для двухзонного регулирования GKopQcTH по авт.св;

0 568131, о т л и чающее с я тем, что, с целью ограничения динамических нагрузок при выборе зазоров в передачах механизмов с. малым моментом инерции, в него введены преобразователь "напряжение-ток!, выделитель модуля сигнала, два конденсатора, блок нелинейности, полевой транзистор и регулируемый резистор, причем входы выделителя модуля сигнала и преобразователя "напряжение-ток" подключены к выходу датчика тока якоря, параллельно выходу выделителя модуля включены один..из конденсаторов. и вход блока нелинейности, выход которого соединен с затвором полевого транзичтора,. сток и исток которого последовательно с другим конденса" тором .подключень параллельно выходу преобразователя,"напряжение-ток", к которому присоединены также регулируемый резистор и вход обратной связи регуля1ора тока якоря.

Источники информации, принятъе во вйимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 568131, кл. Н 02 Р 5/26, 1973 °