Устройство для улучшения коммутации коллекторных электрических машин постоянного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<1>955381 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 030381 (21) 3281791/24-07 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет—

Опубликовано 300882. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 300882

Р М К,,т з

Н 02 К 13/14

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53)УДК 621.313. . 2 (088. 8) (72) Авторы изобретения

3I.H.Ìàêàðoâñêèé и В.Д.Плинер

Куйбышевский политехнический институт им. Ъ.В.Куйбышева (71) Заявитель (54) уСТРОЙСТНО .ДЛЯ уЛуЧШЕНИЯ КОММУТАЦИИ КОЛЛЕКТОРН Х

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электром& шиностроению, в частности к средствам регулирования машин постоянного тока, питаемых от статических преобразователей °

Известно устройство для улучшения коммутации коллекторных электрических машин постоянного тока, которое содержит управляемый усилитель, подключенный к обмотке дополнительных полюсов, два датчика тока, установленные в цепи щеток одноименной полярности, а также сумматор, подключенный между датчиками тока и входом. управляемого усилителя (11 .

Известное устройства не позволяет повысить быстродействия при настройке коммутации, поскольку оно является пропорциональным регулятором прямого действия.

Наиболее близким к предлагаемоМу является устройство для улучшения коммутации коллекторных электрических машин постоянного тока, содержащее электрический мост, плечи которого 25 образованы обмоткой дополнительных полюсов, катушкой индуктивности, емкостью и регулируемым активным сопротивлением. Одно плечо моста образовано обмоткой дополнительных полю- 30 сов и катушкой индуктивности, а другое — емкостью и регулируемым активным сопротивлением. К выходу. электрического моста подключен вход промежуточного усилителя, выход которого соединен с дополнительной обмоткой, расположенной на дополнительных полюсах{2) .

Недостатками данного устройства являются ограниченное быстродействие и низкая динамическая точность при управлении нескомпенсирова,иной ЭДС коммутируемой секции. Это объясняев. ся тем, что время переходного процесса определяется учетверенной постоянной времени дополнительной обмотки, которое составляет значительную величину. Кроме того, устройство не содержит .элементов для динамической коррекции, а является регулятором прямого действия, что определяет ограниченное быстродействие и низкую динамическую точность при настройке коммутации коллекторных электрических машин постоянного тока.

Цель изобретения — повышение динамической точности при управлении нескомпенсированной ЭДС коммутируемой секции коллекторных электрических машин постоянного тока.

955381

Формула изобретения

Пос-.тавленная цель достигается тем, что устройство, содержащее электрический мост, одно плечо которого образовано обмоткой дополнительных полюсов и катушкой индуктивности, а другое плечо — емкостью и регулируемым активным сопротивлением, дополнительную обмотку, расположенную на дополнительных полюсах и получающую питание от управляемого преобразователя мощности, дополнительно 10 снабжено регулятора: с пропорционально-интегральной зависимостью выходного напряжения от входного, выход которого подключен ко входу управляемого преобразователя мощности, первый вход подсоединен посредством резистора к средней точке первого плеча электрического моста, второй вход соединен резистором с дополнительной обмоткой, а средняя точка второго плеча электрического моста заземлена.

За счет включения в устройство регулятора с пропорционально-интегральным законом изменения выходного напряжения при управлении током дополнительной обмотки возникает форсировка в переходных процессах, способствующая повышению быстродействия.

Настройка регулятора с пропорционально-интегральным законом изменения выходного напряжения на постоянную времени дополнительной обмотки (наибольшая постоянная времени контура регулирования — регулятор и управляемый преобразователь мощности с обмоткой) обеспечивает компенсацию этой постоянной времени, а следова-. тельно, повышение быстродействия при управлении нескомпенсированной

ЭДС коммутируемой секции электричес- 40 кой машины. За счет включения в схему указанного регулятора управление током дополнительной обмотки осуществляется без перерегулирования, а регулирование тока дополни. тельной обмотки отрабатывается с большой точностью. Это положительно отражается на качестве и стабильности процесса коммутации.

На чертеже показана блок-.схема предлагаемого устройства.

В якорную цепь машины 1 включены дополнительные полюса 2 и катушка 3 индуктивности, которая образует одно плечо моста. Второе плечо элект- 55 рического моста образовано емкостью 4 и регулируемыми резисторами

5 и б. Средняя точка первого плеча через резистор 7 подключена к первому входу регулятора 8. Средняя точка 60 второго плеча с учетом его настройки заземлена. Для формирования пропорционально-интегральной зависимости выходного напряжения от входного в регуляторе 8 его выход связан со вхо- 65 дом резистором 9 и емкостью 10. Выход регулятора 8 связан со входом управляемого преобразователя 11 мощности, к выходу которого подключена дополнительная обмотка 12 и резистор 13. Дополнительная обмотка 12 соединена со входом регулятора 8 резистором 14.

На входе регулятора 8 алгебраически суммируются сигналы с электрического моста и сигнал на дополнительной обмотке. В статическом режиме, когда машина 1 постоянного тока работает с постоянным якорным током, электрический мост сбалансирован и ток дополнительной обмотки равен нулю. В переходных процессах, когда машина 1 работает с изменяющимся якорным оком, электрический мост разбалансируется, выходное напряжение моста становится отличным от нулевого значения, которое усиливается регулятором 8 и управляемым преобразователем 11 мощности, в дополнительной обмотке 12 начинает протекать ток.

Регулирование тока дополнительных полюсов происходит до тех пор, пока не наступит балансировка электрического моста, которая имеет место при работе машины 1 с постоянным значением якорного тока. Изменяя положениями движков регулируемых резисторов 5 и б значения их активных сопротивлений, регулируют тем самым величину и фазу напряжения на обмотке 12, обеспечивая при этом совпадения по фазе переменной составляющей реактивной ЭДС и ЭДС, наводимой в коммутируемой секции при перемещении последней в магнитном поле, созданном дополнительной обмоткой 12. Придание регулятору 8 пропорционально-интегральных свойств и охват его вместе с управляемым усилителем 11 мощности обратной связью по напряжению дополнительной обмотки приводит к существенному снижению результирующей постоянной времени всего контура (а следовательно, к повышению быстродействия), что объясняется форсированным изменением выходного напряжения регулятора 8 и компенсацией запаздывания, вносимого управляемым усилителем 11 мощности и дополнительной обмоткой 12.

Предлагаемое устройство для улучшения коммутации коллекторных электрических машин постоянного тока.обеспечивает повышение динамической точности при управлении нескомпенсированной ЭДС коммутируемой секции, а простота устройства повышает надежность работы электрической машины.

Устройство для улучшения коммутации коллекторных электрических машин

955381

Составитель С.шутова

Редактор Л.Горбунова Техред Т.Маточка Корректор М.Коста

Заказ 6465/69 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 постоянного тока, содержащее электрический мост, одно плечо которого образовано обмоткой дополнительных полюсов и катушкой индуктивности, а ,цругое плечо образовано емкостью и регулируемым активным сопротивлением, и дополнительную обмотку, расположенную на дополнительных полюсах, питаю"щуюся от управляемого преобразователя мощности, о т л и ч а ю щ е ег с я тем, что, с целью повышения динамической точности при управлении нескомпенсированной ЭДС коммутируемой секции, между управляемым преобразователем мощности и электрическим мостом включен регулятор с, пропорциойально-интегральной зависимостью выходного напряжения от входного, первый вход которого подключен посредством резистора к средней точке первого плеча электрического моста, второй вход соединен через резистор с дополнительной обмоткой, а средняя точка второго плеча электрического моста заземлена.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 630714, кл. Н 02 К 13/14, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

9 438081, кл. Н 02 К 13/14, 1969.