Устройство для нагружения электродвигателя постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в стендах и системах для испытаний электродвигателей постоянного тока. Целью изобретения является упрощение и повышение точности нагружения. В устройство нагружения электродвигателем 1 постоянного тока, включающее реверсивный тиристорный преобразователь 2 с ситемой 5 импульсно-фазового управления, регуляторы скорости 8 и тока 6, датчики скорости 10 и тока 9, введены диодный мост 4, шунтирующий последовательную обмотку 3 возбуждения, блок 13 сравнения с характеристикой типа прямоугольного гистерезиса и ключ 11. На входные зажимы блока 13 сравнения подаются сигналы от датчика 10 скорости вращения и блока 12 задания скорости. Выход блока 12 задания скорости через ключ 11 связан с первым входом регулятора 8 скорости. Выход блока 13 сравнения связан с управляющим входом ключа 11. Введение ключа 11 и блока 13 сравнения с характеристикой типа прямоугольного гистерезиса позволяет исключить специальный электромеханический блок нагружения, что упрощает устройство и повышает точность нагружения. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU, 1610582

А1

В (51)5 Н 02 Р 5/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! r4- ) Ъ ь . i. а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР, (21) 4467789/24-07 (22) 20.06.88 (46) 30.11.90. Бюл. № 44 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро комплексной технологии электроремонта и Крымский электроремонтный завод (72) Д.И. Родькин, Г И. Кочкин, Я.А. Киевский, В.П. Иванов, :Б.A. Кучер и Т,В. Величко (53) 621.316.718.5(088.8) (56) Патент США № 4639647, кл. Н 02 P 7/12, 1985.

Авторское свидетельство СССР № 10706?9, кл. Н 02 Р 5/06, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРУЖЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в стендах и системах для испытаний электродвигателей постоянного тока.

Целью изобретения .является упрощение и повышение точности нагружения. В устройство нагружения электродвигате2 ля 1 постоянного тока, включающее р евер сивный тири стор ный пр еобраз ователь 2 с системой 5 импульсно-фазового управления, регуляторы скорости

8 и тока 6, датчики скорости 10 и тока 9, введены диодный мост 4, шунтирующий последовательную обмотку 3 возбуждения, блок 13 сравнения с zaрактеристикой типа прямоугольного гистерезиса и ключ 11. На входные зажимы блока 13 сравнения подаются сигналы от датчика 10 скорости вращения и блока 12 задания скорости.

Выход блока 12 задания скорости через ключ 11 связан с первым входом регулятора 8 скорости. Выход блока

13 сравнения связан с управляющим входом ключа 11. Введение ключа 11 и блока 13 сравнения с характеристикой типа прямоугольного гистерезиса позволяет исключить специальный электромеханический блок нагружения, что упрощает устройство и повышает точность нагружения. 3 ил. 16 10582

Изобретение относ .тся к электротехнике и может быть использовано в стендах и системах для испытаний электродвигателей постоянного тока.

Целью изобретения является упрощение и повышение точности нагружения.

На фиг. 1 приведена схема устройства для нагружения электродвигателя последовательного соединения; на фиг. 2 и 3 — электромеханические и временные соответственно характеристики электродвигателя, Устройство для нагружения электродвигателя 1 последовательного возбуждения содержит тиристорный реверсивный преобразователь 2. Последовательная обмотка 3 возбуждения вКлючена в цепь электродвигателя

1 через диодный мост 4. Выход системы 5 импульсно-фазового управления подключен к управляющему входу тиристорного реверсивного преобразователя 2. Устройство содержит также регулятор 6 с блоком 7 токоограни" чения и регулятор 8 скорости. Входы регулятора 6 тока соединены с выходами регулятора 8 скорости и датчика

9 тока якоря. Вход обратной связи регулятора 8 скорости соединен с выходом датчика 10 скорости. Ключ 11 включен между задающим входом регулятора 8 скорости и выходом блока 12 з адания скорости.

Устройство содержит также блок 13 сравнения с характеристикой типа прямоугольног о гистер езиса, входы которого соединены с выходами датчика 10 скорости и блока 12 задания скорости, а выход подключен к управляющему входу ключа 11. Возможно выполнение устройства с включением якорной обмотки электродвигателя 1 в диагональ диодного моста 4 и непосредственным включением обмотки 3 возбуждения, Характеристика блока 12 сравнения симметрична относительно оси абсцисс, а петля гистерезиса смещена по оси абсцисс в область положительных значений. Рабочая точка на характеристике типа прямоугольного

Гистерезиса определяется параметром

5U = Ug- U где Uy — сигнал задания скорости, а U - сигнал обратной связи скорости.

Устройство работает следующим образом.

Разгон двигателя осуществляется пут ем изменения во вр емени выходного напряжения блока 12. Так как U ) U

3 co то ключ 11 замкнут. Разгон может осуществляться при ступенчатом. изменении сигнала Uy ток якоря двигателя в этом случае с помощью регулятора тока поддерживается на уровне тока ограничения, задаваемого с помощью блока 7. Направление скорости вращения задается с помощью блока

13, т.е. в зависимости от полярности напряжения Ug. Процесс разгона двигателя при токе l представлен на фиг. 2 от скорости (О диац до

Я мс, процесс представлен как постепенный переход с характеристики на характеристику. При достижении скорости (Q .Mä„ двигатель продолжает разгон и в некоторый момент времени заданная и фактическая скорости двигателя станут равными. Разность сигналов U - U поступает на вход блока 13 сравнения. Если U -- U )Е (петли гистерезиса), то ключ 11 размыкается и на второй вход регулятора 8 скорости поступает отрицательный сигнал — U . В момент размыкания ключа на вход регулятора 6 тока поступает отрицательный сигнал, вследствие чего напряжение на выходе преобразователя 2 изменяет свой знак, так как преобразователь 2 отрицательным напряжением переводится в реверсированный режим. Поскольку ток в цепи якоря должен определяться суммой ЭДС и напряжения, то при малом значении сопротивления в якорной цепи должен быть большой ток, Напряжение с выхода датчика тока изменяет свой знак (становится положительным) . Благодаря этому входной суммарный сигнал регулятора тока начинает уменьшаться по мере роста тока в якорной цепи, а затем изменяет свой знак на противоположный.

Выпрямленное напряжение вследствие этого становится отрицательным и ток якоря равен току ограничения.

Электродвигатель уменьшает свою скорость по траектории 63<(t) (фиг.3) .

Длительность процесса торможения зависит от момента инерции. По мере замедления уменьшается отрицательный сигнал U@ следовательно, при практи чески постоянном значении сигнала

16 с датчика тока напряжение преобразователя 2 уменьшается. При этом, если U — U = -Е, то срабатывает релейный элемент (нелинейность типа гистерезиса) и замыкается ключ 11.

Напряжение задания регулятора тока становится положительным. Двигатель переходит в двигательный режим (на характеристику О (I ) ) .В дальнейшем повторяются процесс разгона двига теля в двигательном режиме и процесс генераторного торможения. Процесс изменения скорости и тока повторяется периодически.

Таким образом, частота колебаний зависит от токов ограничения в двигательном и тормозном режимах, ширины петли гистерезиса блока 13 сравнения с нелинейностью. При известных значениях Qмакс И мин устанавл"вают зна чения тока ограничения; частота кривой тока I g (t) при этом является функцией указанных параметров.

Контроль параметров нагружения осуществляется с помощью приборного оборудования.

Устройство обеспечивает повышение точности нагружения и исключение специального электромеханического блока нагружения.

10582 б

Фор мула из о бр ет ения

Устройство для нагружения электродвигателя постоянного тока, содержа5 щее тиристорный реверсивный преобразователь с системой импульсно-фазового управления, предназначенный для подключения к якорной обмотке электродвигателя, регулятор тока, выход кот ор ог о с о един ен с вх од ом сист емы импульсно-фазового управления, а входы подключены к выходам датчика тока якоря и регулятора скорости, вход обратной связи которol о соединен с выходом датчика скорости, а задающий вход связан с выходом блока задания скорости, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения точности нагружения, в него введены диодный мост для. параллельного подключения к последовательной обмотке возбуждения или обмотке якоря, ключ, включенный между задающим входом регулятора ско25 рости и выходом блока задания скорости, блок сравнения с характеристикой типа прямоугольного гистерезиса, входы которого соединены с выходами датчика скорости и блока задания

Зр скорости, а выход подключен к управляющему входу ключа.