Способ управления нереверсивным вентильным электроприводом постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах прокатных станов. Целью изобретения является повышение качества управления. Электропривод содержит электродвигатель 1 постоянного тока, подключенный к нереверсивному вентильному преобразователю 2. Регуляторы 3 и 5 тока и частоты вращения с узлами 4 и 6 шунтирования. Пороговый элемент выходом соединен с третьим входом преобразователя 2, на четвертый вход которого подается сигнал смещения. В данном способе управления в переходных режимах задают начальный ток электродвигателя, под действием которого в режиме холостого хода осуществляют разгон электродвигателя 1 до установленного превышения заданного значения частоты вращения и тем самым уменьшают динамическую просадку и время восстановления частоты вращения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 P 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1436256 (21) 4625901/07 (22) 26.12,88 (46) 15.07.91. Бюл. hL 26 (75) Ю.И. Драбкин (53) 621.316.718.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1436256, кл. Н 02 P 5/06, 1987. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ НЕРЕВЕР-.

СИВНЫМ ВЕНТИЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах прокатных станов. Цель изобретения — повышение качества управления. Электропривод содержит электродвигатель 1 по„„ЯЦ„„1663729 А2 стоянного тока, подключенный к нереверсивному вентильному преобразователю 2, регуляторы 3 и 5 тока и частоты вращения с узлами 4 и 6 шунтирования. Пороговый элемент выходом соединен с третьим входом преобразователя 2, на.четвертый вход которого подается сигнал смещения. В данном способе управления в переходных режимах задают начальный ток электродвигателя. под действием которого в режиме холостого хода осуществляют разгон электродвигателя 1 до установленного превышения заданного значения частоты вращения и тем самым уменьшают динамическую просадку и время восстановления частоты вращения.

1 ил.

1663729

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах прокатных станов.

Цель изобретения — повышение качест ва управления.

На чертеже приведена схема электропривода.

Электропривод содержит электродвигатель 1 постоянного тока, последовательно соединенный вентильный преобразователь

2, регулятор 3 с тока с узлом 4 шунтирования, регулятор 5 частоты вращения с узлом

6 шунтирования, пропорциональный усилитель 7, блок 8 задания частоты вращения, а также датчик 9 тока. датчик 10 частоты вращения и датчик 11 ЭДС двигателя, подключаемые к вторым входам соответственно регулятора 3 тока, пропорционального усилителя 7 и вентильного преобразователя 2.

Устройство содержит также пороговый элемент 12, вход которого подсоединен к выходу пропорционального усилителя 7, а выход— к входам узлов 4 и 6 шунтирования и к третьему входу вентильного преобразователя 2., на четвертый вход которого подается сигнал смещения.

Вместо датчика 11 ЭДС может быть использован датчик 10 частоты вращения, напряжение которого пропорционально ЭДС электродвигателя.

Регуляторы 3 и 5 тока и частоты вращения могут быть выполнены на базе операционного усилителя с последовательно соединенными резистором и конденсатором в цепи обратной связи, а узлы 4 и 6 шунтирования могут быть осуществлены герконовым реле, контакты которого шунтируют цепь обратной связи регулятора или, что эффективнее, только конденсатор этой цепи.

Электропривод постоянного тока работает следующим образом, В установившемся режиме при отсутствии момента нагрузки на валу электродвигателя 1 его частота колеблется; незначительно отклоняясь от заданного значения в сторону увеличения, При равенстве частоты вращения электродвигателя 1 заданному значению динамический ток определяется тем, что выход датчика 11 ЭДС электродвигателя компенсирует противоЭДС электродвигателя, характеристика вентильного преобразователя 2 смещена в сторону открывания. При этом величина динамического тока выбирается близкой к граничному непрерывному значению. Под действием указанного тока электродвигатель 1 разгоняется до тех пор, пока сигнал на выходе пропорционального усилителя 7 не окажет10

55 ся равным величине уставки срабатывания порогового элемента 12. После срабатывания последнего цепи обратных связей операционных усилителей регуляторов 3 и 5 тока и частоты вращения шунтируются, их выход принимает нулевое значение, вентильный преобразователь 2 закрывается, импульсы управления его при этом устанавливаются в положение максимального закрытия преобразователя. Происходит рекуперация энергии запасенной индуктивностями цепи якоря при протекании тока нагрузки, и начинается торможение электродвигателя 1 под действием момента холостого хода. . При снижении частоты вращения электродвигателя 1 до заданной блоком 8 задания частоты вращения величины сигнал на выходе пропорционального усилителя 7 принимает нулевое значение, выход порогового элемента 12 становится равным нулю, регуляторы 3 и 5 тока и частоты вращения расшунтируются, блокирующий сигнал с третьего входа вентильного преобразователя 2 снимается и- начинается подразгон электродвигателя 1.

Таким образом. согласно способу управления в электроприводе частота вращения электродвигателя при отсутствии момента нагрузки на валу электродвигателя

1 колеблется над уровнем заданного значения. Амплитуда отклонений частоты вращения определяется коэффициентом усиления пропорционального усилителя 7, уставками срабатывания и возврата порогового элемента 12 и выбирается на порядок меньше динамического снижения частоты вращения электродвигателя 1 при набросе нагрузки.

Кроме того, недостатки формы тока якоря при набросе нагрузки, характерные для электроприводов, снабженных двухкратноинтегрирующей системой электропривода, отсутствуют.

Действительно, после отключения порогового элемента 12 в цепи якоря электродвигателя 1 появляется заданный по амплитуде динамический ток с большой крутизной переднего фронта. Однако поскольку амплитуда этого тока составляет лишь часть номинального значения, коммутация на коллекторе электродвигателя оказывает- ся ненарушенной.

При приложении нагрузки к валу электродвигателя 1 возникает статическая составляющая тока якоря, которая складывается с динамической. При этом динамическая просадка частоты вращения электродвигателя 1 уменьшается, сокращается время восстановления заданного значения частоты вращения.

Управление по предлагаемому способу

1663729

Составитель В.Трофименко

Редактор В.Фельдман Техред М.Моргентал Корректор Q,Kðàâöoaà

Заказ 2272 Тираж 351 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 обеспечивает снижение отклонения частоты вращения электродвигателя 1 от заданного значения.

После сброса нагрузки частота вращения электродвигателя 1 начинает увеличиваться, Сигнал на выходе пропорционального усилителя 7 меняет полярность и возрастает до величины срабатывания порогового элемента 12, выходной сигнал которого закрывает регуляторы 3 и 5 тока и частоты вращения путем шунтирования цепи их обратной связи и смещает угол управления вентильного преобразователя 2 до максимального значения.

Ток якоря становится равным нулю, разгон электродвигателя прекращается и начинается его торможение до заданной частоты вращения под действием момента холостого хода. При достижении электродвигателем заданной частоты вращения пороговый элемент 12 отключается и электродвигатель начинает работать в описанном режиме, характеризуемом отсутствием момЕнта нагрузки на валу электродвигателя.

Таким образом, эффективность электропривода, реализующего предлагаемый способ, достигается за счет повышения чувствительности и стабильности работы порогового элемента, обеспечиваемых введением пропорционального усилителя, снижением в Кп раз влияния на работу по-. рогового элемента дрейфа характеристики регулятора частоты вращения.

Воздействием порогового элемента на узлы шунтирования регулятооов тока и частоты вращения обеспечивается сокращение времени их возвращения в исходное состо5 яние, соответствующее нулевым начальным условиям. Применительно к работе электропривода прокатных валков это означает независимость переходных процессов при заводе металла в валки от длительности па10 узы между пропусками металла.

При управлении нереверсивным вентильным электроприводом постоянного тока при приложении момента к валу электродвигателя обеспечивается улучше15 ние формы тока электродвигателя путем повышения скорости нарастания при малых значениях и снижения максимальной величины; уменьшение динамической просадки частоты вращения, а также сокращение вре20 мени восстановления заданного значения частоты вращения, Формула изобретения

Способ управления нереверсивным

25 вентильным электроприводом постоянного тока по авт. св. N 1436256, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения качества управления, в переходных режимах задают начальный ток электродвигате30 ля, под действием которого в режиме холостого хода осуществляют разгон электродвигателя до установленного превышения заданного значения частоты вращения.