Электропривод постоянного тока

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах прокатных станов. Целью изобретения является повышение качества управления. Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 1, подключенный к нереверсивному вентильному преобразователю 2. Регуляторы 3 и 5 тока и частоты вращения снабжены узлами 4 и 6 шунтирования цепей обратных связей. Пороговый элемент выходом подключен к третьему входу преобразователя 2, Уменьшение динамической просадки и времени восстановления частоты вращения достигается за счет повышения чувствительности и стабильности работы порогового элемента. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Н 02 P 5/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4625901/07 (22) 26.12.88 (46) 23.10,91. Бюл, М 39 (75) Ю,И.Драбкин (53) 621.316.718,5(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 1436256, кл. Н 02 P 5/06, 1987, (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО

ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах прокатных станов. Целью изобретения является повышение качества

„„ Ж,, 1686680 А1 управления. Электропривод постоянного тока содержит электродвигатель 7, подключенный к нереверсивному вентильному преобразователю 2. Регуляторы 3 и 5 тока и частоты вращения снабжены узлами 4 и 6 шунтирования цепей обратных связей. Пороговый элемент выходом подключен к третьему входу преобразователя 2. Уменьшение динамической просадки и времени восстановления частоты вращения достигается за счет повышения чувствительности и стабильности работы порогового элемента.

1 ил.

1686680

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах прокатных станов, Целью изобретения является повышение качества управления.

На чертеже приведена схема электропривода, Электропривод содержит электродвигатель 1 постоянного тока, последовательно соединенный вентильный преобразователь

2, регулятор 3 тока с узлом 4 шунтирования, регулятор 5 частоты вращения с узлом 6 шунтирования, пропорциональный усилитель-сумматор 7, блок 8 задания частоты вращения, датчик 9 тока, датчик 10 частоты вращения, датчик 11 ЭДС двигателя, подключаемые к вторым входам соответственно регулятора 3 тока, пропорционального усилителя 7 и вентильного преобразователя

2, а также пороговый элемент 12, вход которого подсоединен к выходу пропорционального усилителя 7, а выход — к входам узлов

4 и 6 шунтирования и к третьему в:;оду вентильного преобразователя 2, на четвертый вход которого подается сигнал смещения, Вместо датчика ЭДС может быть использован датчик 10 частоты вращения, напряжение которого пропорционально ЭДС электродвигателя.

Регулятор 3, 5 тока и частоты вращения может быть выполнен 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 шунтиру:от цепь обоатной 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 электрбдвигателя, 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 окажется равным величине уставки срабатывания порогового элемента 12. После срабатыва10

55 электродвигателя 1 уменьшается, сокращается время восстановления заданного значения частоты вращения. управление по предлагаемому способу обеспечивает, снижение отклонения частоты вращения электродвигателя 1 от заданного значения. ния порогового элемента 12 цепи обратных связей операционных усилителей регулятором 3, 5 тока и частоты вращения шунтируются, их выход принимает нулевое значение, вентильный преобразователь 2 закрывается, импульсы управления его npu этом устанавливаются в положение макси.мального 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, 5 тока и частоты вращения расшунтируются, блокирующий сигнал с третьего входа вентильного преоб- разователя 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, комутация на коллекторе электродвигателя оказывается не нарушенной.

При приложении нагрузки к валу электродвигателя 1 возникает статическая составляющая тока якоря, которая складывается с динамической, При этом динамическая просадка частоты вращения

1686680

Применительно к работе электропривода прокатных валков это означает независимость переходных процессов при заходе металла в валки от длительности паузы между пропусками металла.

Составитель B. Трофименко

Редактор B. Бугренкова Техред M.Моргентал Корректор М, Кучерявая

Заказ 3610 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

После сброса нагрузки частоты 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, 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

-орможение до заданной частоты вращения под действием момента холодного хода.

При достижении электродвигателем заданной частоты вращения пороговый элемент

12 отключается и электродвигатель начинает работать в описанном выше режиме, характеризуемом отсутствием момента нагрузки на валу электродвигателя, Таким образом, эффективность электропривода достигается за счет повышения чувствительности и стабильности работы порогового элемента, обеспечиваемых введением пропорционального усилителя, снижением в К раз (К, — коэффициент усиления пропорционального усилителя) влияния на работу порогового элемента дрейфа характеристики регулятора частоты вращения.

Воздействием порогового элемента на узлы шунтирования регуляторов тока и частоты вращения обеспечивается сокращение времени их возвращения в исходное состояние, соответствующее нулевым начальным условиям, При управлении нереверсивным вентильным электроприводом постоянного тока при приложении момента к валу электродвигателя обеспечивается:

5 улучшение формы тока электродвигателя путем повышения скорости нарастания при малых значениях и снижения максимальной величины; уменьшение динамической просадки

10 частоты вращения; сокращение времени восстановления заданного значения частоты вращения.

Формула изобретения

15 Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, подключенный к нереверсивному вентильному преобразователю, регулятор частоты вращения, вход которого соединен с выходом

20 пропорционального уислителя-сумматора, последовательно соединенные блок задания, пропорциональный усилитель-сумматор и пороговый элемент, выход которого подключен к второму входу преобразовате25 ля, датчик частоты вращения, выход которого соединен с вторым входом пропорционального усилителя-сумматора и с третьим входом преобразователя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения

30 качества управления, в него введены регулятор тока, включенный между выходом регулятора частоты вращения и первым входом преобразователя, датчик тока электродвигателя, выходом соединенный с вхо35 дом обратной связи регулятора тока, узлы шунтирования цепей обратной связи регуляторов частоты вращения и тока, управляющие входы которых соединены с выходом порогового элемента, а преобразователь

40 снабжен дополнительным входом, соединенным с источником напряжения смещения.