Устройство для возбуждения электродвигателя постоянного тока

 

Класс 21dt 35

% 78149

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ "СФЕ3ЬЩ и ел тра тл4 т;.лии тщц„П тт.

А. Б. Челюсткин

УСТРОИСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Заявлено 28 сентября 1948 года в Комитет по изобретениям и открытиям при Совете Министров СССР за № 384485

Опубликовано 31 января 1950 года

489

Изобретение касается устройств для возбуждения электродвигателя постоянного тока, выполненных по квадратичной схеме (с возбудителем) и содержащих динамическую емкость в виде вращающегося вхолостую вспомогательного электродвигателя.

Отличительной особенностью предлагаемого устройства является включение вспомогательного электродвигателя в цепь возбуждения управляемого двигателя, а его управляющей обмотки (обмотки сравнения)— в схему сравнения напряжения, пропорционального току возбуждения управляемого двигателя, с некоторым заданным напряжением. Целью такого включения является уменьшение инерционности схемы.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства.

В устройстве управление исполнительным двигателем осуществляется по квадратичной схеме при помощи возбудителя В, питающего обмотку возбуждения ОВД управляемого двкгателя. При этом форсирование процесса возбуждения управляемого двигателя достигается за счет заряда 44 разряда динамической емкости, в качестве которой используется вспо м огательн ый двигатель ДЕ.

Возникающий при изменении возоуждения вспомогательного двигателя ДЕ зарядный It tè разрядный ток, накладываясь на основной ток ,возбуждения, обусловливает форси рующее действие динамической ем кости.

Якорь вспомогательного двигателя

ДЕ совместно с якорем возбудителя В включается последовательно с обмоткой возбуждения ОВД управляемого двигателя и шунти1руется некоторым сопротивлением R Наз-начение этого сопротивления — ограничивать величину тока возбуждения в установившемся режиме при отсутствии тока в якоре динамической емкости (кроме небольшого тока холостого хода).

Одна из обмоток возбуждения ОС вспомогательного двигателя ДЕ включена через регулятор нагрузки

РНГ в схему сравнения, в которой сравнивается падение напряжения сопротивления Я,, пропорциональное току возбуждения управляемого двигателя, с «напряжением сравнения», снимаемым с потенциометра

Rl R4 °

Это напряжение сравнения задается при помощи контроллера одновременно с изменением сопротивления R; — R7 в цепи обмотки возбуждения ОВВ возбудителя.

Вторая обмотка возбуждения ЭО вспомогательного двигателя ДЕ включается на напряжение оперативной цепи и имеет неизменные ампервитки, определяющие величину динамической емкости в установившемся режиме.

Сопротивления потенциометра R —

R4 схемы сравнения подбираются так, чтобы в установившихся режимах для каждого положения контроллера напряжение сравнения было равно падению напряжения в сопротивлении R и ток в обмотке ОС вспомогательного двигателя ДЕ (динамической емкости) отсутствовал.

Полярность включения обеих оомоток вспомогательного двигателя ДЕ берется такой, чтобы в процессе разгона управляемого двигателя ампервитки обмотки ОС складывались с ампервитками обмотки ЭО, а при торможении вычитались.

Устройство действует следующим образом.

Число оборотов вспомогательного двигателя ДЕ в установившемся режиме прямо-пропорционально величине тока возбуждения управляемого двигателя, так как в установившемся режиме ампервитки динамической емкости не зависят от положения контроллера, т. е. от скорости управляемого двигателя. В результате энергия, запасенная в динамической емкости, будет пропор-циональна квадрату тока возбуждения двигателя.

В процессе разгона двигателя (свыше основной скорости) напряжение сравнения мгновенно падает, в результате чего резко возрастают результирующие ампервитки возбуждения динамической емкости и ее эквивалентная емкость резко уменьшается, что при данной величине запасенной энергии вызывает ее разряд. Иными словами, вспомо-гательный двигатель ДЕ резко тормозится из-за увеличения его потока возбуждения.

490

Возникающий разрядный ток вызывает форсированное снижение гока возбуждения управляемого двигателя, несмотря на то, что напряжение возбудителя снижается из-за его инерционности относительно медленно.

По мере снижения тока возбуждения двигателя падение напряжения в сопротивлении R уменьшается, приближаясь к напряжению сравнения, заданному положением контроллера. Это вызывает плавное уменьение ампервитков обмотки ОС динамической емкости до определенной установившейся величины. Указанное обстоятельство дает возможность за счет выбора электрических характеристик схемы перераспределить скорость изменения тока возбуждения двигателя по времени и этим создать желаемую форму кривой разгона двигателя.

При тороможении напряжение сравнения мгновенно увеличивается, что вызывает рост ампервитков обмотки ОС динамической емкости.

Однако в данном случае этц ампервитки вычитаются из ампервитков обмотки ЭО, в результате чего величина динамической емкости резко возрастает и возрастает ее зарядный ток.

Из сказанного следует, что на скорость переходных процессов в описанной схеме значительно влияет инерционность цепей возбуждения динамической емкости, т. е. их постоянные времени. Поэтому необходимо стремиться получить самоиндукцию цепи обмоток возбуждения динамической емкости минимальной.

Последнее достигается при соответствующем подборе электродвигателя, используемого в качестве динамической емкости. При максимальном использовании двигателя по скорости и недоиспользовании его по напряжению ампервитки возбуждения динамической емкости достаточно малы и обмотки возоуждения могут быть выполнены с малым коэфициентом самоиндукции.

Кроме того, для получения возможно большего зарядного и разрядного тока следует иметь сопрп¹ 78149

PHI тивление якорной цепи динамической емкости по возможности малым, т. е. использовать двигатель с небольшой загрузкой обмотки якоря током.

Необходимо, чтобы регулятор нагрузки РНГ не только воздействовал на цепь возбуждения возбудителя В, но и снимал форсировку, создаваемую динамической емкостью

Это может быть достигнуто за счет разрыва цепи обмотки ОС динамической емкости контактами регулятора нагрузки РНГ при его срабатывании.

Предмет изобретения

Устройство для возбуждения электродвигателя постоянного тока, at>Отв. редактор М. М. Акншнн полненное IIIo квадратичной схеме (с возбудителем) и содержащее дина мическую емкость — вращающийся вхолостую вспомогательный электро двигатель, цепь возбуждения которого управляется контактами регулятора нагрузки и который служит для форсирования процесса возбуждения, отл н ч а ющеес я тем, что, с целью уменьшения инерционности схемы, указанный электродвигатель включен в цепь возбуждения управляемого двигателя и его управляющая обмотка возбуждения (обмотка сравнения) включена в схему сравнения напряжения, пропорционального току возбуждения управляемого двигателя с заданным напряжением, устанавливаемым командноконтроллером.

Редактор Н. К. Короленко