Устройство для управления двигателем постоянного тока

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 748762

Союз Советским

Социалистических

Ресттублик (6l ) Дополнительное к авт. свкд-ву (22) Заявлено 12,06,78 (2! ) 2630421/24-07 с присоединением заявки ¹ (51) M. Кл.

Н 02 P 5/16

Геаударстеенный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15.07.80. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 18.07.80 (53) УДК 621 313

° 2-5 8 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Ф. И. Степе и С. С. Ройзен (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЕМ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электроприводу, и может найти йрименение для управления машин с кривошипно-шатунным механизмом, например для приводов плоскопечатных машин. Кроме того, изобретение может

5 быть использовано в электройриводах станков, текстильных и других машин.

В машинах с кривошипно-шатунным механизмом скорость и момент электроl0 двигателя изменяются в весьма широких пределах и при использовании электродвигателя с жесткой механической характеристикой в конструктивных узлах маши- ны с таким характером нагрузки возника1 l5 ют большие динамические усилия, что приводит к снижению их долговечности.

Вследствие значительной неравномер нск,ти графика нагрузки возрастает вели чина максимальной и среднеквадратичной мощности, что приводит к завышению установленной мощности приводного электродвигателя и ухудшению его энергетических показателей.

Известен регулируемый электропривод, выполненный по замкнутой системе, который содержит электродвигатель, управляемый тиристорным преобразователем, систему управления, интегрально-пропорциональные регуляторы скорости и тока, датчики скорости и тока, блок для определения пройзводной тока якоря и релейный элемент. При работе электропривода с циклической нагрузкой, когда производная тока якоря становится больше допустимой величины, срабатывает релейный элемент, который переводит регулятор скорости в режим пропорционального усиления, снижая скорость и момент электродвигателя. Обратная связь по скорости обеспечивает стабилизацию. средней скорости при внешних возмущающих факторах

:(колебания напряжения сети и температуры). Энергетические показатели такого привода значительно выше, чем привода с асинхронным двигателем (1 .

Недостатком электропривода является то, что при нарастании момента нагруз3 7487 ки на йротяжении цикла скорость и момент двигателя не снижаются непрерыв"но, как это происходит в разомкнутой системе с мягкой механической характеристикой, а уменьшаются на фиксирован5 — ную" величину при достижении производной тока якоря заданного значения. В результате этого возможности снижения динамических усилий в узлах механизма недоиспользованы. Кроме того, система )p регулирования отличается значительной сложностью вследствие применения в ней тахогенератора, датчика тока, блока выделения производной тока якоря, релей- . ного элемента, регуляторов скорости и тока.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для управления двигателем постоян ного тока, содержащее вентильный управ- щ ляемый выпрямитель, выход которого подключен к электродвигателю, блок управле"ния выпрямителем и эадатчик скорости, При обратной связи по положению и профилю кулачка этот электропривод 25 позволяет в различной степени выравнивать нагрузочную диаграмму электродвига- теля и уменьшить усилия в узлах механизма t2) .

Недостатком известного электропри- sp вода является зависимость его средней скорости от колебаний напряжения сети и температуры. Причем при снижении средней скорости уменьшается произво-дительность машины, Увеличение скорос тй выше номинальной может привести к ухудшению качества работы.

Цель изобретения — повышенйе точкости стабилизации скорости. 40

Поставленная цель достигается"тем, что в устройство введены термистор, шуитирующий выход задатчика скорости, два последовательно соединенные резйстора, включенные между задатчиком ско- 45 рости .и блоком управления выпрямителем, и транзистор, подключенный коллектором через дополнительно введенный выпрями тель к источнику питания, база транзистора crepeý диод подЮiИчена к точке сое 5р

"дйкения эадатчика -скорости и первого

Резистора, а эмиттер - к общей точке резисторов.

На чертеже представлена схема устройства для управления двигателем постоянного тока, Нагрузка 1 приводится от электродвигателя 2 управляейб о вентильного вып62 . ф рямителя 3. На входе блока 4 управления вентильным выпрямителем включен узел, содержащий резисторы 5 и 6, транзистор 7 и диод 8, который включен в цепь базы транзистора. Источник 9 коллекторного напряжения подключен к сети

10, питающей систему управления и тиристорный преобразователь. Сигнал задания скорости снимается с делителя (11 и 12) задатчика 13 скорости и подается на систему управления через указанный выше узел. Для устранения влияйия температуры на скорость электродвигателя параллельно выходу задатчика скорости включен термистор 14.

Электропривод работает следующим образом.

Скорость электродвигателя регулируетса с помощью тиристорного преобразователя, тиристоры которого зажигаются импульсами, сформированными в системе управления. Причем значение средней скорости определяется моментами времени, в которые происходит зажигание тиристоров, и, в конечном счете, сигналом на входе системы управления.

B разомкнутой системе регулирования средняя скорость электродвигателя может значительно изменяться при колебаниях напряжения питания тиристорного преобразователя и системы управления и от изменения температуры окружающего воздуха, Причем увеличение температуры, такЖе как и напряжения питания, приводит к увеличению средней скорости электродвигателя, что может привести к снижению качества выпускаемой продукции.

Уменьшение средней скорости при сниже нии напряжения сети или температуры приводит к сокращению производительности машины.

Для компенсации влияния температуры воздуха в схему введен нелинейный эле1 мент - термистор 14. Увеличение температуры приводит к уменьшению сопротивления термистора. В результате напряжеwe задания снижается, а скорость электродвигателя практически не изменяется.

Необходимая зависимость изменения напряжения задания от температуры получается эа счет выбора соотношений между параметрами резисторов 11 и 12 и термистора.

Инвариантность скорости по напряжению сети достигается введением последовательно с напряжением задания корректирующего сигнала, который выделяется на резисторе G. В результате этого обеспечивается высокое качество продукции

62 6 плоскопечатной машины и улучшается каI чество печатной продукции.

Устройство цля управления двигателем постоянного тока, содержащее источник питания вентильный управляемый выпрямитель, выход которого подключен к электродвигателю, блок управления выпрямите лем и задатчик скорости, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повыше ния точности стабилизации скорости, в него введены термистор, шунтирующийвыход задатчика скорости, два последовательно соединенные резистора, включенные между задатчиком скорости и блоком управления выпрямителем, и транзистор, подключенный коллектором через. дополнительно введенный выпрямитель к источнику питания, база транзистора через диод подключена к точке соединения задатчика скорости и первого резистора, а эмиттер - к общей точке резисторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

N 488295, кл. Н 02 P 5/06, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

% 515232, кл. Н 02 P 5/06, 1974.

При внедрении предлагаемого устройства для электропривоца плоскопечатных .машин увеличивается производительность

5 7487 при максимальной производительности машины.

Для того, чтобы среднее значение скорости электродвигателя оставалось неизменным во всем диапазоне регулирования, @ о р м у л а и з о б р е т е н и я необходимо для каждого фиксированного положения движка потенциометра 11 задания и соответствующего ему значения средней скорости электродвигателя обеспечить совершенно определенную зависимость величины корректирующего сигнала от напряжения питающей сети 10, Это достигается с помощью транзистора

7 и диода 8, Коллекторное напряжение источника пропорционально напряжению сети. Напряжение управления транзистора 7 снимается с резистора 6 и пропорциональ-. но сигналу задания, а следовательно, и средней скорости электродвигателя. Требуемый закон корректирующего сигнала при фиксированном значении средней скорости обеспечивается нелинейностью коллекторной характеристики транзистора, Необходимая зависимость тока базы в функции сигнала задания обеспечивается вольт-амперной характеристикой диода 8.

LIHHHFIH Заказ 4381/19 Тираж 783 Подписное

Филиал ППП "Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4