Регулируемый электропривод механизма с циклической нагрузкой Советский патент 1983 года по МПК H02P5/06 

(З) РЕГУЛИРУЕМЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД МЕХАНИЗМА С ЦИКЛИЧЕСКОЙ НАГРУЗКОЙ

1 Изобретение относится к электрютех нике и может быть использовано в регулируемых электроприводах механизмов с циклической нагрузкой, например, пилйгримового трубопрокатного стана, в которых для уменьшения динамических нагрузок на электродвигатель предусматривается установка маховика. Механизмы с циклической нагрузкой во время работы с постоянной средней скоростью вызывают колебания скорости и тока приводного двигателя. Для повышения производительности механизма требуется поддерживать скорость вращения двигателя на установленном уровне. При этом следует учесть, что величина скорости имеет две составляющие -переменную, изменяющуюся с частотой колебаний нагрузки, и постоянную, зависящую от среднего уровня нагрузки. Переменная составляющая ограничивается выбором и установкой маховика и на производительность механизма практически не влияет. Если ее уменьшать или увеличивать за счет.-Системы управления электропривода, то это приводит к увеличению тепловой или динамической нагрузки двигателя. Постоянную .же составляющую скорости в приводах рассматриваемого типа желательно поддерживать на заданном уровне по возможности точнее, так как именно она определяет производительность установки в целом. Известны отдельные конструктивные решения, направленные на улучшение динамических свойств привода механизмов с циклической нагрузкой. Так, в электроприводах fl и 2 применяется стандартная двухконтурная система . с подчиненным включением регуляторов тока и скорости и датчиками токе и скорости двигателя. Электропривод с такой системой способен достаточно успешно отрабатывать изменения по управлению. Для того, чтобы улучшить динамические свойства привода по возмущению, что необходимо в случае меха31низма с циклической нагрузкой, в сиетеме должно быть предусмотрено периодическое (в функции изменений нагрузки) изменение параметров регулятора скорости. В конечном счете электропри вод такой конструкции способен в боль шей мере влиять на переменную составляющую скорости, но не решает задачу стабилизации среднего значения скорос ти без влияния на расчетные процессы обмена энергией между двигателем и маховиком. Известен электропривод, содержащий регулируемый преобразователь и положительную обратную связь по току двигателя 3 j, причем обратная связь по току двигателя не содержит нелинейных элементов и реагирует на любые измёнения измеряемого тока. Поэтому этот электропривод может успешно выполнять свои функции только при относительно спокойном характере нагрузки. Для механизмов с циклической нагрузкой электропривод по схеме прототипа не может с достаточной точностью обеспечить стабилизацию среднего уровня ско рости, так как для этого необходимо усиливать положительную обратную связь по току двигателя, что приведет к активному и существенному влиянию обрат ной связи на переменную составляющую тока и скорости,-а такое влияние недо .пустимо. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является регулируемый электропривод, содержащий электродвигатель, якорь которого подключен к регулируемому преобразователю, включенный в цепь управления преобразователя сумматор, входы которого соединены с задатчиком и через дискретно-управляемый фильтр - с датчиком то ка якоря Электродвигателя. В этом электроприводе синхронизирующий вход дискретно-управляемого фильтра соеди-1 нен с системой импульсно-фазового управления, в результате чего фильтр коммутируется с частотой, определяемой фазностью преобразователя . Однако -и это устройство не обеспечивает эффективную стабилизацию средней скорости электродвигателя и не исключает системы регулирования электропривода на переменную составляющую скорости,вследствие чего снилается производительность механизма. Цель изобретения - повышение производительности механизма. 024 Цель достигается тем, что в электропривод введен датчик частоты пульсаций нагрузки, выход которого соединей с синхронизирующим входом дискрет но-управляемого фильтра, На чертеже изображен один из вариантов выполнения электропривода. Регулируемый электропривод механизма с циклической нагрузкой 1 содержит электродвигатель 2, якорь которого подключен к регулируемому преобразователю 3, включенный в цепь управления преобразователя 3 сумматор Ц, вход 5 которого соединен с задатчиком (на чертеже не показан), а вход 6с датчиком 7 тока якоря электродвигателя 2 через дискретно-управляемый фильтр 8, синхронизирующий вход которого соединен с датчиком 9 частоты пульсаций нагрузки. Дискретно-управляемый фильтр в данном варианте выполнен в виде последовательно соединенных интегратора 10, блока 11 логики и запоминающего-блока 12, выход которого подключен к сумматору через согласующий блок 13. Работает электропривод следующим образом. Интегратор 10 вырабатывает сигнал, пропорциональный интегратору тока двигателя, и передает информацию в запоминающий блок 12 через блок 11 логики. Информация, переданная в запоминающий блок 12,преобразуется согласующим блоком 13 и подается на вход управляемого преобразователя 3Блок 11 логики разрешает передачу информации от интегратора 10 в запоминающий блок 12 один раз за цикл изменения нагрузки по команде от датчика 9 частоты пульсаций нагрузки. Непосредственно после передачи информации от интегратора к запоминающему блоку производится обнуление интегратора подачей команды от датчика 9 частоты пульсаций нагрузки на специальный элемент интегратора. В результате, сигнал на выходе интегратора 12 за период пульсации нагрузки остается неизменным и пропорциональным интегралу тока двигателя за предыдущий период пульсаций. фактически в электропривод вводится положительная обратная связь по среднему току двигателя, не зависящая от переменной составляющей нагрузки, что способствует эффективной стабилизации только среднего значения скорости и повышению производительности механизма при желаемых динамических показателях.

Формула изобретения

Регулируемый электропривод механизма с циклической нагрузкой, содержащий электродвигатель, якорь которого подключен к регулируемому преобразователю, включеннь1й в цепь управления преобразователя сумматор, входы которого соединены с задатмиком и через дискретно-управляемый фильтр - с датчиком тока якоря электродвигателя отличающийся тем, что, с

целью повышения производительности, в него введен датчик частоты пульсаций нагрузки, выход которого соединен с синхронизирующим входом дискретноуправляемого фильтра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

i. Патент ORP № б7823,кл. 21с59/01

1973.