Устройство форсировки возбуждения дополнительных полюсов электрических машин в динамических режимах Советский патент 1983 года по МПК H02K13/14 

Изобретение относится к коллекторным электрическим машинам, имеющим цопогаштепьные полюсы цдя обеспечения- уаовлетворительной каммугалии,

В машинах, работаюших с быстро изменяющейся нагрузкой, магнитный поток Ф дополнительных полюсов не успэсает слеарвать за изменением тока J якоря. Это отставание, являющееся причиной ухуашения коммуга 1щи, вызвано демпфирующим действием вихревых токов в массивных участках МЕ1ГНИТНОЙ цепи.

Известны технические решения, в осн(же которых лежат способы фсфм ровки возбуждения (автоматической подпитки) дополнительных полюсов, в которых добавочная намагничивающая сила изменяется пропорционально скорости изменения тока якоря 1 и 12 3

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности являются уст ройства, содержащие усилитель, подклкм ченный к обмотке дополнительных полюсов, и датчик скоросии изменения тока якоря, соединенный с датчиком тока подключенным к шунту, установленному в цепи як(я з .

Однако регулирование по первой производной тока якоря в принципе не может обеспечить совпадения во времени t графиков

)/Ф и1Ш--за)/э„,

где ф| и ц - номинальные значения потока я тока якоря. Передний фронт 1ФИВОЙ при реальном дифферашфовашш с учетом помехоустойчивоо тн недостаточно крут, а задний - излиш растянут. Поэтому хорошего совпаа кия 1ФИВЫХ V(k)yi H-t) в начальной сташш переходнгс процесса можно добиться лвшь перерегулирования на завышающем участке. Попытки увеличить потлехоустойчивость реального Ш фференцирующего звена лишь усугубляют отмеченные недостатки. Таким офазом, форохровка возбуждения дополнительных полюсов по первой произвоц ной тока якоря обеспечивает удовлетворительную коммутацию лишь в опред& ленном динамическом режиме.

Цель изобретения - повышение 1оч- ностя компенсирования демпфирующего В1ШЯНИЯ вихревых токов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее усилитель,

подключенный к обмотке дополнительных полюсов, и датчик скорости измерения тока якоря, соединенный с цвтчиком тока, подключенным к шунТу, установ5 ленному в цепи якоря, снабжено реальным дифференцирующим звеном, пошопочегапэ1&1 к датчику скорости, и управляемым детектором, один из входов которого соединен с выходом датчика ско10 рости, другой - с выходом дифференцирующего звена, а выход детектора соединен с усилителем.

По сравнению с сигнапом на выходе реального дифференцирующего звена ..1 $ сигнал на выходе второго реальног( дифференцирующего звена имеет более крут&й фронт(гае и , пооTOJDfflbie времени дифференцирующих звеньев, определяющие интенсивность

0 форсировки; Т, и Т4 - постоянные времени фильтров). Длительность форсировки ограничивается интервалом времени, на котором знаки первой к второй реальных производных тока якоря сов5 пааают. Величина этого интервала

в случае необхрцимости регулирует- ся соответствующим выбором Т и 74, но в любом случае она меньше интервала времени, на котором

0 первая реальная производная тока отлична от нуля (с учетом условий помехозащищенности).

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2- график гае кривая А-

5 ток якоря в относительных ециницах i (fc ), кривая Б - коммутирующий -поток в относительных единицах .f (fc/ без подпитки дополнительных полюсов; кривая В - Ч (t) при форсировке н.с.

Q дополнительных полюсов по первой реа;1Ь- НС 1ФОНЗВОДНОЙ тока; кривая 3) -(-Ь/ при форсировке Н.С. по второй реальной производной)} на фиг. 3 - график иллюстрирующий преимущества второй

5 реальной производной тока для управления форс ировкой коммутирующего тока где кривая К изображает iC-b), кривая М первая реальная производная тока; -кривая К} - втекая реальная

производная, соответствующие графикам на фиг. 2)

Сигнал, пропорциональный току якоря- поступает с шунта 1, установленного в цепи якоря 2, датчик 3 тока, служащий для гальванической развязки сяшовой и управляющий цепей. С датчика тока сигнал поступает на датчик скорости изменения тока якоря 4. Даnee полученная величина повторно циф ференцируегся реальным циффереици руюидам эвеном 5. В результате пер&численных операций на выхоае звена 5 имеется сигнал, пропорциональный второй реальной произвоаной тока якоря. Длительность форсировки ограничивает управляемый цетектор 6, вхоцы рого. посщпючены к звеньям 4 и 5. Сигнал управления с детектора поступае на регулируемый усит1тепь 7, от коггорого осуществляется поцпитка обмотки дополнительных полюсов 8. Таким образом, предлагаемое устройство осу- . шествляют форсировку н. с. обмотки дополнительных полюсов.

Как видно из кривых на фиг. 2 регулирование по второй производной дает фактически полное совпадение графиков

f (-t) и -jCt). В то же время воэмож . ность улучшения совпадения эти х-кривых при регудирова щи по первой peanbi ной проиэводйой, с оцной стороны, огрврничена условиями помехозашншенноств, а е другой - величиной перерегулирования.

Использование преопагаемой форса ровки возбуждения дополнительных полюсов электрических машин в юшвы ческих режимах по сравнению с сушеоФ вуюшими решениями наиболее точно приближает к линейной зависимости коммутирующего потока от тока якоря при переходных процессах, что значительно повысит |сачество коммутации коллекторных электрических машин и расширит возможности их использования.

УСТРОЙСТВО ФОРСИРОВКИ ВОЗБУЖДЕНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ПОЛЮСОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН В ДИНАМИЧЕСКИХ. РЕЖИМАХ, содержащее усилитель, пощипоченный к обмотке дополнительных попюсов, и- датчик скорости изменения тока якоря, соессиненный с датчиком, тока, подклк Чённым к шунту, установленному в якоря, отличающееся тем, что, с целью повышения точности компё сашш демпфирующего влияния вихревых токов, оно снабжено реальным диффере пирующим звеном, подключенным к датчику скорости, и управляемым детектором один из входов которого соединен с выходом датчика скорости, рфугой С выходом дифференцирующего звена, а выход детектора соединен с усзшитвлем.

Ке

G

/гд