Двухдвигательный электропривод Советский патент 1983 года по МПК H02P5/46 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в различных технологических установках, где требуется регулирование скорости механизма, в частности в обцепромышленных установках (кранах, судовых лебедках и т.д.).

В по ледние годы в установках подобного типа находят применение электроприводы постоянного тока с источниками тока, выполненными в виде индуктивно-емкостных преобразователей, отличающиеся простотой и высокой надежностью.

При нерегулируемом источнике тока в якорной цепи двигателя регулирювание скорости электропривода осуществляется по цепи возбуждения,

Известен электропривод постоянног тока, содержащр й источник тока, выполненный в виде индуктивно-емкостного преобразователя с выпрямителем на выходе, к которому подклю-; чен якорь электродвигателя постоянного тока l3 .

В электроприводе могут быть получен J ;:exaн Iчecкиe характеристики практиче с ки любой формы, в частности возможно регулирование скорости как вверх, та и вниз от основной путем воздействия на цепь возбуждения.Жесткие механиче кие характеристики могут быть получены при использовании обратной связи, сигнал которой прямо или косвенно связан со скоростью, для чего в цепь возбуждения включен блок управления с характеристикой типа насыщение, на входе которого сравниваются сигнагл задания скорости и сигнал обратной связи. При отсутствии отрицательной обратной связи по скорости поток воз буждения машины определяется лишь задающим сигналом, и электропривод

работает в режиме управляемого источника момента . Аналогичный режим имеет место и при наличии сигнала обратной связи, но при скоростях, соответствующих горУизонтальным участкам характеристики блока управления. При выходе системы на рабочий участок характеристики блока управления она приобретает свойства управляемого источника скорости.

Недостатком электропривода является наличие на валу двигателя тахогенератора, что усложняет электропривод .

Наиболее близким техническим решением к изобретению является двухдвигательный электропривод, содержащий двигатели постоянного тока независимого возбуждения, якори кото рых включены последовательно с неуправляемым выпрямителем, связанным с источником тока, обмотки возбуждения первого двигателя непосредственно, а обмотка возбуждения через

якорь первого двигателя подключены к источникам питания 21 .

В известном устройстве возбуждение одного иг.-двигателей регулируется независимо, благодаря чему этот двихатель развивает момент, не зависящий от скорости. Магнитный поток второго двигателя зависит от ЭДС первого двигателя и напряжения задания скорости, в результате чего обеспечивается требуемый уровень, скоростк транспортируемого материала. В устройстве отсутствуют какие-либо усилительные элементы, благодаря чему достигается предельная простота и высокая надежность, схемы.

Недостатком известного устройства является то, что в зоне малых нагрузок электропривод имеет меньитую механическую характеристику и поэтому не обеспечивает необходимую точность регулирования частоты вращения электродвигателя, а также не обеспечивает работы в тормозном режиме.

Цель изобретения - повышение точности поддержания частоты вращения при работе электропривода с малыми нагрузкакй и обеспечение возможности работы электропривода в тормозном режиме.

Поставленная цель достигается тет что в двухдвигательныК электропри;вод, содержащий двигатели постоянног fOKa независимого возбуждения, якори которых включены последовательно с неуправляемым выпрямителем, связанньюл с источником тока, обмотка возбуждения первого двигателя непосредственно, а обмотка возбуждения второго через якорь ..пер вого двигателя подключены к источникам питания, введены последовательно соединенные диод и резистор, шунтиру кяцие якорь второго двигателя, при этом диод включен встречно неуправляемому выпрямителю

Кроме того, в устройство введен второй дополнительный резистор, шунтирующий якорь,включенный в цепь возбуждения другого двигателя.

На фиг.1 изображена схема предлагаемого электропривода; на фиг.2 его механические характеристики в относительных величинах (за базовые величины приняты номинальные значения tOj, и MH, двигатели одинаковые) .

Электропривод (фиг.1) содержит двигатели постоянного тока независимого возбуждения, якори 1 и 2 которых включены последовательно-с неуправляемым выпрямителем 3, связанHtjfi с неуправляемым источником 4 тока, а обмотки 5 и 6 возбуждения подключены к источникам 7 и 8 питания при этом обмот1 а 5 возбуждения непосредственно, а обмотка б возбуждения через якорь 1. Параллельно якорй 2 включена цепь, содержащая

резистор 9 и диод 10, причем диод 10 включен встречно неуправляемому выпр5№ ителю 3. Параллельно якорю 1 второго двигателя включен резистор

Работает электропривод следующим

образом работу рассматриваем при отсутствии реэистора 11).

При пуске электропривода напряжения задания IM источников 7 и 8 питания подают на обмотки 5 и 6 возбуждения, и подключают неуправляемый источник 4 тока к сети При этом по якорям 1 и 5 двигателей протекает неизменный njo величине ток равный току источникатрка.Ток в ормотке 5 возбуждения первого двигателд определяется величиной напряженияи.г цисточника 8 питания и неизмен н по величине , а ТТ5К в оС 1отке 6 возбуждения второго двигателя, определя емый разностью между напряжением (1 источника 7 питания и величиной ЭДС Б первого двигателя, в началь ный момент пуска (40 « 0) зависит от напряженияизс и сопротивления цепи обмотки 6 возбуждения. Момент первоiro двигателя постоянен, так как постоянны по величине ток его якоря и поток. Момент второго двигателя при увеличении скорости двигателей (а они равны, так как двигатели работают на общую нагрузку) уменьшается, следовательно уменьшается и суымарный момент двигателей в соответствии с характеристикой а (фиг.2),

В предлагаемом двухдвигательном электроприводе якорь 1 первого двигателя выполняет функции тахогенератора. Таким образом, электропривод работает с обратной связью по скорости, в результате чего с росте двигателей и соответственно ЭДС Е ток возбуждения 3 0j и поток второго двигателя уменьшаются уменьшается и мсяхент второго двигателя.

По мере роста скорости и ЭДС первого дв.игателя наступает режим

равенства и Е|, а затем Е стано вится больиад , в результате чего ток возбуждения gj и поток второго двигателя изменяют знак,изменяет знак него ЭДС Е} (кривая Ь , .фиг. .Когда ЭДС EJ превысит по абсолютному значению величину падения напряжения в обмотке якоря 2, открывается вентиль 10 и образуется дополнительная цепь для протекания тока через резистор 9. Ток 1 через цепь якоря 2 теперь превышает величину тока, следовательно момент второго двигателя растет с ростом скорости двигателей быстрее, (ежели при , и тем быстрее, чем меньше величина Rj,,,. Механическая характеристика в зоне малых моментов первого квадранта и во втором квадранте становится жесткой и пинейной. Что определяет стабильную, регулируе мую изменением задания скорость xorfocTorQ хода и возможность работы в г.енераторном режиме. Характеристики а и С (фиг.2) соот8ветствуют различным уровням напряжения задания, причем с 5меньшеиием напряжения задания уменьшается скорость холостого хода двигателай.

. Включение резистора 11 параллельно якорю 1 другого двигателя дает возможность дополнительно увеличить жесткость механической характеристики, поскольку при этом часть тока источника тока ответвляется в резистор 11, вследствие чего (так как .; ток 3j постоянен по величине) токО, и момент первого двигателя при тем же значении скорости будет иметь меньшую величину.

Предлагаемый двухдвигательный Электропривод обеспечивает повышение точности поддержания скорости при работе привода с мальми нагрузками и в тормозном режиме, при этом электропривод обладает возможностью не:зависимого регулирования момента и скорости как в двигательном, так и в генераторном режиме.

in

1ДВУХДВИГАТЕЛЫШЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий двигатели посто- явного тока независимого возбуждения, якори которых включены последовательно с неуправляемым выпрямителем, связанным с источником тока, обМотка возбуждения первого двигателя непосредственко, а обмотка возбуждения второго через якорь первого двигателя подключены к источникам питания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поддержания частоты враш.ения при pci,боте электропривода с мальгми нагрузками и обеспечения возможности работы электропривода в тормозном режиме, в него введены последовательно соединенные диод и резистор, шунтир тааие якорь второго двигателя, при этом диод включен встречно неуправляемому выпрямителю. 2 . Электропривод по п . 1, о т л и jj чающийся тем, что в него вве Ю ден второй дополнительный резистор, шунтирующий якорь включенный в цепь С возб /ждения другого двигателя.

r

/Twf /« Дмйг 5 jp

J ff

«