Двухдвигательный электропривод постоянного тока Советский патент 1984 года по МПК H02P5/46 

15

сл

5

со а

Изобретение относится к электроиздтке и может найти применение в электроприводах различных механизмов, в которых применяется электромеханическая компенсация мертвого хода передач.

Известен двухдвигательный электропривод постоянного тока, содержащий два электродвигателя, соединенные с нагрузкой через механические редукторы. Один из них работает в двигательном, а другой - в тормозном режимах. При изменений направления вращения функции двигателей меняются, благодаря чему движение происходит без раскрытия зазора. Если отсутствует динамический момент или момент нагрузки, то оба двигателя создают равные по величине и противоположные по знаку моменты. Упг равлённе моментами двигателей осуществляется с помощью блока компенсации зазоров, распределяющего сигнал регулятора скорости между замкнутыми контурами регулирования тока каждого двигателя в определенном соотношении и подающего напряжения смещения равной величины и противоположных знаков на входы токовых контуров для создания начальных моментов электродвигателей 1.

Недостатком устройства являются низкие динамические свойства, обусловленные наличием противофазных колебаний скоростей двигателей. Такие колебания вызваны нелинейностью (изломами) характеристики блока компенсации зазоров, необходимой для уменьшения начального тока электродвигателей.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является двухдвигательный электропривод постоянного тока, содержащий первый и второй электродвигатели с тахогенераторами, соединенные через механические редукторы с общей нагрузкой и подключенные к выходам соответственно первого и второго регуляторов тока, соединенные последовательно регулятор скорости и блок компенсации зазоров, выходы которого связаны с входами регуляторов тока, первый сумматор, первый и второй инверторы, причем тахогенератора первого электродвигателя подключен к первому входу регулятора скорости и первому входу первого сумматора, выход тахогенератора второго электродвигателя подключен к второму входу регулятора скорости и через первый инвертор -- к второму входу первого сумматора, выход которого связан с вторым регулятором тока и через второй инвертор - с первым, а третий вход регулятора скорости подключен к источнику сигнала задания.

В известном электроприводе для демпфирования противофазных колебаний введена обратная связь по разности cкpJ)ocтeй вращения электродвигателей 2.

Недостатком известного устройства является низкая надежность, обусловленная перегрузкой и преждевременным износом редукторов. Последнее объясняется тем, чГо с введением обратной связи по разности скоростей вращения электродвигателей дополнительно возрастают динамические моменты электродвигателей, поскольку ограничение допустимого напряжения задания для регуляторов ток осуществляется лищЬ в регуляторе скорости и не осуществляется, в канале обратной связи.

Целью изобретения является повышение

надежности электропривода за счет ограни чения динамических моментов, передаваемых редукторамн.

Поставленная цель достигается тем, что в двухдвигательный электропривод постоянного тока, содержащий первый и второй электродвигатели с тахогенераторами, соединенные через механические редукторы с

0 общей нагрузкой и подключенные к выходам соответственно первого и второго регуляторов тока, соединенные последовательно регулятор скорости и блок компенсации зазоров, выходы которого связаны с входами регуляторов тока,первый сумматор, первый и второй инверторы, причем выход тахогенератора первого электродвигателя подключен к первому входу регулятора скорости и первому входу первого сумматора,выход тахогенератора второго электродвигателя

Q подключен к второму входу регулятора скорости и через первый инвертор - к второму входу первого сумматора, выход которого связан с вторым регулятором тока и через второй инвертор - с первым, а третий вход регулятора скорости подключен к источнику

5 сигнала задайия, дополнительно введены второй и третий сумматоры и первый и второй ограничители, при этом один вход второго сумматора соединен с первым выходом блока компенсации зазоров, а другой - с выходом второго инвертора, один вход tpeTbего сумматора соединен с вторым выходом блока компенсации зазоров, а другой - с выходом первого сумматора, выходы второго и третьего сумматоров соединены через первый и второй ограничители с входами

5 соответственно первого и второго регуляторов тока.

На чертеже представлена схема устройства.

Электропривод содержит первый 1 и вто0 рой 2 электродвигатели с тахогенераторами 3 и 4, соединенные через механические редукторы 5 и 6 с общей нагрузкой 7 и подключенные к выходам соответственно первого н второго регуляторов 8 и 9 тока, соединенные последовательно регулятор 10 скорости и блок И компенсации зазоров, выходы которого связаны с входами регуляторов 8 и 9 тока, первый сумматор 12, инверторы 13 и 14, причем выход тахогенератора 3 первого электродвигателя 1 подключен к первому входу регулятора 10 скорости и к первому входу сумматора 12. Выход тахогенератора 4 второго электродвигателя 2 подключен к второму входу регулятора 10 ч:корости и через инвертор 13 - к второму входу сумматора 12, выход которого связан с регулятором 9 тока и через инвертор 14 - с регулятором 8 тока. Третий вход регулятора 10 скорости подключен к источнику 15 сигнала задания. В электропривод дополнительно введены второйи третий сумматоры 16 и 17 и первый и второй ограничители 18 и 19, при этом один вход сумматора 16 соединен с первым выходом блока 11 компенсации зазоров, а другой - с выходом инвертора 14, один вход сумматора 17 соединен с вторым выходом блока 11 компенсации зазоров, а другой - с выходом сумматора 12. Выходы сумматоров 16 и 17 соединены через ограничители 18 и 19 с входами соответственно регуляторов 8 и 9 тока. Двухдвигательный электропривод работает следующим образом. Сигнал регулятора 10 скорости в статике, пропорциональный моменту нагрузки, через блок 11 компенсации зазоров, сумматоры 16 и 17, ограничители 18 и 19 поступает на входы регуляторов 8 и 9 тока электродвигателей 1 и 2, задавая необходимый в соответствии с характеристикой блока 11 компенсация зазоров ток каждому электродвигателю. При отсутствии сигиала регулятора 10 скорости электродвигатели развивают равные по величине и противоположные по знаку вращающие моменты, чем осуществляется выбирание зазоров в механических редукторах 5 и 6i При увеличении сигнала регулятора 10 скорости вращающий момент одного из электродвигателей возрастает, а другого уменьшается, затем меняет знак и при некотором уровне сигнала электродвигатели развивают одинаковые однонаправленные моменты, работая параллельно. В статических режимах скорости электродвигателей равны между собой, поэтому сигнал на выходе сумматора 12, реализующего обратную связь по разности скоростей вращения, электродвигателей, равен нулю. В динамических режимах при изменении сигнала регулятора 10 скорости изменяются вращающие момент электродвигателей Из-за нелинейности характеристики блок компенсации зазоров приращения моментов электродвигателей 1 и 2 не равны друг другу, поэтому механические редукторы 5 и 6 получают разные углы «закручивания, а это значит, что электродвигатели приобретают разные скорости. На выходе сумматора 12 появляется сигнал обратной связи по разности скоростей электродвигателей, который поступая через иивертор 14 на вход сумматора 16 и непосредственно на вход сумматора 17, воздействует на регуляторы 8 и 9 тока и препятствует возникновению противофазных колебаний скоростей электродвигателей, при этом наличие сумматоров 16 и 17 и ограничителей 18 и 19 позволяет однозначно ограничить величину динамических моментов, задаваемь1х суммой сигналов обратной связи по разности скоростей электродвигателей и блока компенсации зазоров, что увеличивает срок службы механических редукторов и повышает надежность электропривода.

ДВУХДВИГАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА, содержащий первый и второй электродвигатели с тахогенераторами, соединенные через механические редукторы с общей нагрузкой и подключенные к выходам соответственно первого и второго регуляторов тока, соединенные последовательно регулятор скорости и блок компенсации зазоров, выходы которого связаны с входами регуляторов тока, первый сумматор, первый и второй инверторы, причем выход тахогенератора первого электродвигателя подключен к первому входу регулятора скорости и первому входу пер вого сумматора, выход тахргенератора второго электродвигателя подключен к второму входу регулятора скорости и через первый инвертор - к второму входу первого сумматора, выход которого связан с вторым регулятором тока и через второй инвертор - с первым, a третий вход регулятора скорости подключен к источнику сигнала задания, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены второй и третий сумматоры и первый и втог рой, ограничители, при этом один вход вто-. рого сумматора соединен с первым выходом блока компенсации зазоров, a другой - с i выходом второго инвертора, один вход третьего сумматора соединен с вторым выходом (Л блока, компенсации зазоров, a другой - с выходом первого сумматора, выходы второго и третьего сумматоров соединены через первый и второй ограничители с входами соответственно первого и второго регуляторов тока.