Электропривод постоянного тока шахтной подъемной установки Советский патент 1985 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электроприводу, и может быть использовано в электроприводах постоянного тока шахтных подъемных установок. Известен электропривод постоянного тока шахтной подъемной установки, содержащий электродвигатель, сое диненный с генератором, обмотка воз буждения которого через преобразователь соединена с регулятором и задаю щее устройство, выходом соединенное .с..входом задатчика интенсивности. Кроме того, электропривод содержит регулятор скорости с подключенным к его входу тахогенератором Г13. Недостатком этого электропривода является, слабая помехоустойчивость, обусловленная использованием тахогенератора в качестве датчика скороети при величине коэффициента передач регулятора скорости, соответствующей оптимальному режиму работы электропривода. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электропривод постоянного тока шахтной подъемной установки, содержащий элек тродвигатель, соединенный с генерато ром, обмотка возбуждения которого подключенак преобразователю, первый датчик напряжения, датчик тока, последовательно соединенные задающий блок и задатчик интенсивности. Кроме того, электропривод содержит регу лятор скорости, входами соединенный с тахогенератором и с выходом задатчика интенсивности 2, Недостатком известного электропривода является повьш1енная чувствительность к помехам при быстродейст вии, требуемом технологическим процессом. Значение коэффициента передачи регулятора скорости должно быт вьщ1е 40 и электропривод становится ненадежным в работе из-за помех, вн симых тахогенератором, что ведет к увеличению динамических перегрузок в главной линии (генератор-электро двигатель - подъемная установка), следствием чего является снижение долговечности механического и элект рического оборудования (удары в муф тах, неоптимальная работа генератора и электродвигателя) . Слабая помехоустойчивость проявляется и в неточной отработке тахограммы движе ния, что приводит к увеличению длительности цикла подъема, снижающей производительность электропривода шахтной подъемной установки. Целью изобретения является повышение производительности электропривода постоянного тока шахтной подъемной, установки. Указанная цель достигается тем, что в электропривод постоянного тока шахтной подъемной установки, содержащий электродвигатель, соединенный с генератором, обмотка возбуждения которого подключена к преобразователю, первый датчик напряжения, датчик тока, последовательно соединенные задающий блок и задатчик интенсивности,, дополнительно введены последовательно соединенные регулятор ЭДС и регулятор напряжения,а также второй датчик напряжения, блок задержки, последовательно соединенные блок управления и блок переключения, при этом выход первого датчика напряжения подключен к второму входу регулятора напряжения, выход которого подключен к входу преобразователя, первый вход регулятора ЭДС соединен с выходом задатчика интенсивности, вто1зой вход- с выходом второго датчика напряжения третий вход - с выходом блока переключения, второй вход которого подключен к выходу.датчика тока и к входу блока задержки, выход которого подключен к второму входу задатчика интенсивности, вход первого датчика напряжения связан с якорем генератора, а вход второго датчика-напряжения - с якорем электродвигателя. На чертеже приведена схема электпропривода постоянного тока шахтной подъемной установки. Электропривод постоянного тока шахтной подъемной установки содержит электродвигатель 1,. соединенный с генератором 2, обмотка 3 возбуждения которого подключена к преобразователю 4, датчик 5 напряжения, датчик 6 тока, последовательно соединенные задающий блок 7 и задатчик 8 интенсивности - последовательно соединенные регулятор 9 ЭДС и регулятор 10 напряжения, а также датчик 11 напряжения, блок 12 задержки, последовательно соединенные блок 13 управления, и блок 14 переключения. Выход датчика 5 напряжения подключен к второму входу регулятора 10 напряжения, выход которого подключен-к входу преобразователя 4, первый вход регулятора 9 ЭДС соединен с вькодом задатчика 8 интенсивности, второй вход - с выходом датчика 11 напряжения, третий вход - с выходом блока 14 пёреключения, второй вход которого подключён к выходу-датчика 6 тока и к вход блока 12 задержки, выход которого подключен к второму входу аадатчика 8 интенсивности. Вход датчика 5 напряжения связан с якорем .генератора 2, а вход датчика 11 напряжения - с якорем электродвигателя 1.

В качестве задающегоблока 7 може быть использован .ручной сельсинный командоаппарат, а в качестве регулятора 9 ЭДС - ПИ.-, регулятор.

Электропривод работает следующим образом.

Задающим блоком 7 подается, сигнал управления -на первьш входзадатчика 8 интенсивности,-который формирует тахограмму движения при пуске, замедлении и равномерной скорости (заданную тахограмму), С выхода задатчи ка 8 интенсивности сигнал поступает на первый вход регулятора 9 ЭДС. Сигнал, пропорциональный ЭДС электродвигателя, выделяется непосредственне на входе регулятора 9 ЭДС, разделе ного с силовой частью датчиком 11 напряжения и датчиком 6 тока. С выхода регулятора 9 ЭДС сигнал поступает на первый вход регулятора 10 напряжения, его выходной сигнал определяет задание-преобразователю 4, который- устанавливает напряжение генератора 2, последний.в свою очередь, скорость электродвигателя 1. Известно, что ЭДС электродвигателя при его неизменном лотоке .возбуждения пропорциональна скорости вращения. Поэтому -использовани е контура регулирования ЭДС электродвигателя 1 позволяет отказаться, от тахогенератора, а это исключает вносимые им помехи.

Исполнение регулятора 9 ЭДС в виде пи-регулятора обеспечивает необходимую точность-отработки сигнала задания-(заданной тахограммы),что снижает длительность цикла подъема при минимальных динамических перегрузках. Схемой также предусмотрено токоограничение,-вьтолненное в виде задержанной -отрицательной обратной связи по току якоря -и осуществляемое путем переключения интегрирующего элемента-задатчика- 8 интенсивности

в режим регулятора тока. Задержка определяется блоком 12 задержки.

Использование токоограничения и контура регулирования напряжения генератора обеспечивает изменение тока и напряжения по оптимальному закону в пределах, не превьпиаюг их допустимые, что способствует увеличению долговечности указанного электрического оборудования.

При остановке электродвигателя шахтной подъемной установки и наложении Т01И4ОЗОВ- возникает эффект запоминания нагрузки регулятором 9 ЭДС, сущность которого заключается в том, что при- остановке электродвигателя и наложении тормозов в якорной цепи электродвигателя 1 протекает ток и через датчик 6 тока на вход регулятора 9-ЭДС поступает сигнал.. Поэтому на выходе регулятора 9 ЭДС также будет сигнал даже- приотсутствии сигнала управления. Это приводит к то му, что наблюдается, рост тока-в заторможенном электродвигателе. Для устранения этого явления-в схеме предусмотрено -изменение структуры системы управления: контур регулирования ЭДС электродвигателя преобразуется в контур регулирования напряжения. Указанное изменение структуры осуществляется блоком 14 переключения при подаче на него сигнала с блока 13 управления механическим тормозом При этом в блоке 14 переключения происходит разрыв цепи обратной связи по току якоря, т.е. на третий вход регуятора ЭДС не поступает сигнал.с атчика 6 тока. Следовательно, не происходит выделения сигнала, пропорционального ЭДС электродвигателя. На входе регулятора 9 ЭДС помимо сигнала управления остаетсятолько сигнал отрицательной-обратной связи по напряжению) поэтому укаэаиный регулятор начинает выполнять роль регулятора налр.яжения а контур рагу лирования ЭДС электродвигателя функции- коитура регулироваиия иапряжения. После изменения структуры системы- управления оба-контура регулирования напряжения действуют таким образом, что щ)оисходит интенсимюе снижение напряжения генера-тора, а значит и токз якорной цепи.

Таким образом, .путем повышения быстродействия и уменьшения перегрузок увеличивается производительность и повьшзается долговечность электропривода.

ЭЖКТРОПРИВОД ПОСТОЯННОГО ТОКА ШАХТНОЙ ПОДЪЕМНОЙ УСТАНОВКИ, содержащий.электродвигатель, соединенный с генератором, обмотка возбуждения которого подключена к преобразоватеш), первый датчик напряжения, датчик токау последовательно соединенные, задающий блок и задатчик интенсивности, отличающий- с я тем, что, с целью повышения производительности, в него дополнительно введены последовательно соединенные регулятор ЭДС и регулятор напряжения, а также второй датчик -напряжения,блок задержки, последовательно соединенные блок управления и блок переключения, при 9тем выход первого датчика напряжения -подключен к второму входу, регулятора напряжения, выход которого .подключен к-входу преобразователя, первый вход регулятора ЭДС соединен с выходом задатчика-интенсивности, второй.вход - с выходом второго датчика напряжения, третий входс выходом блока переключения,, второй 5 вход которого подключен к выходу датчика тока и к входу блока задержки, выход которого подключен, к второму входу задатчика интенсивности,. вход первого датчика напряжения связан с якорем генератора,. а вход второго датчика напряжения,- с якорем электродвигателя.