Устройство для управления возбуждением электрической машины Советский патент 1985 года по МПК H02P9/30 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для управле шя током возбуждения электрической машины в электротехнических установках различного назначения, например в электроприводах механизмов кабельной, текстильной, станкостроительно промьшшенности.

Цель изобретения - повьшение быстродействия и надежности устройства.

На чертеже представлена блоксхема устройства для управления возбуждением электрической машины.

Устройство содержит выпрямители 1 и 2, выводы постоянного тока которых соединены с диагоналями мостовой схемы, образованной полуобмотками 3 и 4 возбуждения и резисторами 5 и 6, последовательно соединенные источник 7 задающего сигнала, блок 8 сравнения и блок 9 управления, а также источники тока 10 и 11 управляемые ключи 12 и 13, включенные параллельно выходам источников тока 10 и 11, и подключенный к второму входу блока 8 сравнения датчик 14 тока возбуждения, при этом выводы источников тока 10 и 11 соединены с выводами переменного тока вьтрямигелей 1 и 2, блок управления вьшолнен в виде трехпозиционного релейного элемента 15 и двух реагирующих на разную полярность управляющего сигнала размыкающих ключей 16 и 17, подключенных своими управляющими входами к выходу трехпозиционного релейного элемента 15, а исполнительными цепями - к управляющим входам управляемых ключей 12 и 13. В данном конкретном варианте источники тока 10 и 11 выполнены в виде однофазных индуктивно-емкостных преобразователей, первьй из которых образован дросселем 18 и конденсатором 19, второй дросселем 20 и конденсатором

21,а управляемые ключи выполнены

в виде встречно включенных оптронов

22,23 и 24, 25.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии схемы сигнал на выходе источника 7 задающего сигнала равен нулю, размыкающие ключи 16 и 17 замкнуты. При этом поданы сигналы на управляющие цепи ключей 12 и 13, шунтирующих источники тока 10 и 11. Схема готова к работе.

Выбираем направление протекаргия тока в обмотке возбуждения, например таким, клк Показано на чертеже. Предположим, что выбранному направлению тока соответствует сигнап задания положительной полярности. В этом случае размыкается ключ 16, снимает сигнал с управляющих цепей оптронов 22 и.23, которые закрываются, и источник тока 10 подключается к вьшрямителю 1. В полуобмотках возбуждения начинается переходный процесс нарастания тока, который продлится до тех пор, пока ток обратной связи 1 , снимаемый с датчика тока 14, не станет равным току задания 1, при этом сигнал управления IM станови тся равным нулю и блок управления 9 (ключ 16) подает сигнал на управляющие цепи оптронов 22 и 23, которые закорачивают источник тока 10. Ток в полуобмотках возбуждезгия снижается до тех пор, пока разность тока задания Ij и тока обратной связи l,-p не достигнет уровня срабатывания релейного элемента 15. Его срабатыгвание приводит к размыканию ключа 16 и отключению оптронов 22 и 23. Ток в полуобмотках возбуждения вновь нарастает. Далее процесс повторяется, т.е. ток в обмотке возбуждения поддерживается на заданном уровне за счет периодического включения и выключения источника тока 10

Изменение уровня тока возбуждения осуществляется изменением величины сигнала задания 1,,. При уменьшении 1, сигнал на выходе блока сравнения 8 становится отрицательным (ток возбз ждения 1р(.у превьш1а1. ток задания 1), сигнал на выходе релейного элемента также изменяет знак, вследствие чего размыкающий ключ 16 замыкается и подает управляющий сигнал на оптроны 22 и 23 управляемого ключа 12, а реагирую ций - на отрицательную полярность управляющего сигнала, размыкающий ключ 17 размыкается и снимает управляющий сигнал с оптронов 24 и 25 управляемого ключа 13. Источник тока 11 подключается к выпрямителю 2. В полуобмотках возбуждения начинается переходный процесс уменьшения тока возбуждения, который обусловлен не только разрядным контуром (обмотка возбуждения, ключи 22 и 23), но и перемагничиванием обмотки возбуждения с помощью источника то ка 11. Переходный процесс уменьшения тока возбуждения происходит до тех пор, пока ток обратной связи 1р(. не станет равным току задания 1. При этом сигнал 1 станет равным нулю и блок управления 9 подае сигнал на управляющие цепи оптроно 24 и 25, которые закорачивают источник тока 11. Ток возбуждения снижается до тех пор, пока ток обратной связи 1 не станет меньше тока задания 1 на величину зоны нечувствительности релейного элемента 15. После срабатывания релей ного элемента 15 через ключ 17 источник тока 10 подключается к обмотке возбуждения. Далее процесс повторяется. Для реверса тока возбуждения изменяют полярность сигнала задания 1г, При этом 1ц изменяет знак, ключ 16 замыкается, а ключ 17 размыкается. Вследствие этого оптроны 22 и 23 закорачивают источник тока 10, а оптроны 24 и 25, закрьшаясь, подключают источник тока 11 к обмотке возбуждения. В полуобмотках возбуждения начинается переходный процесс уменьшения тока возбуждения до нуля, а затем нарастание 314 его в другом направлении (показано пунктирной стрелкой) до тех пор, пока ток обратной связи 1 не станет равным току задания 1. При этом сигнал lu станет равным нулю, ключ 17 замыкается и подает сигнал на управляющие цепи оптронов 24 и 25, которые закорачивают источник тока 11. Ток в обмотке возбуждения уменьшается до тех пор, пока разность 1 и IOCT достигнет уровня срабатывания релейного элемента 15, после чего ключ 17 размыкается и снимает управляющий сигнал с оптронов 24 и 25 источника тока 11, который тем самым подключается к обмотке возбуждения. Ток в обмотке возбуждения начинает нарастать и т.д. Таким образом, устройство реализует релейный принцип управления. Использование этого устройства, в котором в качестве преобразователей применены источники тока (индуктивноемкостные преобразователи) с обратной связью по току, для управления возбуждением электродвигателей в электроприводах по системе источиик тока - двигатель, регулируемых по цепи возбуждения, позволяет сущест1венно повысить быстродействие электропривода и его надежность.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ, содержащее два выпрямителя, выводы постоянного тока которых соединены с диагоналями мостовой схемы, образованной двумя полуобмотками возбуясдения и двумя резисторами, а также последовательно соединенные источник задающего сигнала, блок сравнения и блок управления, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, в него введены два источника тока, вьтолиенных, например, в виде индуктивно-емкостных преобразователей, два управляемых ключа, включенных параллельно выходам источников тока, и подключенньй к второму входу блока сравнения датчик тока возбуждения, при этом выводы источников тока соединены с выводами переменного тока соответствующих выпрямителей, блок управления выполiS нен в виде трехпозиционного релейно(Л го элемента и двух реагирующих на разную полярность управляющего сигнала размыкающих ключей, подключенных управляющими входами к выходу трехпозиционного релейного элемента, а исполнительными цепями - к управлякнцим входам соответствующих управля емых ключ ей. 00 сд ел САЭ