Электропривод постоянного тока Советский патент 1986 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электроприво-v дам механизмов, требующих точного поддержания заданных параметров при изменении нагрузки. Цель изобретения - уменьшение ве согабаритных показателей и стоимости электропривода. На чертеже представлена функциональная схема электропривода. Электропривод содержит электродвигатель 1, якорная обмотка которого подключена к параллельно вклю ченным тиристорному преобразователю 2 и регулируемому источнику 3 тока, в цепь управления первого из которых включены последовательно соединенные задатчик 4 скоростиj ре гулятор 5 скорости, регулятор 6 ток и система 7 импульсно-фазовоге упра ления, а в цепь управления второго релейный элемент 8, один из входов которого соединен с выходом датчика 9 скорости, выход которого, как и выход датчика 10 тока включенного между вьюодами тиристорного преобра зователя 2 и регулируемого источника 3 тока, подключены к входам регуляторов 5 и 6 соответственно. Электропривод содержит также блоки 1 и 12 сравнения, интеграторы 13 и 4 и датчик 15 тока, включенный между объединенными выводами регули руемого источника 3 тока и тиристор ного преобразователя 2 и выводом якорной обмотки лехтродвигателя , при этом суммирующий и вычитающий входы блока 11 сравнения подключены соответственно к выходам датчика 15 тока и интегратора 13, выход которо го связан также с суммирующим входом блока 12 сравнения, вычитающий вход которого соединен с выходом датчика тока, а выход - с входе) регулятора 6 тока, второй вход релейного элемента 8 соединен с выход задатчика 4 скорости. Электропривод работает следукядим образом. При подаче задающего сигнала с задатчика 4 на вход регулятора 5 скорости и на вход релейного элеме та 8 вследствие несколько большей инерционности основного канала вначале включается источник 3 тока. По якорной обмотке электродвигателя 1 практически мгновенно начинает прот кать ток источника 3 тока. Датчик 5 тока, регистрирующий ток.в яисорной обмотке электродвигателя 1 как от источника 3 тока, так и от тиристорного преобразователя 2, подает сигнал на суммирующий вход блока 11 сравнения, выход которого подключен к входу интегратора 13. Коэффициент передачи интегратора 13 выше, чем коэффициент передачи интегратора 14. Сигнал с выхода интегратора 13 поступает как на вычитающий вход блока 11 сравнения, так и на суммирующий вход блока 12 сравнения. При таком построении сигнал с выхода интегратора 13 будет стремиться следить за сигналом с выхода датчика 11 тока. Сигнал с выхода интегратора 13;, как уже отмечалось вьше, поступает на суммирукщий вход блока 12 сравнения, на вычитающий вход которого поступает сигнал- с выхода датчика 10 тока, а выход элемента 12 сравнения через интегратор 14 подключен на вход регулятора 6 тока. При этом токовый контур основного канала управления стремится отработать как основной задающий сигнал токового контура, поступающий с выхода регулятора 5 скорости, так и дополнительный сигнал, поступающий с выхода интегратора 14. Это приводит к увеличению сигнала с датчика 15 тока, что в свою очередь увеличивает сигнал на выходе интегратора 13 и 14, т.е. происходит форсиройанньй разгон электродвигателя 1 при предельных возможностях основного канала управления и вспомогательного источнника тока. При достижении электродвигателем 1 заданной скорости релейный элемент В отключает источник 3 тока. Это приводит к тому, что сигналы с датчиков 10 и 15 тока становятся равными, На-. чинается уменьшение сигналов с выходов интеграторов 14 и 13. На выходе интегратора 14 установится такой дополнительньй задающий сигнал токового контура основного канала управления, при котором скорость электродвигателя 1 будет соответствовать заданной, а по якорной обмотке электродвигателя будет протекать ток, определяемый статическим током (моментом нагрузки), и вспомогатбльньй источник тока будет отключен. При изменении статической нагрузки сигнал с выхода датчика 9 скорости становится не равным выходному сигналу задатчика 4. Под действием разности этих сигналов на выходе релейного элемента 8 появляется управляющий сигнал, а на вькоде источ ника 3 тока - практически скачкообразно - ток, подаваемый в обмотку якоря электродвигателя 1. Под дейст вием этого скорость электродвигателя 1 начинает восстанавливаться. При достижении заданного значения скорости рассогласование ток на входе релейного элемента 8 станови ся равньм нулю, ток на выходе источника 3 также становится равньм нулю. Скорость вновь начинает умень шаться, на выходе.релейного элемента 8 вновь появляется сигнал, под действием которого на выходе источника 3 тока появится ток, скорость вновь восстанавливается и т.д. Одновременно с этим сигнал с выхода датчика 15 тока, контролирующий ток в якоре электродвигателя 1 и от тиристорного преобразователя 2 и от источника 3 тока, поступает на суммирующий вход блока 11 сравне ния. На выходе интегратора 13 уста навливается сигнал, равный среднему значению тока (тока статической наг рузки) , протекающему по якорной обмотке электродвигателя 1. Этот сигH Ln поступает на суммирующий вход блока М2 сравнения, на вычитающий вход которого поступает сигнал с дат чика 10 тока, контролирующего только ток в якорной обмотке электродвигат ля 1 от тиристорного преобразовател 2t При этом на выходе интегратора 14 и, следовательно, на выходе рег лятора 6 тока появляется дополнительньй задающий сигнал, обеспечива щий на выходе тиристорного преобра зователя 2 ЭДС, при которой ток, контролируемьй датчиком 10 тока станет равным статическому току. Эт приводит к тому, что необходимость добавочного тока от источника тока отпадает. Следовательно, рассмотрен ный вьше режим работы представляет собой режим, который обеспечивает на выходе источника 3 ток, среднее значение которого уменьшается по ме ре возрастания тока в якоре электро двигател I от тиристорного преобра зователя 2. Таким образом, в предлагаемом электроприводе в момент пуска и в момент приложения внешнего возмущения источник 3 тока создает дополни 724 тельный ток в якоре электродвигателя 1, который обеспечивает йысоКое быст родействие при пуске и исключает динамическое падение скорости, имеющее место при набросе нагрузки. При этом вспомогательньй источник 3 тока работает только в течение времени, которое необходимо для пуска и отработки возмущения основной ситемой регулирования. Устройство компенсирует также падение скорости не только в случае приложения статической нагрузки к валу электродвигателя, но и во всех случаях, когда фактическое значение скорости отклоняется от заданного. Преимуществом предлагаемого электропривода является уменьшение мощности дополнительного источника тока по сравнению с известным электроприводом при сохранении всех положительных свойств последнего. Формула изобретения Электропривод постоянного тока, содержащий электродвигатель, якорная обмотка которого подключена к параллельно включенным тиристорному преобразователю и регулируемому ис-точнику тока, в цепь управления первого из которых включены последовательно соединенные задатчик скорос,ти, регулятор скорости, регулятор тока и система импульсно-фазового управления, а в цепь управления второго - релейный элемент, один из входов которого соединен с выходом датчика скорости, выход которого, как и выход датчика тока, включенного между вьшодами тиристорного преп образователя и регулируемого источника тока, подключен к входам соответствующих регуляторов, отличающийся тем, что, с целью уменьшения массогабаритных показателей и стоимости электропривода, в него введены два блока сравнения, два интегратора и второй датчик тока, включенный между объединенными вьтодами регулируемого источника тока и тиристорного преобразователя и выводом якорной обмотки электродвигателя, при этом суммирукщий и вычитаклщй входы первого блока сравнения подключены соответственно к выходам второго датчика тока и первого интегратора, выход которого связан также с суммирукмцим входом второго блока j сравнения, вычитающий вход которого соединен с выходом первого датчика тока, а выход - с входом регулято1262672фра тока, другой вход релейного элемента соединен с выходом эадатчика скорости.