Способ гашения вынужденных колебаний в многодвигательном электроприводе Советский патент 1987 года по МПК H02P7/68 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в многодвигательных электроприводах прокатных станов, буровых лебедок, механизмов поворота одноковшовых экскаваторов.

Целью изобретения является повы- шение надежности.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - зависимость вход-выход блока нелинейности.

Электропривод для осуществления

способа содержит последовательно сое- 15 баний напряжение на зажимах якоря

иненные якори 1 генераторов и яко- и 2 основных электродвигателей. К эквипотенциальным точкам этой якорной цепи (например, к противополож- ным зажимам пары якорей -1 и 2) подключены последовательные цепочки, каждая из которых состоит из. якоря 3 вспомогательного электродвигателя и регулируемой индуктивности 4, в качестве которой может быть использована, например, собственная индук- тивность обмотки якоря 3, На валу якорей 3 установлен также дополни-

тельный маховик 5. Обмотки 6 возбуж- дения вспомогательных электродвигателей подключены к выходу тиристор- ного возбудителя 7, вход которого через блок 8 нелинейности присоединен к выходу преобразователю 9 частота - напряжение.

В качестве преобразователя 9 может быть использован любой преобразователь частота - напряжение постоянного тока. Вход преобразователя 9 подключен через блок 10 вьщеления частоты основной гармоники вынужденных колебаний к выходу датчика 11 частоты вращения якоря 2 основного электродвигателя. В качестве блока 10 может быть использован, например, фильтр нижних частот. Зависимость вход-выход блока 8 нелинейности, ко- торьй осуществляет преобразование сигнала, пропорционального частоте возмущающих воздействий, в соответствии с кривой намагничивания, инди- видуальной для каждого типа электродвигателя, приведена на фиг. 2.

Схема устройства с датчиком 11 частоты вращения на базе тахогене- ратора по стоянного тока отличается от схемы на фиг. 1 отсутствием блока . 10 вьщеления частоты вынужденных колебаний и преобразователя 9 частота-напряжение, так как напряжение на выходе датчика 11 пропорционально частоте возмущающих воздействий.

Устройство для осуществления способа гашения вынужденных колебаний pat5oTaeT следующим образом.

Последовательные цепочки с каждой парой якорей 1 и 2 образуют после- довательный колебательный контур, в котором якорь 3 вспомогательного электродвигателя является эквивалентной емкостью. При отсутствии или малой величине вынужденных коле0

2 основного электродвигателя равно , напряжению на зажимах якоря 1 генератора или близко к нему и напряжение между их противоположными зажимами практически равно нулю. Приложенное к последовательной цепи небольшое постоянное напряжение небаланса компенсирует противовес в якоре 3, а ток от высокочастотных

5 зубцовых и коллекторных гармоник ограничивается индуктивностью этой цепи.- Величину необходимого тока обмотки возбуждения и, следовательно, эквивалентную емкость якоря 3 с ма0 ховиком 5 на его валу определяют

из условия обеспечения резонанса напряжений с последовательно включенной индуктивностью 4. По мере разгона якорей 2 основных электродвигателей растет частота вынужденных колебаний момента их на валу. Эту частоту выявляют на выходе датчика 11 частоты вращения, выделяют частоту основной гармоники вынужденных колебаний в блоке 10, которую в преобразователе 9 преобразуют в напряжение постоянного.тока на его выходе. Напряжение на выходе преобразователя пропорционально частоте вынужденных колебаний. Резонансная частота дополнительной цепи, образованной последовательно соединенными якорем 3 и индуктивностью 4, опреде-, ляется.формулой .

5

0

5

50

f

НУЛЦ

где J - момент инерции якоря электродвигателя ,

конструктивный коэффициент электродвигателя; полезный магнитный поток электродвигателя;

С. Ф

LC - суммарная индуктивность

якоря и добавочной индуктиности.

Как видно из этой формулы, необходимый магнитный поток вспомогателного электродвигателя пропорционален частоте вынужденньк колебаний, что определяет характер преобразования сигнала в блоке 8 нелинейности, характеристика вход - выход которого обратно пропорциональна кривой намагничивания вспомогательного электродвигателя (фиг. 2), Аналоговый сигнал на входе блока 8 образуется в результате преобразования сигнала на выходе блока 10 в преобразователе 9. Сигнал на выходе блока 10 получается в результате обработки сигнала на вьпсоде датчика 11 частоты вращения.

При применении, например, частотного датчика 11 в блоке 10 осуществляется вьщеление из колебаний частоты на выходе датчика 11 частотного сигнала, пропорционального колебаниям частоты. Аналогичные преобразования получаются при применении кодовых датчиков при асинхронных та хогенераторов переменного тока. В результате выделения вынужденных колебаний и корректировки тока возбуждения для обеспечения резонанса напряжения в последовательной цепи, состоящей из индуктивности 4 и якоря 3 электродвигателя, образуется имеющий малое сопротивление путь дл тока на частоте периодических возмущающих воздействий. Этот ток, взаимодействуя с магнитным потоком основных электродвигателей, создает

598834

дополнительный момент, который гасит вынужденные колебания.

В случае применения в качестве

v датчика 11 частоты вращения тахоге- нератора постоянного тока к блоку 8 подключается выход тахогенератора, так как напряжение на выходе датчика 11 пропорционально частоте возму10 щающих воздействий, и дальнейшие процессы протекают идентично.

Изобретение обеспечивает значительно более полное и надежное гаше- 15 ние еынужденных колебаний в многодвигательном электроприводе.

.Форм у л а изобретения

20

Способ гашения вынужденных колебаний в многодвигательном электроприводе, согласно которому создают дополнительную составляющую момента,

25 компенсирующую вынужденные колебания момента на валу электродвигате- ля, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, подключают последовательный резо2Q нансный контур между эквипотенциальными точками последовательно соединенных электродвигателей и источников постоянного тока, дополнительно измеряют частоту вращения электродвигателей, вьщеляют частоту перио- дических возмущающих воздействий и устанавливают величину емкости резонансного контура, соответствуюпзую резонансу напряжений в контуре для данной измеренной частоты возмущаю40

щих воздействий.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах прокатных станов, механизмов экскаваторов. Целью изобретения является повьппение надежности. Согласно данному способу вьзде- ляют частоту периодических возмущающих воздействий, пропорциональных частоте вращения электродвигателя. Устанавливают величину емкости, входящей в резонансный контур, при которой обеспечивается резонанс напряжений в контуре для измеренной частоты возмущающих воздействий. 1 ил. (Л со ел СО 00 00 со

Ф

Редактор Л.Повхан

Составитель М.Кряхтунова

Техред Л.Сердюкова Корректор Л.Патай

Заказ 6162/55 Тираж 639Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

. 2

Us, f/«e;