Способ регулирования тока электропривода и устройство для его осуществления Советский патент 1989 года по МПК H02P5/16 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока.

Цель изобретения - повышение качества переходных процессов.

На чертеже приведена схема устройства , реализующего способ регулирования тока в электроприводе.

Устройство для регулирования тока электропривода содержит источник 1 механической энергии на валу генератора 2 постоянного тока с обмоткой 3 возбуждения, подключенный к генератору 2 электродвигатель 4 с сериесной обмоткой 5 возбуждения, последовательно включенные регулятор 6 тока, блок 7 сравнения, блок 8 деления,

коммутатор 9 и регулятор 10 тока возбуждения генератора 2. Блок 11 изменения структуры, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора 9, датчик 12 тока, выход которого соединен с входом регулятора 6 тока и первым входом блока 11 изменения структуры, датчик 13 ЭДС двигателя 4, выход которого соединен с вторым входом блока 7 сравнения и вторым входом блока 11 изменения структуры, датчик 14, ЭДС генератора 2, выход которого соединен с третьим входом блока 11 изменения структуры, датчик 15 частоты вращения генератора 2, выход которого соединен со вторым входом блока 8 деления. Источ00

со ел со

ник 16 опорного напряжения, выход которого подключен к одному из входов коммутатора 9.

Способ регулирования тока электродвигателя реализуется при работе устройства следующим образом.

Блок 11 изменения структуры формирует управляющий сигнал, равный нулю, при ЭДС электродвигателя, мень- шей суммы ЭДС генератора и падения напряжений от тока Ц якорей на суммарном активном сопротивлении R ЯЕ обмоток, и управляющий сигнал, равный единице, в противном случае. Этот блок может быть реализован на базе сумматора сигналов соответствующих датчиков.

При токе электропривода, равном нулю, на выходе блока 11 изменения структуры формируется управляющий сигнал j(J и коммутатор обеспечивает поступление на вход регулятора тока сигнала, равного U0, с блока опорного напряжения. При этом к обмотке возбуждения генератора приложено полное напряжение источника питания регулятора тока возбуждения Un и ЭДС генератора равна Ег (.

Переходный процесс в электроприво- де описывается следующим уравнением

di.o LRSdt + К«1Я+ Егмокс

или

(КГКЯ2)1Я Ег

где К . - коэффициент пропорциональности между ЭДС двигателя и током его обмотки возбуждения i fl при линеаризации кривой намагничивания двигателя и фиксированной частоте вращенияj 1 Я5 суммарная индуктивность

цепи якорей.

Из уравнения видно, что в начальный момент обеспечивается быстрое возрастание тока электропривода за счет большого значения Егл1ЛКС(и соответственно производной тока), Однако решение уравнения неустойчиво (так как К, R яг), поэтому коммутатор 9 по сигналу блока 11 изменения струк

(туры изменяет структуру электропривода таким образом, чтобы при сохра- нении положительного значения производной тока обеспечить протекание

переходного процесса без перерегулирования (аперидический характер протекания переходного процесса). Этот момент соответствует моменту, при котором выполняется условие ЕЛ Ер+ + iflRpj. При этом на выходе блока изменения структуры формируется управляющий сигнал и коммутатор 9 осуществляет подключение выхода регулятора 10 к выходу блока 8 деления, Переходньй процесс в электроприводе после изменения его структуры описывается следующим уравнением:

) ЕДС)

aidt

0 5

30

5

5

о

0

5

где Er(t) К,1Я-К(1Э-1Я),

13 - сигнал задания тока

электропривода j К - коэффициент усиления

пропорционального регулятора тока.

С целью компенсации внутренней положительной обратной связи по току введена отрицательная обратная связь по ЭДС двигателя, которая обеспечивает требуемое качество протекания переходного процесса.

Общий коэффициент усиления системы регулирования изменяется блоком 8 деления обратно пропорционально значению частоты вращения генератора 2. Этим достигается компенсация возмущения, вызванного изменением частоты вращения генератора 2,

Способ и устройство имеют высокое быстродействие за счет обеспечения больших значений производной тока электропривода в начальный момент времени, а также устойчивость и требуемую точность за счет изменения структуры электропривода.

Формула изобретения

1. Способ регулирования тока электропривода по системе генератор- электродвигатель с сериесным возбуждением при рекуперативном торможении, заключающийся в регулировании тока возбуждения генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения качества переходного процесса, измеряют значения ЭДС электрических машин и тока якорей, при токе якорей, равном нулю, задают ток возбуждения в независимой обмотке возбуждения генератора в направлении, обеспечивающем согласное наг правление ЭДС электрических машин, при превышении ЭДС электродвигателя значения, равного сумме ЭДС генератора и падения напряжения от тока якорей на активном сопротивлении цепи якорей электрических машин, направление тока в независимой обмотке генератора изменяют на обратное.

2, Устройство для регулирования тока электропривода по системе генератор-электродвигатель с сериесным

возбуждением,содержащее регулятор тока 15 блока деления, и блок изменения

рого подключен к выходу регулятора тока, блок опорного напряжения, блок деления, первый вход которого подключен к выходу блока сравнения, коммутатор , первый и второй входы которого соединены с выходами соответствен - но блоков опорного напряжения и ния, а выход подключен к клеммам для подключения,к регулятору тока возбуж - дения регулятора, датчики ЭДС генератора и электродвигателя, датчик частоты вращения генератора, выход которого подключен к второму входу

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования электродвигателей постоянного тока. Целью изобретения является повышение качества переходного процесса. Устройство, реализующее способ, содержит источник 1 механической энергии на валу генератора 2 с обмоткой 3 возбуждения. Электродвигатель 4, подключенный к генератору 2, с сериесной обмоткой 5 возбуждения, регулятор 6 тока и блок 11 изменения структуры. В первый момент режима торможения обеспечивается быстрое возрастание тока электропривода за счет согласного включения ЭДС генератора 2 и электродвигателя 4. Затем блок 11 формирует сигнал, обеспечивающий реверс направления тока в обмотке 3 возбуждения генератора и увеличение запаса устойчивости за счет изменения структуры системы управления электропривода. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

и датчик тока, выход которого подключен к соответствующему входу регулятора, тока, отличающееся тем, что, с целью повышения качества переходного процесса, в него введены блок сравнения, первый вход кото

структуры, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора, а входы соединены с выходами датчиков ЭДС и тока, причем выход датчика ЗДС электродвигателя подключен также, к второму входу блока сравнения.