Устройство для разделения режимов управления электродвигателем постоянного тока Советский патент 1990 года по МПК H02P5/06 

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

Цель изобретения - повышение качества переходных процессов при двухзон- ном регулировании скорости.

На чертеже приведена схема устройства о

Устройство содержит фазочувствитель ный выпрямитель 1 (блок задания скорости) , к выходу которого присоединены последовательно соединенные усилитель 2 с. ограничителем, блок 3 выборки-хранения и регулятор 4 напряжения с ограничением, а также последовательно соединенные усилитель 5, выпрямитель 6, усилитель 7 задания потока, нелинейный преобразователь 8 типа насыщение размыкающий ключ 9 и регулятор 10 потока, второй вход регулятора 10 соединен с блоком 11 задания потока и с первым входом первого компаратора 12, второй вход которого соединен с выходом датчика 13 потока возбуждения, управляющий вход размыкающего ключа 9 соединен с выходом второго компаратора 14, входы которого подключены к датчику 15 напряжения и к выходу усилителя 2 с ограничением, управляющий вход блока 3 соединен с выходом первого компаратора 12, второй вход усилителя 7 через выпрямитель 16 соединен с выходом усилителя 2 с ограничением с, Усилители 2 и 5 имеют коэффициент усиления равный единице„

Устройство работает следующим образом

При разгоне электродвигателя до основной скорости напряжение с выхода фазочувствительного выпрямителя 1 через усилитель 2 и блок 3 выборки-хранения поступает на регулятор 4 напряжения о Электродвигатель разгоняется с темпом, определяемым ограничением регулятора 4, При достижении напряжением на выходе фазочувствительного выпрямителя 1 значения, соответствующего заданию на номинальное напряжение на якоре двигателя, вступает в ра боту ограничение усилителя 2 и при дальнейшем увеличении напряжения на выходе блока 1 напряжение на выходе усилителя 2 не изменяется„

При разгоне двигателя выше основной скорости напряжение на выходе фазочувствительного выпрямителя 1 больше напряжения ограничения усилителя 2,

5

0

5

30

35

40

45

50

55

Выпрямленные напряжения усилителей 2 и 5 сравниваются на входе усилителя 7 задания потока возбуждения. До основной скорости эти напряжения равны по величине и противоположны по знакуf поэтому напряжение на выходе усилителя 7 равно нулю

Выше основной скорости напряжение на выходе усилителя 5 превышает напряжение на выходе усилителя 2 (это напряжение постоянно и определяется ограничением усилителя 2)0 Поэтому на выходе усилителя 7 появляется напряжение, пропорциональное разности напряжений усилителей 5 и 2„ Это напряжение через нелинейный преобразователь 8 и ключ 9 поступает на вход регулятора 10 потока, где оно вычитается из напряжения задания номинального потока-возбуждения, поступающего на второй вход регулятора 10 от блока 11 задания.

Блок 3 выборки-хранения и ключ 9 (размыкающий) совместно с компараторами 12 и 14 обеспечивают оптимальный характер переходных процессов при двух- зонном регулировании скорости во всех режимах работы электропривода независимо от темпа изменения сигнала на выходе фазочувствительного выпрямителя 1 о

При отсутствии сигнала на управляющем входе блок 3 выборки-хранения ра- ботает в режиме выборки, т0е, является пропорциональным усилителем. При поступлении сигнала на его управля- щий вход блок 3 начинает работать в режиме хранения, т„е, запоминает выходное напряжение, имевшее место в момент поступления напряжения на его управляющий входо

После снятия напряжения с управляющего входа блок 3 переходит на работу в режиме выборки

При разгоне привода выше основной скорости на перв.ом этапе переходного процесса происходит увеличение напряжения на якоре электродвигателя при постоянном номинальном значении его потока.

Н-а первом этапе процесса разгона поток имеет номинальное значение поскольку ключ 9 разомкнут, так как имеется напряжение на выходе компаратора 14 из-за того, что действительное напряжение на .якоре меньше заданного. Блок 3 выборки-хранения работает при этом в режиме выборки, так как

поток равен заданному номинальному значению и напряжение на выходе компаратора 12 равно нулю. После достижения на якоре заданного напряжения значение напряжения на выходе компаратора 14 становится равным нулю и ключ 9 замыкается, после чего начинается второй этап процесса разгона путем ослабления потока„ При этом появляется сигнал на выходе компаратора 12 и блок 3 переходит в режим хранения, т.е. на его выходе поддерживается неизменное напряжение, имевшее место при поступлении сигнала от компаратора 12

Разделение режимов управления сохраняется независимо от темпа изменения напряжения на выходе элемента 1„ При торможении сигнал на выходе фазо- чувствительного выпрямителя 1 уменьшается, причем изменение этого сигнала вплоть до нуля может иметь скачкообразный характер. При уменьшении напряжения выпрямителя 1 появляется напряжение на выходе компаратора 14 и ключ 9 размыкаетсяо При этом регулятор потока 10 получает задание на увеличение потока до номинального значения о

На первом этапе процесса торможения, пока поток не достиг номинального значения, блок 3 продолжает работать в режиме хранения, поэтому на якоре двигателя поддерживается неизменное номинальное напряжение„ После нарастания потока до номинального значения исчезает сигнал на выходе компаратора 12 и блок 3 переходит в режим выборки Начинается второй этап процесса торможения путем снижения напряжения на якоре при номинальном потокео

В режиме реверса независимо от темпа изменения сигнала Лазочувствитель- ного выпрямителя 1 вплоть до скачкообразного устройство работает следующим образом,,

В момент начала реверса появляется напряжение на выходе компаратора 14, ключ 9 при этом размыкается и начинается процесс увеличения потока до номинального значения,, Блок 3 работает в режиме хранения, т„е0 на якоре электродвигателя поддерживается номинальное напряжениео

После достижения потоком номинального значения исчезает напряжение на выходе компаратора 12, блок 3 переходит на работу в режиме выборки и осу

,

10

ществляется изменение напряжения на якоре электродвигателя от номинального значения одного знака до номинального значения другого знака при нормальной величине потока

После достижения напряжением номинального значения противоположного знака исчезает напряжение на выходе компаратора 14, ключ 9 размыкается и начинается процесс разгона двигателя до скорости выше основной путем ослабления потока при неизменном номинальном напряжении на якоре, KOTO-V

.г рое поддерживается блоком 3, работающим при этом в режиме хранения0

Устройство для разведения режимов управления электродвигателем постоянного тока позволяет повысить качество

20 переходных процессов при двухзонном регулировании скорости электродвигателя и одновременное увеличение надежности,,

25 Формула изобретения

0

0

5

0

Устройство для разделения режимов управления электродвигателем постоянного тока, содержащее фазочувствитель- ный выпрямитель, регулятор напряжения с ограничением, регулятор потока и блок задания потока, выход которого подключен к первому входу регулятора потока, усилитель и усилитель с ограничением, два выпрямителя, нелинейный преобразователь типа насыщение и усилитель задания потока, два входа которого через выпрямители соединены соответственно с выходом усилителя с ограничением и усилителя, входом соединенного с выходом фазочувстви- тельного выпрямителя, вход нелинейно- ного преобразователя подключен к выходу усилителя задания потока возбуждения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежност ти и качества переходных процессов при двухзонном регулировании скорости, в него введены блок выборки-хранения, два компаратора, размыкающий ключ и датчики напряжения и потока, причем к выходу фазочувствительного выпрямителя присоединены последовательно соединенные усилитель с ограничением, блок выборки-хранения и регулятор напряжения с ограничением, входы первого компаратора соединены с выходами датчика потока и блока задания потока, а выход подключен к управляющему входу

5

715787978

блока выборки-хранения, входы второгоющему входу размыкающего ключа, вклюкомпаратора соединены с выходами уси-ценного между выходом нелинейного прелителя с, ограничением и датчика нэп-образователя типа насыщение и вторяжения., а выход подключен к управля-рым входом регулятора потока „

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах. Целью изобретения является повышение качества переходных процессов при двухзонном регулировании скорости. Устройство содержит компаратор 12, входы которого подключены к датчику 13 потока возбуждения и к блоку 11 задания потока. Выход компаратора 12 соединен со входом блока 3 выборки-хранения. Входы компаратора 14 соединены с выходом усилителя 2 с ограничением и датчиком 15 напряжения. Выход компаратора 14 подключен к управляющему входу размыкающего ключа 9. В данном устройстве обеспечивается эффективное разделение режимов управления при двухзонном регулировании за счет введения двух компараторов, обеспечивающих четкую фиксацию переключения с одного режима на другой. 1 ил.