Устройство для нагружения электродвигателя постоянного тока Советский патент 1990 года по МПК H02P5/06 

СД 00 ГС

Изобретение отногт тся к электротехнике и молсет бмть использовано в стендах и системах для испытаний электродвигателей постоянного тока

Целью изобретения является упрощение и повьшение точности нагружеНИЯо

На фиг о 1 приведена схема устройства для нагружения электродвигателя пЬследовательного соединения; на фиг, 2 и 3 - электромеханические и временные соответственно характеристики электродвигателя.

Устройство для нагружения электро д)зигателя 1 последовательного воз- буждеш я содержит тиристорный реверсивный преобразователь 2, Последовательная обмотка 3 возбуткдения включена в цепь электродвигателя

1 через диодный мост -А Выход системы 5 импульсно-фазового управления подключен к управляющему входу ти- ристорного реверсивного преобразователя 2, Устройство содержит также регулятор 6 с блоком 7 токоограни- чения и регулятор 8 скорости. Входы регулятора 6 тока соединены с выходами регулятора 8 скорости и датчика 9 тока якоря о Вход обратной связи

регулятора 8 скорости соединен с выходом датчика 10 скоростио Ключ 11 включен между задающим входом регулятора 8 скорости и выходом блока 12 зддания скорости о

Устройство содержит также блок 13 сравнения с характеристикой типа прямоугольного гистерезиса, входы которого соединены с выходаг и датчика 10 скорости и блока 12 задания скорости, а выход подключен к управляющему входу ключа 11. Возможно вьшолнение устройства с включением якорной обмотки электродвигателя 1 в диагональ диодного моста 4 и непо- средственным включением обмотки 3 возбуждения.

Характеристика блока 12 сравнения симметрична относительно оси абсцисс, а петля гистерезиса смещена по оси абсцисс в область положительных значений. Рабочая точка на характеристике типа прямоугольного гистерезиса определяется параметром &и из- Псо где из - сигнал задани скорости, а U(jij- сигнал обратной связи скорости„

Устройство работает следующим образом.

о

5

Q

0

5

Разгон двигателя осуществляется путем изменения во времени выходного напряжения блока 12 Так как U U,, ( то ключ 11 замкнут. Разгон может осуществляться при ступенчатом.изме- нении сигнала ток якоря двига- I теля в этом случае с помощью регулятора тока поддерживается на уровне тока ограничения, задаваемого с помощью блока 7о Направление скорости вращения задается с помощью блока 13, т. е. в зависимости от полярности напряжения Ug. Процесс разгона двигателя при токе I .лпредставлен на фиг о 2 от скорости СО (ц до макс процесс представлен как постепенный переход с характеристики на характеристику При достижении скорости 03 .д, двигатель продолжает разгон и в некоторый момент времени заданная и фактическая скорости двигателя станут равными с Разность сигналов Uj- UQ поступает на вход блока 13 сравнения Если U-j- Е (петли гистерезиса), то ключ 11 размыкается и на второй вход регулятора 8 скорости поступает отрицательный сигнал - U(jo В момент размыкания ключа на вход регулятора 6 тока по- стзшает отрицательный сигнал, вследствие чего напряжение на выходе преобразователя 2 изменяет свой знак, так как преобразователь 2 отрицательным напряжением перево дится в реверсированный режим. Поскольку ток в цепи якоря должен определяться суммой ЭДС и напряжения, то при малом значении сопротивления в якорной цепи должен бьп ь большой ток о Напряжение с выхода датчика тока изменяет свой знак (становится положительным) о Благодаря этому входной суммарный сигнал регулятора тока начинает уменьшаться по мере роста тока в якорной цепи, а затем изменяет свой знак на противоположный Выпрямленное напряжение вследствие этого становится отрицательным и то-к якоря равен току ограничения.

).

Электродвигатель уменьщает свою

скорость по траектории ) (фиг.3)„ Длительность процесса торможения зависит от момента инерции. По мере замедления уменьшается отрицательный сигнал UQ, следовательно, при практи-- чески постоянном значении сигнала

с датчика тока напряжение преобразователя 2 уменьшается При этом, если Uy - Uj -Е, то срабатывает релейный элемент (нелинейность типа гистерезиса) и замыкается ключ 11 Напряжерше задания регулятора тока становится положительнымо Двигатель переходит в двигательный режим (на характеристику C02.(Ijj))oB дальнейшем повторяются процесс разгона двигателя в двигательном режиме и процесс генераторного торможения Процесс изменения скорости и тока повторяется периодически о

Таким образом, частота колебаний зависит от токов ограничения в двигательном и тормозном режимах, ширины петли гистерезиса блока 13 сравнения с нелинейностьюо При известных значениях сопляке мин устанавливают значения тока ограничения; частота кривой тока Ij((t) при этом является функцией указанных параметров.

Контроль параметров нагружения осуществляется с помощью приборного оборудования.

Устройство обеспечивает повышетше точности нагружения и исключение специального электромеханического блока нагруженияо

0

Формула изобретения

Устройство для нагружения электродвигателя постоянного тока, содержащее тиристорный реверсивный преобразователь с системой импульсно-фазо- вого управления, предназначенный для подключения к якорной обмотке электродвигателя, регулятор тока, выход которого соединен с входом системы и fflyльcнo-фaзoвoгo управления, а входы подключены к вькодам датчика тока якоря и регулятора скорости, вход обратной связи которого соединен с выходом датчика скорости, а зaдaюшJiй вход связан с выходом блока задания скорости, отличающееся тем, что, с целью упро- , щения и повышения точности нагружения, в него введены диодньш мост для. параллельного подключения к последо- вaтeJ ьнoй обмотке возбуждения или обмотке якоря, ключ, включенньш между задаюпрм входом регулятора ско5 рости и выходом блока задания скорости, блок сравнения с характеристикой типа прямоугольного гистерезиса, вхо- ды которого соединены с выходами датчика скорости и блока задания , ;

0 скорости, а выход подключен к управляющему входу ключа.

5

0

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в стендах и системах для испытаний электродвигателей постоянного тока. Целью изобретения является упрощение и повышение точности нагружения. В устройство нагружения электродвигателем 1 постоянного тока, включающее реверсивный тиристорный преобразователь 2 с ситемой 5 импульсно-фазового управления, регуляторы скорости 8 и тока 6, датчики скорости 10 и тока 9, введены диодный мост 4, шунтирующий последовательную обмотку 3 возбуждения, блок 13 сравнения с характеристикой типа прямоугольного гистерезиса и ключ 11. На входные зажимы блока 13 сравнения подаются сигналы от датчика 10 скорости вращения и блока 12 задания скорости. Выход блока 12 задания скорости через ключ 11 связан с первым входом регулятора 8 скорости. Выход блока 13 сравнения связан с управляющим входом ключа 11. Введение ключа 11 и блока 13 сравнения с характеристикой типа прямоугольного гистерезиса позволяет исключить специальный электромеханический блок нагружения, что упрощает устройство и повышает точность нагружения. 3 ил.