Способ двухзонного регулирования частоты вращения электропривода Советский патент 1991 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока с двухзонным регулированием частоты вращения электродвигателя.

Целью изобретения является повышение качества переходных процессов при приложении момента нагрузки к валу электродвигателя.

На фиг. 1 приведена схема устройства, реализующего предложенный способ; на фиг.2 приведена схема блока управления полем.

Устройство для реализации способа содержит электродвигатель 1 постоянного тока, цепи якоря которого подключены к выводам первого источника 2 питания, а цепи возбуждения - к выводам второго источника 3 питания, последовательно соединенные блок 4 задания частоты и регулятора 5 частоты вращения, ко второму входу которого подключен выход датчика 6 частоты вращения Входы регулятора 7 тока соединены с выходами регулятора 5 частоты вращения и датчика 8 тока, а выход подключен ко входу первого источника 2 питания, к выводам которого подключен вход датчика 9 напряжения. Один из входов регулятора 10 потока соединен с выходом датчика 11 потока, а выход подключен ко входу второго источника 3 питания. Один из входов регулятора 12 напряжения соединен с выходом датчика 9 напряжения Между входом регулятора 10 потока и выходом регулятора 12 напряжения включен блок 13 управления полем, вход управления которого соединен с выходом блока 4 задания частоты вращения. Другой вход регулятора 12 напряжения подключен к выводу узла задания напряжения (на чертежах не паказан).

Блок 13 управления полем выполнен с использованием двух аналого-цифровых преО

ел о ,о ел

образователен 14 и 15, двух регистров 16 и 17, узла 18 сравнения, информационные входы которого соединены с выходами аналого- цифрового преобразователя 14 и регистра 16, цифро-аналогового преобразователя 19, а также логического элемента И 20 и генератора 21, выходные импульсы которого подаются на вход элемента И 20 и управляющие входы регистра 16 и узла 18 сравнения,

Электропривод работает следующим образом.

При подаче на вход блока 4 задания частоты вращения сигнала задания Л/зад., на его выходе появляется нарастающий во времени сигнал, поступающий на вход регулятора 5 частоты вращения и управляющий вход блока 13 управления полем.При этом сигнал на выходе блока 13 управления полностью повторяет сигнал на входе и устройство работает как общеизвестная система регулирования частоты вращения с зависимым управлением потоком возбуждения.

При достижении сигналом на выходе блока 4 задания частоты вращения установившейся величины разгон электродвигателя 1 прекращается.

При этом сигнал на выходе аналого- цифрового преобразователя 14 не меняется во времени и сигнал на выходе узла 18 сравнения принимает значение логического нуля. На выходе элемента И 20 также будет логический нуль и сигнал на выходе регистра 17 будет оставаться неизменным. Этот неизменный сигнал после преобразования из цифрового вида в аналоговый поступает на вход регулятора 10 потока, обеспечивая неизменность потока возбуждения при приложении момента нагрузки к валу электродвигателя 1, а также при разного рода внешних воздействиях (изменения напряжения питающей сети источника питания 3, температуры окружающей среды и т.п.).

При изменении сигнала задания частоты вращения W3aA сигнал на выходе блока 4 задания частоты вращения начинает изменятся.

Сигнал, поступающий с выхода аналого-цифрового преобразователя 14 на вход узла 18 сравнения, оказывается не равным сигналу на выходе регистра 16, сигнал на выходе узла 18 сравнения принимает значение логической единицы, обеспечивая поступление импульсов на управляющий вход регистра 17 с частотой, определяемой параметрами генератора 21.

При этом сигнал с выхода регулятора 12 напряжения поступает на вход регулятора

10 потока и до достижения сигналом на выходе блока 4 задания частоты вращения установившегося значения, устройство осуществляет зависимое управление потоком возбуждения в функции напряжения на якоре электродвигателя 1.

Таким образом, при двухзонном регулировании частоты вращения электропривода постоянного тока снижается перерегулирование и колебательность тока якоря при приложении момента нагрузки к валу электродвигателя за счет устранения влияния второй зоны регулирования на первую, обеспечения постоянства потока возбуждения электродвигателя при протекании переходных процессов в первой зоне, связанных с приложением момента к валу электродвигателя.

При этом быстродействие системы управления потоком не ограничивается условиями переходных процессов в первой зоне при возмущении по нагрузке. Повышение быстродействия во второй зоне позволяет снизить перерегулирование напряжения на якоре электродвигателя при разгоне до частоты вращения равной и выше основной. Повышение качества переходных процессов повышает энергетические показатели работы электропривода, улучшает коммутацию тока на коллекторе электродвигателя, повышает ресурс работы электро-и механооборудования элементов кинематической цепи исполнительный механизм - электродвигатель

35

Формула изобретения

Способ двухзонного регулирования частоты вращения электропривода постоянного тока, согласно которому в первой зоне задают частоту вращения электродвигателя, сравнивают заданное значение частоты вращения с измеренным и по результатам сравнения формируют напряжение на якоре электродвигателя, а во второй задают величину напряжения, сравнивают заданное

значение с измеренным и по результатам сравнения формируют поток возбуждения, отличающийся тем, что, с целью повышения качества переходных процессов при приложении момента нагрузки к валу

электродвигателя, дополнительно измеряют значение первой производной от сигнала задания частоты вращения электродвигателя и при нулевом значении величины первой производной исключают измельчение потока

возбуждения электродвигателя, стабилизируя его на уровне, соответствующем окончанию процесса изменения сигнала задания частоты вращения.

Фиг.1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах постоянного тока с двухзонным регулированием частоты вращения электродвигателя. Целью изобретения является повышение качества переходных процессов при приложении момента нагрузки. Устройство, реализующее способ двухзонного регулирования частоты вращения электропривода, содержит электродвигатель 1 постоянного тока, последовательно соединенные регулятор 5 частоты вращения и регулятор 7 тока. Между входом регулятора 10 потока и выходом регулятора 12 напряжения включен блок 13 управления полем. В данном способе дополнительно измеряют значение первой производной от сигнала задания частоты и при нулевом значении величины первой производной исключают изменение потока возбуждения электродвигателя, что существенно улучшает условия протекания динамических режимов электропривода. 2 йл. Ј