Устройство управления запуском электродвигателя постоянного тока Советский патент 1991 года по МПК H02P1/18 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах электропривода постоя иного тока общепромышленных механизмов.

Цель изобретения - повышение точности и плавности управления запуском электродвигателя постоянного тока.

На фиг. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 и 3 - алгоритм управления запуском двигателя.

Устройство включает в себя нерегулируемый возбудитель 1 с последовательно включенными независимой обмоткой 2 возбуждения и резистора 3 с шунтирующим его ключом 4, выпрямитель 5 со встроенным прерывателем с последовательно включенными блоком 6 пусковых резисторов с шунтирующими их ключами, электродвигателем 7 постоянного тока с включенным параллельно якорю датчиком 8 напряжения м датчиком 9 прерывистого тока, вычислительное устройство 10, имеющее четыре зхода и три выхода, первый вход которого соединен с выходом датчика 9 прерывистого тока, второй вход - с выходом датчика 8 напряжения, третий вход соединен с выходом выпрямителя 5, а его вход- с третьим выходом вычислительного устройства 10,причем

второй выход вычислительного устройства 10 соединен с управляющим входом блока 6 пусковых резисторов с шунтирующими ключами, а первый выход - с управляющим входом ключа 4, шунтирующего резистора 3 в цепи обмотки 2 возбуждения, четвертый вход вычислительного устройства 10 соединен с выходом датчика 11 потока.

Устройство работает следующим образом.

В память вычислительного устройства 10 вводятся исходные данные, которыми являются: количество ступеней переключений N, расчетные значения скоростей щ на каждой ступени, расчетная длительность пуска на каждой ступени tij, постоянная времени TIJ на каждой ступени, количество ступеней ослабления потока М.

От нерегулируемого возбудителя 1 подается полное напряжение на обмотку 2 возбуждения двигателя 7, резистор 8 шунтирован ключом. При включении выпрямителя 5 происходит пуск двигателя, причем величина сопротивления пускового резистора, включенного последовательно в якорную цепь двигателя, - максимальна. Происходит разгон двигателя. Одновременно включается таймер, отсчитывающий выдержку времени. Как только выдержка времени на первой ступени достигла расчетного значения t выхода вычислительного устройства подается импульс на прерывание тока якоря путем разрыва цепи управляющего электрода тиристора выпрямителя 5.

Длительность бестоковой паузы зависит от целого ряда факторов, главными из которых являются схема выпрямителя, величина тока нагрузки, количество включенных по цепи управляющих электродов

тиристоров, величины противоЭДС двигателя и параметров якорной цепи - активного сопротивления и индуктивности.

Датчик 9 прерывистого тока, включенный в цепь якоря двигателя 7, контролирует

ток главной цепи. Как только ток упадет до нуля, с выхода датчика 9 подается импульс на разрешение замера ЭДС на зажимах двигателя 7 при помощи датчика 8.

Так как процесс измерения происходит

в момент бестоховой паузы, то величина замеренного напряжения практически равна- ЭДС двигателя. Одновременно в вычислительные устройства вводится и информация о потоке Ф от датчика 11 потока. Измерив

величину ЭДС и значение потока Ф, производится расчет коэффициента Кфи скорости со:

Е,

К С Ф, й)

0

0

5

0

5

где С - конструктивная постоянная двигателя.

Определив текущее значение скорости и), сравнивают его с расчетным значением щ. Если СУ щ, производят включение сле- 5 дующей ступени. В случае, когда замеренная скорость двигателя не достигла расчетного значения, то производится расчет интервала времени Л tij, за который двигатель достигнет расчетного приращения скорости Дсо и ожидаемая скорость в момент tij + Atij будет

щ о + Асо.

По истечении интервала времени Atij вычислительное устройство снова формирует импульс прерывания необходимой длительности и подает его на устройство прерывания выпрямителя. В момент бестоковой паузы снова происходит измерение величины ЭДС двигателя, вычисление действительного значения скорости и т.д. При переходе на следующую ступень включается счетчик количества пусковых ступеней. При отработке всех пусковых ступеней дальнейший пуск двигателя происходит при ослабленном потоке двигателя. После отработки последней ступени при ослабленном потоке процесс пуска заканчивается. На фиг. 2 и 3 приведен алгоритм пуска двигателя постоянного тока.

Формула изобретения

Устройство управления запуском электродвигателя постоянного тока, содержащее выпрямитель с последовательно включенными пусковыми резисторами, каждый из которых шунтирован ключом, выход выпрямителя предназначен для соединения с якорной обмоткой электродвигателя, нерегулируемый возбудитель, выход которого предназначен для подключения к обмотке возбуждения электродвигателя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и плавности управления запуском, в него дополнительно введены датчик напряжения и резистор с шунтирующим ключом, предназначенные для подключения

0

соответственно параллельно обмотке якоря электродвигателя и последовательно в цепь обмотки возбуждения, датчик потока, датчик прерывистого тока якоря, вычислительное устройство, а выпрямитель снабжен встроенным прерывателем, при этом выходы выпрямителя, датчика потока, датчика прерывистого тока якоря и датчика напряжения соединены с входами вычислительного устройства, выходы вычислительного устройства соединены с входом выпрямителя с встроенным прерывателем, с управляющим входом ключа, шунтирующего резистор, и ключей, шунтирующих пусковые резисторы, при этом вычислительное устройство реализует алгоритм, приведенный на фиг. 2 и 3,

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводах общепромышленных механизмов, Целью изобретения является повышение точности и плавности управления запуском электродвигателя постоянного тока. Устройство содержит выпрямитель 5 со встроенным прерывателем и блок 6 пусковых резисторов, включенный последовательно с якорной обмоткой электродвигателя 7. Выходы датчиков напряжения 8, прерывистого тока 9, потока 11 соединены с входом вычислительного устройства 10. Выходы вычислительного устройства 10 соединены с выпрямителем бис ключами, шунтирующими пусковые резисторы блока 6 и резистор 3. В данном устройстве величина ЭДС электродвигателя измеряется в момент искусственно создаваемой бестоковой паузы, что исключает влияние нагрузки и повышает точность управления. 3 ил. fe сь 00 о Os 1 СО

С Начало j

(Исходные„данные

Лойача импульса па прерывание

Фиг. Z

Ч

С Начало J

Исходные данные

Нет

нет

s

i

/7уся dSueame- ря на Lyj ступени.

JL

Счет количеств 8а луспобых ступеней

Счет количества ступеней ос- лабления потока