Способ регулирования частоты вращения электропривода постоянного тока с потенциальным моментом нагрузки Советский патент 1991 года по МПК H02P5/06 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах с потенциальным моментом нагрузки.

Целью изобретения является повышение надежности.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема электропривода; на фиг. 2 - механические характеристики электродвигателя.

Электропривод для реализации способа регулирования частоты вращения содержит электродвигатели 1, 2 постоянного тока, обмотки якорей которых включены последовательно и подключены к реверсивному тиристорному преобразователю 3. Обмотка 4 независимого возбуждения электродвигателя 1 подключена через неуправляемый выпрямитель 5 и ключ 6 к

сети переменного тока (напряжения). Обмотка- 4 шунтирована диодом 7. Обмотка 8 независимого возбуждения электродвигателя 2 подключена через управляемый выпрямитель 9 к сети переменного тока.

Согласно способу для разгона электропривода увеличивают по линейному закону напряжение питания электродвигателей 1, 2, при этом электропривод разгоняется до номинального напряжения. Измеряют напряжение преобразователя 3 и по достижении последним номинального значения измеряют тяговое усилие привода. При измеренном усилии, меньшем заданного (0,2-0,35) FHOM. одновременно начинают отсчет наперед заданного интервала времени и уменьшают ток обмотки 4 по закону

( ю VI ю со VJ

Ј i IHOM (1 - e ) до нулевого значения.

Интервал времени равен (1-2) г, где т - постоянная времени обмотки 4 при закороченных ее выходах, По окончании временного интервала ЭДС электродвигателя 1 равна нулю, а ЭДС электродвигателя 2 удваивается и равна номинальному напряжению преобразователя 3, частота вращения привода равна двойной номинальной. Затем в функции is К я уменьшают ток обмотки 8, увеличивая в пределе частоту вращения привода до четырехкратной от номинальной. Для торможения привода уменьшают по линейному закону напряжение преобразователя 3 и одновременно начинают отсчет выдержки времени, равной электромеханической постоянной привода, по окончании которой напряжение преобразователя 3 составляет примерно половину номинального значения, затем увеличивают ток в обмотке 8 по линейному закону до номинального значения, в результате привод имеет номинальную частоту вращения. Для дальнейшего уменьшения скорости уменьшают по линейному закону напряжение преобразователя до нулевого значения, после чего увеличивают ток обмотки 4 по экспоненциальному закону до номинального значения. Цикл работы привода окончен,

Электропривод- работает следующим образом.

При разгоне привода рабочая точка перемещается из точки 10 на статическую характеристику 11, при этом оба электродвигателя 1, 2 работают при номинальном магнитном потоке и номинальном напряжении якоря, равном половине номинального напряжения преобразователя 3. При попадании рабочей точки в зону точки 12 (и левее) уменьшается ток обмотки 4 и рабочая точка попадает в точку 13, в которой электродвигатель 1 имеет нулевую ЭДС и не создает момент, все напряжение преобразователя 3 приложено к электродвигателю 2, который воспринимает весь момент привода. Характеристика 14 статическая и соответствует разной степени ослабления магнитного потока электродвигателя 2. Наибольшая частота вращения электродвигателя 2 соответствует четырехкратной номинальной и ограничена по конструктивным соображениям (точка 15). При торможении уменьшается напряжение преобразователя 3 в два раза и рабочая точка попадает в точку 16, затем усиливается магнитный поток электродвигателя 2 (точка 17) и уменьшается напряжение преобразователя 3 до нулевого значения, после чего ток в обмотке 4 увеличивают до номинального. Привод готов к новому циклу работы. Уменьшение напряжения и увеличение потока может быть одновременным,

При спуске груза привод работает аналогично, за исключением ступенчатого ослабления магнитного потока элект0 родвигателя 2 из-за неустойчивости характеристики 14 в IV-м квадранте. В зависимости от перегрузочной способности и устойчивости привода ослабление потока электродвигателя 2 в

5 -м квадранте также может быть ступенчатое.

Таким образом, электропривод позволяет в двухдвигательном электроприводе получить диапазон регулирования скорости

0 сверх номинальной до 4:1, при этом повышение надежности достигается заданной последовательностью режимов работы, обеспечивающих удовлетворительное качество протекания переходных процессов.

5Формула изобретения

Способ регулирования частоты вращения электропривода постоянного тока с потенциальным моментом нагрузки, заключающийся в том, что увеличивают на0 пряжение питания на последовательно включенных обмотках якорей электродвигателей, механически связанный друг с другом, до номинального значения, измеряют тяговое усилие привода и при его амплиту5 де, меньшей наперед заданного значения, уменьшают ток возбуждения одного электродвигателя до нулевого значения, затем уменьшают ток возбуждения другого электродвигателя в функции тока якоря, о т л и0 чающийся тем, что, с целью повышения надежности, отсчитывают наперед заданный интервал времени от начала уменьшения тока возбуждения первого электродвигателя, осуществляемого по

5 закону

1 ном (1 -ее),

где IHOM номинальное значение тока возбуждения первого электродвигателя; 0 е - основание натуральных логарифмов;

t - время;

т- постоянная времени закороченной обмотки возбуждения первого электродви- 5 гателя, з уменьшение тока возбуждения второго электродвигателя начинают по истечении упомянутого интервала, затем по линейному закону уменьшают напряжение питания и увеличивают ток возбуждения второго электродвигателя до номиналы- значения увеличивают ток возбуждения ного значения, измеряют напряжение пита- первого электродвигателя до номинального ния и по достижении последним нулевого значения,

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах с потенциальным моментом нагрузки. Целью изобретения является повышение надежности. Электропривод для реализации способа регулирования частоты вращения содержит электродвигатели 1, 2 постоянного тока, обмотки якорей которых включены последовательно и подключены к реверсивному тиристорному преобразователю 3. В данном способе регулирования для разгона электропривода увеличивают по линейному закону напряжения питания электродвигателей 1,2. Измеряют напряжение преобразователя 3 и тяговое усилие привода, при уменьшении которого до заданного значения, уменьшают ток обмотки 3 возбуждения. 2 ил. (Л

ГЦ

- 1 11 II I I II

Фиг,2