УСТРОЙСТВО КОРРЕКЦИИ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОПРИВОДА ПОСТОЯННОГО ТОКА Советский патент 1973 года по МПК H02P5/06 

1

Изобрете-ние ОБНОСИТСЯ к системам авто матичеокопо регулирошамия скорости электродвигателей постоянного тока и может быть иопольз01ва«о для а1ВТ01матизирова«ных электроприводов с электрад вигателями псстоянного тока iB металлургической, бумагоде Тателыной и друг-их отраслях промышланиости.

Известно устройство ,корре.кци1И системы а.втоматичеакого регулирования электродвигателей постоянного тока с гибхюй обратноц связью, например, ло напряжению, осущесгвляемой С-цепочкой, в котором выход дифферен|Цирующей цепочки включен посладовятельно с выходом потеН1Циометра задания скорости.

Однако иав.аст1ное устройст1В0 не позволяет эффактибио производить ащта.матического изменения коэффициента гибкой обратной связи при ,двухзо,н«ом регулИ|рова«ии скорости. В этом устройстве при регулиро1ва.нии скорости в первой зоне (без осла бления поля) с увеличением скорости происходит -нежелательное (вредное) уменьшение сигнала гибкой обратной связи, приводящее к снижению быстродействия системы регулирования. Лишь во второй зоне (при ослаблении поля) с увеличением скорости производится автоматическое иамеиение коэффидиента пи бкой обратной связи, частично ко М1пенсирующее изменение дин-амическйх параметров двигателя, в результате чего при определенных условиях сохраняется быстродейсивие системы регул 1рования.

Предлагаемое устройство отличается тем, что для обеспечения эффективного автоматического иаменбния жоэффицивнта гибкой обратной авязи при двухзОИном регулировании в задающем элементе И1С1Пользо;ва.но два источника постоянной э. д. с. Первый источник служит для - задания скорости в первой зоне, а второй (coiB-местно с первым) - для задания акорости во второй зоне, т. е. при работе с ослаблением поля. Сигнал гибкой обратно; связи падаатся в контур второго источни;ка поСТОЯ1ННОЙ э. д. с., что позволяет обеспечить авто1матическое (IB функции задания скорости) изменение коэффициента гибкой обрагной связи при работе с ослабленным поле.м двигателя. За счет компенсации измеиенля динамичеоких параметров двигателя сохраняется высокое быстродействие и требуемое качество переходных процессов при двухзонно регулир0 вании. При регулировании .в первой зоне коэффициеетт гибкой обратной авяз1 не

изменяется, чем достигается одинаково высокое быстродействие системы в обеих зонах регулирования.

На чертеже изображе1Н.а функцией а льна-л схема предлагаемого устройства.

Электродвигатель / постоянного тока питается, например, от вентильного преобразователя 2, имеющего систему фазового управления 3, на которую воздействует регулирующий усилитель 4. На входе усилителя 4 производится сравнение задающего напряжения по скорости, снимаемого с реостатного задатчика (потенциометра) 5, и напряжения обратной связи по скорости, снимаемого с якоря тахогенератора 6. Сигнал гибкой обратной связи от датчика тока 7 через С-цепочку подается в контур напряжения, используемого для питания задатчика 5.

Обмотка 8 возбуждения двигателя питается от вентильного преобразователя Я имеющего систему фазового управления Ю, на которую действует регулирующий усилитель //. На входе усилителя // производится сравнение задающего напряжения по э. д. с. двигателя и напряжения обратной связи по э. д. с., снимаемого с датчика э. д. с. 12, который включен в диагональ динамического моста, образованного якорем двигателя /, его обмоткой 13 дополнительных полюсов и реостатным делителем 14.

Частота среза , характеризующая быстродействие рассматриваемой системы регулирования скорости (в разомкнутом состоянии), определяется из следующего выражения:

тт.()

/Cc

(2)

Е:

е /Се Г«

коэффициент передачи от э. д. с. тахогенератора к э. д. с. двигателя;

электромеханическая постоянная времени;

Ят

передаточная функция гибкой обратной связи по току в области частоты среза;

ДЯт

Я.(3)

А//

где / - ток двигателя;

R - полное сопротивление якорной цепи. При увеличении скорости вращения двигателя за счет ослабления поля, например в два раза, во столько же раз уменьшается частота среза WE, если не предпринимать дополнительных мер по изменению Ят. Уменьшение ««с происходит из-за того, что Гм возрастает пропорционально квадрату отношения текущей скорости вращения двигателя п к основной

скорости вращения «о. т. е. (-) а /Сс возраЯд

стает при этом пропорционально первой степени (величина Ят при этом остается неизменной). Уменьшение «с при регулировании

скорости влечет за собой уменьшение быстродействия системы регулирования скорости.

В предлагаемом устройстве сохраняется (с определенной степенью точности) значение частоты среза, соответствующее .основной скорости вращения двигателя, при регулировании скорости вверх от основной (за счет ослабления поля), и тем самым исключается уменьшение быстродействия системы регулирования скорости.

Напряжение, задающее скорость, представляет собой разность между опорным напряжением и напряжением, снимаемым с реостатного задатчика (потенциометра) 5. Эти источники включены встречно. При основной скорости рукоятка задатчика 5 занимает крайнее левое положение, а при максимальной скорости, достигаемой за счет ослабления поля, - крайнее правое положение. Например, при 1 150 в напряжение, снимаемое с задатчика при основной скорости, составляет 100 в, а результирующее напряжение, задающее скорость, - 50 в. Соответственно при скорости, в два раза большей основной, напряжение, снимаемое с задатчика (при крайнем правом положении потенциометра), составляет 50 0, а результирующее напряжение, задающее скорость, - 100 б.

Степень влияния гибкой обратной связи по току, снимаемой с датчика тока 7, целиком определяется положением рукоятки задатчика. При основной скорости /ZQ эта степень влияния наибольшая и передаточная функция обратной связи по току равна Яу, а при максимальной скорости Пмак-с 2 rtQ. Таквя передаточная функция равна 0,5 Яг, в результате

/fc 1

77- остается

чего частота среза с /7т

I м

неизменной.

Для промежуточных значений скорости двигателя (между п п Пмакс 2/го) частота среза может отличаться от значения, соответствующего крайним значением скорости не более чем на 20%.

TaKHiM образом, предлагаемое устройство позволяет уменьшить передаточную функцию гибкой обратной связи но току по мере ослабления поля двигателя, в результате чего сохраняется быстродействие и высокое качество переходного процесса в системе управления при двухзонном регулировании,.

Предлагаемое устройство может быть использовано при проектировании новых объектов и модернизации действующих систем регулирования, в которых применены реостатные задатчики (потенциометры) напряжения.

Предмет изобретения

Устройство коррекции системы автоматического регулирования электропривода постоянного тока с автоматически изменяющимся коэффициентом гибкой обратной связи, содержащее дифференцирующую / С-цепочку, выход которой включен последовательно с выходом потенциометра задания скорости, отличающееся тем, что, с целью сохранения высокого быстродействия и качества переходных процессов в системе автоматического регулирования скорости вращения двигателя при двухзонном регулировании {до основной скорости и выше основной за счет ослабления

поля), введено два источника постоянной э. д. с., включенных встречно, причем первый источник включен последовательно с делителем напряжения второго источника, в цепь которого подключен выход дифференцирующей / С-ценочки гибкой обратной связи по току.