Регулируемый электропривод Советский патент 1975 года по МПК H02P5/06 

1

Изобретение относится к регулируемым вентильным электроприводам постоянного тока, работающим с циклической нагрузкой на валу двигателя, и может быть использовано, например, для привода механизма качания кристаллизатора и тянущей клети установок непрерывной разливки стали.

Известен регулируемый электропривод, содержащий вентильный преобразователь, питающий якорь двигателя постоянного тока, систему управления с последовательно включенными пропорционально-интегральными регуляторами скорости и тока, датчик частоты пульсаций нагрузки и усилитель с релейной характеристикой, соединенный с реле, контакт которого включен параллельно конденсатору в цепи обратной связи регулятора скорости. Недостатком такого электропривода является то, что при пульсирующей нагрузке на валу двигателя в квазистационарном режиме работы в ряде случаев не обеспечивается защита двигателя от недопустимо больших (с точки зрения нормальной коммутации двигателя) производных тока якоря по времени di /dt. При пульсирующей нагрузке величина /dt определяется произведением мгновенных значений тока и угловой частоты колебаний нагрузки на валу двигателя и уже при частотах 2-3 периода в секунду амплитуда di /dt может достигнуть 20-30 / „ в секунду (даже при

эффективном моменте, не превышающем номинальный), что является предельно допустимым для ряда прокатных двигателей по условиям коммутации на коллекторе.

Для улучшения коммутации двигателя в предлагаемый электропривод введены последовательно соединенные умножитель и блок логики, при этом входы умножителя соединены с датчиками частоты пульсаций и тока,

один выход блока логики соединен с усилителем, а другой - со входом регулятора скорости.

На чертеже дана схема описываемого электропривода.

Электропривод содержит вентильный преобразователь 1, питающий якорь двигателя 2 постоянного тока, систему управления с последовательно включенными пропорциональноинтегральными регуляторами 3 и 4 скорости и

тока, соответственно, датчик 5 частоты пульсаций нагрузки, выполненный в виде тахогенератора, усилитель 6 с релейной характеристикой, соединенный с обмоткой реле 7, контакт 8 которого включен параллельно конденсатору 9

в цепи обратной связи регулятора 3 скорости. Выход регулятора 4 тока через систему 10 импульсно-фазового управления соединен с вентильным преобразователем 1. Сигнал обратной связи по току с шунта 11 через датчик 12 тока соединен с одним из входов умножителя 13, к другому входу которого подключен датчик 5 частоты пульсаций нагрузки. Выход умножителя 13 соединен с блоком 14 логики, на вход которого подается сигнал от задатчика 15. Один выход блока 14 логики соединен с усилителем 6, а другой - со входом регулятора 3 скорости.

Электропривод работает следующим образом.

Двигатель 2 работает-с пульсирующей нагрузкой на валу. Сигналы с датчика 12 тока и тахогенератора 5 поступают на вход умножителя 13. Произведение этих сигналов, умноженное на постоянный коэффициент, равно производной тока якоря двигателя по времени. Далее сигнал подается на блок 14 логики, осуществляющий сравнение величины производной тока с уставкой, определяемой задатчиком 15, а также счет до двух и разделение выходных импульсов по двум каналам. Если величина производной тока превышает заданное значение, то выходной сигнал с блока 14 логики подается на усилитель 6, реле 7 срабатывает и своим контактом 8 щунтирует конденсатор 9 в цепи обратной связи регулятора 3 скорости. При этом регулятор скорости становится пропорциональным, амплитуда тока якоря двигателя 2 и, соответственно, производная тока по времени уменьшаются.

Если при дальнейшем росте частоты колебаний нагрузки или тока якоря либо при одновременном возрастании обеих величин их произведение, пропорциональное производной тока di я /dt, вновь превышает допустимое значение, появляется напряжение на втором

выходе блока 14 логики, на вход регулятора 3 скорости подается сигнал отрицательной полярности, скорость двигателя и, соответственно, производная тока якоря по времени уменьшаются.

Таким образом, величина di /dt не превышает допустимого предела и на коллекторе сохраняются нормальные условия коммутации, причем достигается это при надежном контроле величины производной тока якоря без операции дифференцирования, приводящей к большим погрешностям из-за резкого увеличения амплитуды наводок с частотой сети.

Формула изобретения

Регулируемый электропривод механизма с циклической, преимущественно пульсирующей, нагрузкой, содержащий вентильный преобразователь, питающий якорь двигателя постоянного тока, систему управления с последовательно включенными пропорционально-интегральными регуляторами скорости и тока, датчик частоты пульсаций нагрузки и усилитель с релейной характеристикой, соединенный с реле, контакт которого включен параллельно конденсатору в цепи обратной связи регулятора, скорости, отличающийся тем, что, с целью улучшения коммутации двигателя, в злектро30 привод введены последовательно соединенные умножитель и блок логики, при этом входы умножителя соединены с датчиками частоты пульсаций и тока, один выход блока логики соединен с усилителем, а другой - со входом

35 регулятора скорости.