Устройство для регулирования скорости электропривода постоянного тока с двумя двигателями Советский патент 1977 года по МПК H02P5/46 

ство между выходом фазовыпрямительного блока н входом регулятора положения введено управляемое ключевое устройство, управляющие входы которого связаны с выходами датчиков скорости двигателей, а задатчик интенсивности совместной работы содержит пропорциональный усилитель, параллельно цепи обратной связи которого включен диодный мост со входом, подключенным к выходу введенного в устройство второго пропорционального усилителя, причем входы последнего связаны с источником напряжения смещения и выходом мостовых выпрямителей, а их входы - с выходами датчиков скорости двигателей.

Управляемое ключевое устройство выполнено в виде диодного моста и соединенного с ним релейного усилителя, вход которого через мостовые выпрямители связан с выходами датчиков скорости двигателей.

На фиг. 1 дана принципиальная схема описываемого устройства; на фиг. 2 - вариант выполнения схемы управляемого ключевого устройства; на фиг. 3 - схема задатчика интенсивности совместной работы.

Двигатели 1 и 2 постоянного тока подсоединены к преобразователям 3 и 4, связанным с системой подчиненного регулирования, содерл ащей регуляторы 5-8 тока, регуляторы 9 и 10 скорости и регулятор 11 положения. Выходы задатчика 12 интенсивности совместной работы и задатчиков 13 и 14 интенсивности раздельной работы через коммутирующие элементы вместе с выходами регулятора И положения подключены ко входам регуляторов 9 и 10 скорости.

С валами двигателей 1 и 2 связаны сельсины 15 и 16, включенные по трансформаторной схеме. Статорная обмотка сельсина 15 через фазовыпрямительный блок 17 связана со входом управляемого ключевого устройства 18, управляющие входы которого через мостовые выпрямители 19 соединены с выходами датчиков 20 и 21 скорости двигателей. Выход ключевого устройства 18 подключен ко входу регулятора 11 положения.

Роторы сельсинов 15 и 16 соединены через дифференциальный сельсин 22, механически связанный с шаговым двигателем 23, соединенным с выходом элемента 24, вход которого связан с выходом сельсина 15 через фазовыпрямительный блок 25. Контакты релейного элемента 26 подключены к управляющим входам фазовыпрямительных блоков 17 и 25.

Управляемое ключевое устройство содержит диодный мост 27, включенный между выходом фазовыпрямительного блока 17 и входом регулятора 11 положения. Его управляющий вход связан с выходом релейного усилителя 28, один вход которого через мостовые выпрямители 19 соединен с датчиками 20 и 21 скорости, а другой - с источником напряжения смещения.

Задатчик 12 интенсивности совместной работы содержит пропорциональный усилитель

29, выход которого подсоединен ко входам регуляторов 9 и 10 скорости. Параллельно цепи обратной связи усилителя 29 включен диодный мост 30. Входные клеммы моста 30 5 соединены с выходом усилителя 31, ко входам которого присоединены источник напряжения смещения и выход мостовь1х выпрямителей 19. Входы последних подключены к датчикам 20 и 21 скорости двигателей.

0 Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Совместное вращение электродвигателей осуществляется по сигналу, подаваемому на вход задатчика 12, выход которого является

5 сигналом задания скорости и подается на входы регуляторов 9 и 10 скорости.

При наличии рассогласования между валами двигателей 1 и 2 и открытом ключевом устройстве 18 на вторые входы регуляторов 9

0 н 10 скорости, подается вырабатываемый регулятором 11 положения дополнительный сигнал от системы синхронизации.

После исчезновения сигнала с выхода задатчика 12 вращение двигателей осуществляется от сигнала системы синхронизации. Если указанный сигнал недостаточен для преодоления статического момента, двигатели останавливаются. При этом якори двигателей обтекаются током, вызванным неотработанным рассогласованием.

Для исключения режима протекания тока при стоянке двигателей в канал регулирования взаимного положения двигателей введено ключевое устройство, управляемое в функции скорости вращения двигателей. Ключевое устройство пропускает сигнал рассогласования на вход регулятора положения только при вращении хотя бы одного двигателя. Одновременно с остановкой двигателей ключевое устройство отключается, и сигнал со входа регулятора положения снимается. Таким образом, одновременно с остановкой ток двигателей прекращается. Ключевое устройство может применяться

5 только в устройстве для регулирования скорости электропривода постоянного тока с двумя двигателями с синхронизацией взаимного положения двигателей. В такой системе двигатели начинают вращаться по сигналу совместной работы, ключевое устройство сразу открывается и не препятствует прохождению сигнала системы синхронизации.

Таким образом, для каждого замыкания ключевого устройства в начале работы не

5 требуется специальных мер.

С другой стороны, пока идет отработка рассогласования системы синхронизации хотя бы одним двигателем, ключевое устройство не должно отключать сигнал рассогласования со

входа регулятора положения.

Ключевое устройство работает следующим образом.

При отсутствии сигналов на входах мостовых выпрямителей 19 от датчиков 20 и 21

5 скорости на выходе релейного усилителя 28

под действием напряжения смещения прнсутствует полоукнтельное напряжение, запирающее диодный мост 27. При этом сигнал с фазовыпрямптельного блока 17 на вход регулятора i полсжгния не проходит. Тем самым ликвлдг1руется ток при стоянке двигателей.

При налинпи сигнала хотя бы одного из датчиков скорости напряжение на выходе релейного усилителя 28 меняет знак и диодный мост 27 отирается, пропуская сигнал с выхода фазовыпрямительного блока , 17 на вход регулятора 11 положения.

Задатчик интенсивности совместной работы работает следующим образом.

Папряженас на выходе задатчика интенсивности совместной работы зависит от двух параметров-напрялсения на его входе и величины ограничения усилителя 29. Последнее, в свою очередь, содержит две составляющие: первую постоянную, зависящую от смещения, и вторую, пропорциональную скорости. Соответственно, на выходе задатчика в момент приложения сигнала появляется скачок, затем напряжение начинает линейно возрастать.

С разгоном двигателей увеличивается сигнал, поступающий с выхода мостовых выпрямителей 19, возрастает напряжение на выходе усилителя 31, т. е. ограничение усилителя 29. Сигнал на выходе задатчика при разгоне повторяет ограничение. Величину постоянной составляющей сигнала ограничения выбирают такой, чтобы на выходе регуляторов скорости обеспечить сигнал, соответствующий заданному току разгона. Таки,1 образом, дополнительного запаздывания в систему регулирования задатчик не вносит. С другой стороны, вследствие того, что напрял :ение на выходе задатчика зависит от скорости, при стопорении привода напряжение на его выходе увеличивается.

Описываемый задатчик может применяться, только в устройстве для регулирования скорости двухдвигательного электропривода. При стопорении привода ток двигателя не возрастает до максимального значения, а остается равным заданному, т. е. насыщения регулятора скорости не происходит, что и является необходимым для эффективного действия системы синхронизации в этом режиме. В системах же однодвигательного электропривода необходимо, чтобы сигнал на входе

регулятора скорости в этом режиме не оставался неизменным, а увеличивался вплоть до насыщения рег лятора скорости. Эффект, заключающийся в экономии электроэнергии и уменьщении нагрева двигателей, получается от ликвидации тока при стоянке в установках, работающих с высокой частотой включения при наличии статического момента на валу. Примером такой установки могут

служить нажимные устройства щирокополосных станов при работе с системами автоматического регулирования толщины полосы. Ток стоянки двигателей может составлять 60- 100% от номинального значения, а дополнительные потери электроэнергии - порядка 5% от мощности двигателей.

Повышение быстродействия системы при отработке скачка задания в линейной зоне перемещения составляет около 0,01-0,02 с,

т. е. около 10% всего времени отработки.

Формула изобретения

1.Устройство для регулирования скорости электропривода постоянного тока с двумя

двигателями по авт. св. № 430475, отличающееся тем, что, с целью исключения режима протекания тока, вызванного сигналом неотработанного рассогласования системы синхроннзации, при стоянке двигателей и повышения быстродействия устройства, между выходом фазовыпрямительного блока и входом регулятора положения введено управляемое ключевое устройство, управляющие вхоДЬ которого связаны с выходами датчиков скорости двигателей, а задатчик интенсивности совместной работы содержит пропорциональный усилитель, параллельно цепи обратной которого включен диодный мост со

входом, подключенный к выходу введенного в устройство второго пропорционального усилителя, причем входы последнего связаны с источником напрял-сения смещения и выходом мостовых выпрямителей, а их входы - с выходал и датчиков скорости двигателей.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что управляемое ключевое устройство выполнено в виде диодного моста и соединенного с ним релейного усилителя, вход которого через л;остовые выпрямители связан с выходами датчиков скорости двигателей.