Устройство упреждающего токоограничения Советский патент 1978 года по МПК H02P5/06 

1

Изобретение относится к электрическим приводам, а именно к устройствам токоограничения для вентильных электроприводов постоянного тока.

Известны устройства токоограничения в вентильных электроприводах, работающие по принципу упреждения 1. Такие устройства обеспечивают ограничение среднего значения тока якоря двигателя на заданном уровне в статических режимах. В переходных же процессах, из-за наличия индуктивности в якорной цепи, ток не достигает значения уставки за одни интервал проводимости вентиля, что сказывается на быстродействии электропривода.

Наиболее близким к изобретению является устройство 2, содержащее датчик тока якоря, датчик ЭДС двигателя, звено насыщення с регулируемым ограничением и функциональный преобразователь. Функциональный преобразователь при этом выполнен в виде сумматора, на один вход которого поступает непрерывный сигнал с датчика ЭДС, а на другой вход через релейный элемент поступает постоянный сигнал, умеш шающийся скачком при достижении током якоря допустимого значения. Таким образом, функциональный нреобразователь воспроизводит разрывную функцию якоря двигателя. Недостатком

этого устройства является независимость уровня форсировкн по току от текущего значения тока якоря. Это приводит к тому, что ограиичение тока на первом после

скачка сигнала управления интервале проводимости вентилей возможно только при его нулевом начальном значении. В худшем случае, когда начальный ток близок к допустимому значенню, но не нревышаст

его, бросок тока на первом интервале может существенно превысить допустимое значение.

Целью изобретения является повышение быстродействия электроирнвода и надежности ограничения тока на любом п 1тервале проводимости вентилей при любых значениях тока ц ЭДС двигателя. Для достижения указанной цели в известное устройство, содержащее включенное в канал управления нреобразователем звено насыщения с регулируемыл ограничением, датчик тока якоря и датчик ЭДС электродвигателя введены нелинейное зве1ю, блок перемможення н два усилителя со смещением,

нрн этом входы блока перс.миожения через нервый усилитель со смещением н нелинейное звено нодключены соответственно к датчику тока якоря и датчику ЭДС электродвигателя, а выход через второй усилнтоль со смещением соедннен со входом vcтавки регулируемого ограничения звена насыщения.

На фиг. 1 показана блок-схема электропривода с устройством токоограничения; на фиг. 2 - кривые изменения тока двигателя при работе различных устройств упреждающего токоограничения для случая ненулевого начального значения тока.

Электропривод с упреждающим токоограничением включает в себя электродвигатель постоянного тока 1, вентильный преобразователь 2, систему и.мпульспо-фазового управления 3 с арккосинусной характеристикой, звено с регулируемым уровнем насыщения 4, датчик тока 5, датчик ЭДС 6, а также нелинейное звено 7, блок перемнол ения 8 и усилители со смещением 9 и 10, образующие блок воспроизведения непрерывной функции двух координат. Выход нелинейного звена 7 соединен со входом блока перемножения 8. Второй вход блока перемножения 8 соединен с выходом усилителя со смещением 9, входом которого является выход датчика тока 5, а выход блока перемножения 8 через усилитель со смещением 10 подключен к входу регулятора уровня ограничения звена 4. Зависимость выходного сигнала усилителя 10 в функции ЭДС двигателя и тока якоря может быть описана выражением (1)

a ajl-0 -/).f(lg)j,(1)

где ttbti - величины, определяемые постоянными параметрами электропривода;

а - минимальное значение угла открывания очередного вентиля, которое обеспечивает ограничение тока на заданном допустимом уровне при начальном значении тока i и ЭДС двигателя Ig;

/(Ig)-нелинейная функция ЭДС двигателя, примерный вид которой показан на фиг. 1.

При STOM сигнал смещения (Уси усилителя 9, показанный на фиг. 1, соответствует значению произведения ai-ib а сигнал смещения f/cM усилителя 10 соответствует значению оь

Сравнение кривых тока а, б, в (фиг. 2) показывает, что предлагаемое устройство (кривая а), с одной стороны, обеспечивает более высокое быстродействие электропривода, чем известное устройство (кривая б), с другой стороны, гарантирует ограничение тока якоря на любом интервале проводимости вентилей (кривая в).

Применение устройства в быстродействующих электроприводах постоянного тока позволит повысить точность и надежность их работы.

Формула изобретения

Устройство упреждающего токоограничепия в электроприводе, вынолпенном по систе.ме управляемый вентильный преобразователь-электродвигатель, содержащее включенное в канал управления преобразователем звено насыщения с регулируемым ограничением, датчик тока якоря и датчик ЭДС электродвигателя, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия электропривода и надежности

ограничения тока, в него введены нелинейное звено, блок перемножения и два усилителя со смещением, при этом входы блока перемножения через первый усилитель со смещением и нелинейное звено подключены соответственно к датчику тока якоря и датчику ЭДС электродвигателя, а выход через второй усилитель со смещением соединен со входом уставки регулируемого ограничителя звена насыщения.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 167565, кл. Н 02Р 5/06, 1964.

2.Авторское свидетельство СССР № 269266, кл. Н 02Р 5/16, 1967.

Us,

-Ю

Cfi