Многодвигательный электропривод Советский патент 1981 года по МПК H02P7/68 

1

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в металлургической промьошленности, в частности, в прокатном производстве.

Известен электропривод постоянного тока с регуляторами скорости в цепях возбуждения каждого электродвигателя , которые подключены к управляемому нереверсивному групповому источнику питания, содержащий датчик напря жения группового источника питания и элемент сравнения, у которого, с целью увеличения надежности электропривода путем исключения перенапряжений, обусловленных собственной ЭДС электродвигателей, выход датчика напряжения подключен к одному из входов элемента сравнения, выход которого подключен к входам регуляторов скорости каждого электродвигателя p.j.

Недостаток данного электропривода заключается в том, что в нем невозможно получить оптимальное качество регулирования скорости, так как система многодвигательного электропривода в целом становится колебательной при оптимальной настройке систем регулирования скорости каждого.электродвигателя, хотя в нем и обеспечивается достаточная надежность работы

электропривода в целом за счет исключения перенапряжений, обусловленных возрастанием собственной ЭДС электродвигателей в переходных режимах.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее электродвигатели постоянного тока,обмотки возбуждения каждого из них подключены к соответствующим регуляторам

10 скорости, а якорные обмотки подключены друг к другу и общему источнику питания через управляемые вентили, управляющие электроды которых соединены со схемами управления, одна из

15 которых входом подключена через релейный элемент с зоной нечувствитель-. ности к выходу соответствующего регулятора скорости. Указанное устройство позволяет получить оптимальное ка20чество регулирования скорости во всех режимах работы электропривода 2.

Недостаток данного электропривода заключается в том, что в ием не обеспечивается эксплуатационная на25дежность работы электродвигателей, а следовательно, и надежность работы электропривода в целом, вызванная тем, что на якорях отдельных электродвигателей в некоторых режимах рабо30ты могут возникать перенапряжение. обусловленные собственной ЭДС электродвигателей, причем перенапряжения могут достигать значений, опасных для изоляции якорей и коллекторов машин. Величина этих перенапряжений равна кратности ослабления потока возбуждения электродвигателей и для двигателей, работаюцих на скорости выше основной в 2-3 раза, она достигает 2-3 кратного значения номинальной ЭДС. Указанные перенапряжения возникают на якорях электродвигателей, работающих на холостом ходу, в те моменты времени, когда сигналы на выходе реверсивный скорости становятся равными или близкими к нулю, и эти двигатели работают в режиме прерывистых токов.. Под действием сигналов обратной связи по току регуляторы которщ, как правило, выпол няютсШ,;пропорци6нально-интегральными начинают увеличивать потоки возбуждения двигателей. Так как скорость двигателей меняет-ся значительно медленнее, чем сигналы на выходах регуляторов тока, скорость изменения которых определяется постоянными интег рирования регуляторов и составляет десятые и сотые доли секунды, то потоки возбуждения успевают достичь но минальных значений, прежде чем под действием появившихся сигналов на вы ходах регуляторов скорости при сниже нии скорости сигналы на выходах регу ляторов тока снова уменьшатся и примут заданные значения. В этот промежуток времени ЭДС двигателя, если двигатель работает на скорости вьые основной в 2-3 раза, достигает 2-3 кратного значения от номинальной ЭДС Длительность перенапряжений, как пра вило, составляет 3-5 с и зависит от момента холостого хода электродвигателя и его инерционности. Цель изобретения - повышение надежности многодвигательного электропривода . Поставлебная цель достигается тем что в устройство введены схемы ИЛИ и датчики напряжений с релейной харак теристикой, входы которых подключены к коммутирующим выводам вентилей,под ключающих электродвигатели к общему источнику питания, а выход каждого , датчика напряжений подключен к перв му . входу соответствующего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен ко второму входу соответствующего р лейного элемента, выходы элементов ИЛИ подключены через схемы управлен к управляющим электродам соответств ющих вентилей, подключающих электро двигатели- друг к другу. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Многодвигательный электропривод содержит управляемый вентильный нереверсивный преобразователь 1 с сис темой 2 peгyлиpoвaF ия напряжения дл итания якорей электродвигателей 3 . истема регулирования скорости каждого электродвигателя содержит регуятор 4 тока возбуждения, регулятор 5 тока якоря, тахогенератор 6 и регулятор 7 скорости на входе системы Вентили 8, подключенные к групповому источникупитания, обеспечивают управление питанием якорей электродвигателей, а вентили 9, включенные межу одноименными полюсами питания соседних электродвигателей, создают цепь для подключения одного двигателя .к другим двигателям группы. Схема управления вентилями содержит формирователи 10 импульсов, а схема управления электроприводом содержит,кроме того, релейные элементы 11 с зоной нечувствительности, схемы ИЛИ 12 и датчики 13 напряжений с релейной характеристикой . Устройство работает следующим образом. При работе всех двигателей электропривода в двигательном режиме на выходах регуляторов 7 скорости существуют сигналы одной полярности, имеются сигналы на выходах О релейных элементов 11 с зоной нечувствительности, с формирователей 10 импульсов подаются управляющие импульсы на вентили 8, вентили 8 открыты, и двигатели получают питание от нереверсивного преобразователя 1. в режиме торможения одного из двигателей сигнал на выходе регулятора 7 скорости меняется на обратный, появляется сигнал на выходе релейного элемента 11, а сигнал на выходе а исчезает, появляется сигнал на выходе элемента ИЛИ 12 и с формирователя 10 импульсов подаются управляющие импульсы только на вентиль 9. Двигатель 3 отключается от нереверсивного преобразователя 1 и подключается к соседнему двигателю. В режиме холостого хода, если момент сопротивления одного из двигателей очень мал, сигнал на выходе регулятора 7 скорости может оказаться равным нулю, но, в силу специфики работы вентильных преобразователей, по якорной цепи этого двигателя будет протекать пульсирующий ток. Релейный элемент 11 не переключится, так как сигнал на выходе регулятора скорости не изменит знака. Пульсирующий ток якоря по цепи обратной связи поступает на вход регулятора 5 тока якоря. Сигнал на выходе пропорциональноинтегрального регулятора 5 тока якоря под действием сигнала обратной связи меняется таким образом, что поток возбуждения двигателя начинает увеличиваться, следовательно, начинает возрастать ЭДС двигателя. При превышении ЭДС двигателя напряжения источника питания появляется сигнал на выходе датчика 13 напряжения с релейной характеристикой, который через схему ИЛИ 12 запускает формирователь 10 импульсов. Открывается ве тиль 9, выравнивая ЭДС двигателей. При этом сигнал на выходе регулятор 5 тока якоря двигателя, на котором появилось перенапряжение, начинает уменьшаться, снижая ток возбуждения его, следовательно, и ЭДС-этого дви гателя. Это обусловлено тем, что по цепи обратной связи на регулятор тока поступает уже не пульсирующий однополярный сигнал, а переменный двух полярный, так как в периоды, когда мгновенное значение пульсирующего напряжения нереверсирующего преобразователя 1 выше ЭДС двигателя 3, ток проходит через двигатель от источника питания через вентиль 8, а когда значение ЭДС двигателя больше мгновенного значения напряжения источника питания, ток проходит от двиг теля через вентиль 9 в соседний двигатель, и так как ЭДС двигателя больше среднего значения напряжения .преобразователя, то среднее значение тока через вентиль 9 будет больше, чем через вентиль 8, и среднее значе ние сигнала обратной связи на входе регулятора тока будет иметь знак, противоположный тому, который вызвал увеличение потока возбуждения. Использование предлагаемого элект ропривода постоянного тока позволяет увеличить надежность электропривода путем исключения перенапряжений на якорях, вызванной собственной ЭДС электродвигателей. Формула изобретения Многодвигательный электропривод, содержащий- электродвигатели постоянного тока, обмотки возбуждения каждого из них подключены к соответствующим регуляторам скорости, а якорные обмотки подключены друг к другу и общему источнику питания через управляемые вентили, управляющие электроды которых соединены со схемами управления , одна из которых входом подключена через релейный элемент с зоной нечувствительности к выходу соответствуняцего регулятора скорости,о тличающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены схемы ИЛИ и датчикинапряжений с релейной характеристикой, входы которых подключены к коммутирующим выводам вентилей,подключающих электродвигатели к общему источнику питания, а выход каждого датчика напряжений подключен к первому входу соответствующего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен ко второму.выходу соответствующего релейного элемента, выходы элементов ИЛИ подключены через схемы управления к управляющим электродам соответствующих вентилей, подключающих электродвигатели друг к другу. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 546981, кл. Н 02 Н 3/20, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2548642/07, кл. Н 02 Р 7/68, 1979.